So nutzen Sie den Zentrifugen-Rechner
Der Zentrifugen-Rechner ermöglicht Ihnen die schnelle und fehlerfreie Umrechnung von Laborwerten direkt im Webbrowser:
- Berechnungsmodus festlegen — Wählen Sie aus, ob Sie die relative Zentrifugalkraft (RCF berechnen) aus Drehzahl und Radius oder die erforderliche Drehzahl (RPM berechnen) aus vorgegebener RCF und Radius ermitteln möchten.
- Rotorradius eingeben — Tragen Sie den Radius Ihres Rotors ein und wählen Sie die passende Einheit (cm oder mm). Das Online-Tool rechnet Millimeter automatisch in Zentimeter um.
- Drehzahl (RPM) oder RCF (×g) angeben — Geben Sie den entsprechenden Ausgangswert ein.
- Ergebnis & Rechenschritte prüfen — Der Zentrifugen-Rechner liefert unmittelbar das Hauptergebnis sowie die detaillierte Formeleinsetzung für Ihre Laboraufzeichnungen.
Ungültige Eingaben wie negative Radien oder Drehzahlen von null werden vom System automatisch abgefangen.
Formeln & physikalische Grundlagen im Zentrifugen-Rechner
In der Laborpraxis ist die Angabe von Umdrehungen pro Minute ($\text{RPM}$) nicht aussagekräftig genug, da die auf Partikel oder Zellen wirkende Kraft vom Rotorradius abhängt. Daher ermittelt der Zentrifugen-Rechner die relative Zentrifugalkraft ($\text{RCF}$, auch g-Kraft genannt, gemessen als Vielfaches der Erdbeschleunigung $g$).
Grundformel zur RCF-Berechnung
Die fundamentale Gleichung im Zentrifugen-Rechner lautet:
$$\text{RCF} = 1{,}118 \times 10^{-5} \times r \times \text{RPM}^2$$
Alternativ wird die Formel häufig in dieser Schreibweise angegeben:
$$\text{RCF} = 11{,}18 \times r \times \left(\frac{\text{RPM}}{1000}\right)^2$$
Dabei bedeuten:
- $\text{RCF}$: Relative Zentrifugalkraft (in $\times g$, dimensionslos).
- $r$: Rotorradius in Zentimetern ($\text{cm}$), gemessen von der Rotationsachse bis zum Boden des Röhrchens ($r_{\text{max}}$).
- $\text{RPM}$: Drehzahl in Umdrehungen pro Minute ($\text{min}^{-1}$ bzw. $\text{U/min}$).
Umstellung zur Berechnung der Drehzahl (RPM)
Möchten Sie ermitteln, welche Drehzahl für eine im Protokoll geforderte g-Kraft nötig ist, nutzt das Labor-Tool die umgestellte Formel:
$$\text{RPM} = \sqrt{\frac{\text{RCF}}{1{,}118 \times 10^{-5} \times r}}$$
Beispielrechnung im Zentrifugen-Rechner
Ein biologisches Protokoll verlangt eine Zentrifugation bei $3000,\text{RPM}$. Der eingesetzte Ausschwingrotor besitzt einen Radius von $r = 10,\text{cm}$. So rechnet der Zentrifugen-Rechner:
- Werte einsetzen: $\text{RCF} = 1{,}118 \times 10^{-5} \times 10,\text{cm} \times 3000^2$
- Quadrat berechnen: $3000^2 = 9,000,000$
- Multiplikation: $\text{RCF} = 1{,}118 \times 10^{-5} \times 10 \times 9,000,000 \approx 1006{,}2,\times g$
Das Berechnungsergebnis liegt somit bei genau $1006{,}2,\times g$.
Typische Anwendungsbereiche für den Zentrifugen-Rechner
Der praktische Zentrifugen-Rechner wird in zahlreichen Bereichen der Naturwissenschaft und Labordiagnostik eingesetzt:
- Molekularbiologie & Genetik — Zum Pelletieren von DNA, RNA oder Proteinen bei exakt definierten g-Kräften.
- Klinische Chemie & Hämatologie — Zur schonenden Trennung von Blutplasma, Serum und Blutzellen (z. B. PRP-Gewinnung).
- Mikrobiologie & Zellkultur — Zum vorsichtigen Abzentrifugieren empfindlicher Zelllinien ohne Zelllyse.
- Protokollübertragung zwischen Laboren — Wenn Zentrifugen mit abweichenden Rotormaßen genutzt werden, stellt der Zentrifugen-Rechner die exakte Vergleichbarkeit sicher.
Mit unserem Tool vermeiden Sie typische Fehler bei der Protokollumrechnung und stellen reproduzierbare Versuchsergebnisse sicher.