1 - EUR-Lex

L 225/224 21.8.2001
Journal officiel des Communautés européennes
FR
APPENDICE 4
CALCUL DES CONDITIONS DE CENTRIFUGATION
1. Le temps de centrifugation est donné par la formule suivante (on suppose que les particules sont sphériques):
t = 9
2 ! 2 rp 2 … s ¯ aq†
ln…Rb= Rt
† …1†
Par commodité, tous les paramètres sont indiqués en unités n'appartenant pas au SI (g, cm)
où:
x = vitesse de rotation (=2 p rpm/60), rad s ¯1
rpm = tours par minute;
g = viscosité de la solution, g s ¯1 cm ¯1
r p
q s
q aq
R t
R b
= rayon des particules, cm
= densité du sol, g cm ¯3
= densité de la solution, g cm ¯3
= distance entre le centre du rotor de la centrifugeuse et le haut de la solution dans le tube de la centrifugeuse,
cm
= distance entre le centre du rotor de la centrifugeuse et la base du tube de la centrifugeuse, cm
R b-R t = longueur du mélange sol/solution dans le tube de la centrifugeuse, cm
Dans la pratique, le double du temps calculé est nécessaire pour obtenir une séparation complète.
2. On peut simplifier l'équation (1) si l'on considère que la viscosité (g) et la densité (q aq) de la solution sont égales à
la viscosité et à la densité de l'eau à 25 °C; dans ce cas, g = 8,95 × 10 ¯3 gs ¯1 cm ¯1 et q aq = 1,0 g cm ¯3 .
Le temps de centrifugation est donné par l'équation 2:
3; 7
t =
…rpm† 2 · rp 2 Rb
ln
… s¯1† Rt
3. L'équation 2 montre l'importance des paramètres du temps (t) et de la vitesse (rpm) pour définir les conditions de
centrifugation permettant de séparer des particules d'une taille définie (c'est-à-dire d'un rayon de 0,1 lm dans notre
cas): 1) la densité du sol et 2) la longueur du mélange dans le tube de la centrifugeuse (R b-R t), déterminent la distance
qu'une particule de sol doit parcourir entre le haut de la solution et la base du tube; il apparaît que, pour un
volume fixe, la longueur du mélange dans le tube dépend du carré du rayon du tube.
4. La figure 1 présente les différents temps de centrifugation (t) en fonction de la vitesse de centrifugation (rpm) pour
différentes densités du sol (q s) (figure 1a) et pour differentes longueurs du mélange dans les tubes de la centrifugeuse
(figure 2a). La figure 1a montre nettement l'influence de la densité du sol. Pour une centrifugation classique
de 3 000 rpm, le temps de centrifugation est d'environ 240 min pour une densité du sol de 1,2 g cm 3 , alors qu'il
n'est que de 50 min pour 2,0 g cm 3 . La figure 1b montre d'une manière similaire que, pour une centrifugation classique
de 3 000 rpm, le temps de centrifugation est d'environ 50 min pour un mélange de 10 cm de long et de seulement
7 min pour une longueur de 1 cm. Il convient cependant de trouver un compromis optimal entre un mode
de centrifugation exigeant le moins de longueur possible et la séparation commode des phases après la centrifugation.
…2†