Fysische Laboratoriumberekeningen

Drie fysische rekentools in één pagina: reken RCF (× g) en RPM onderling om via de rotorradius, bereken de osmolariteit van laboratoriumoplossingen op basis van alle opgeloste componenten, en corrigeer gemeten conductiviteit en viscositeit naar een referentietemperatuur. Onmisbaar bij het instellen van centrifuges, het bereiden van fysiologische oplossingen en het nauwkeurig interpreteren van instrumentmetingen.

Wat kunt u met deze calculator?

De calculator is onderverdeeld in vier tabbladen, elk gericht op een specifieke fysische berekeningsvraag in het laboratorium:

Tabblad	Beschrijving
[1] Centrifugatie (RCF ↔ RPM)	Bereken RCF (× g), RPM of rotorradius via RCF = 1,118 × 10⁻⁵ × r × RPM². Snelkeuzetabel met gemiddelde radii van veelgebruikte rotors (microcentrifuge, 15/50 mL buizen, ultracentrifuge) met directe invulknoppen. Referentietabel met typische centrifugatieprogramma’s per toepassing (bacteriën, cellen, mitochondriën, ribosomen).
[2] Osmolariteit	Bereken de totale osmolariteit (mOsm/L) van een oplossing op basis van alle componenten met hun concentratie en osmotische coëfficiënt n. Voorbeeldinvoer voor PBS en fysiologisch zout. Automatische isotonie-badge (hypotonisch, isotoon of hypertonisch). Referentietabel met n-waarden en fysiologische referentiewaarden.
[3] Temperatuurcorrectie	Twee kaarten: corrigeer een gemeten conductiviteit naar een referentietemperatuur (25 °C of 20 °C) via de lineaire temperatuurcoëfficiënt α, of lees de dynamische viscositeit van water af bij een gegeven temperatuur via interpolatie uit de NIST-tabel (0–100 °C). Inclusief kinematische viscositeit en ratio t.o.v. 20 °C.
[4] Formules & uitleg	Alle formules voor RCF/RPM, osmolariteit, conductiviteitscorrectie en viscositeit, met toelichting op het gebruik van de gemiddelde rotorradius en het verschil tussen osmolariteit en osmolaliteit.

Centrifugatie: RCF en RPM omrekenen

Protocollen vermelden centrifugatiesnelheden als RCF (Relative Centrifugal Force, uitgedrukt in × g) of als RPM (Revolutions Per Minute). Beide grootheden zijn via de rotorradius aan elkaar gerelateerd:

RCF = 1,118 x 10^-5 x r [cm] x RPM²

Gebruik altijd de gemiddelde rotorradius (rₘₑₙ = (rₘₐₓ + rₘᵖₙ) / 2) voor een correcte vergelijking met protocollen die RCF opgeven. De gemiddelde radius is terug te vinden in de specificaties van de rotor of centrifuge.

Bekijk ons assortiment laboratorium centrifuges voor een overzicht van beschikbare rotors en centrifugetypen.

Osmolariteit berekenen

De osmolariteit van een oplossing is de som van de bijdragen van alle opgeloste componenten:

Osmolariteit (mOsm/L) = som van (cᵢ [mmol/L] x nᵢ)

Hierbij is n het osmotische coëfficiënt: het aantal osmotisch actieve deeltjes per formule-eenheid. Voor volledig dissociërende zouten geldt n = aantal ionen (NaCl → 2, CaCl₂ → 3). Voor niet-dissociërende stoffen zoals glucose is n = 1. Humaan bloedplasma heeft een osmolariteit van 285–295 mOsm/L (isotoon). Oplossingen onder 250 mOsm/L zijn hypotonisch en doen cellen opzwellen; boven 320 mOsm/L zijn ze hypertonisch en doen cellen krimpen.

Conductiviteitscorrectie naar referentietemperatuur

De conductiviteit van waterige oplossingen stijgt met de temperatuur. Om metingen bij verschillende temperaturen te vergelijken, worden ze gecorrigeerd naar een standaardtemperatuur (doorgaans 25 °C conform EN 27888, of 20 °C):

Kˣₑₔ = Kₘₑₑˣ / (1 + (α/100) x (Tₘₑₑˣ - Tˣₑₔ))

De temperatuurcoëfficiënt α bedraagt voor de meeste waterige oplossingen circa 2,0 %/°C. De meeste conductiviteitsmeters voeren deze correctie automatisch uit; bij afwijkende matrices is het aan te raden de α-waarde aan te passen.

Viscositeit van water

De dynamische viscositeit van water daalt sterk met de temperatuur: van 1,567 mPa·s bij 4 °C naar 0,890 mPa·s bij 25 °C en 0,282 mPa·s bij 100 °C. Dit is relevant bij het berekenen van sedimentatiesnelheden, stromingsweerstand in microfluidische systemen en correcties bij viscosimetrie.

Gerelateerde rekentools

Naast deze calculator biedt de Labvakhandel Kennisbank ook rekentools voor molariteit en molaliteit, microbiologie en celbiologie (CFU/mL, hemocytometer, groeikinematica) en pH en buffer-pH.

Let op — Disclaimer: Deze gegevens zijn met de grootst mogelijke zorg samengesteld en zijn uitsluitend bedoeld voor onderzoeks- en oriëntatiedoeleinden. Aan de vermelde informatie kunnen geen rechten worden ontleend. Labvakhandel / Canidae Seal B.V. aanvaardt geen enkele aansprakelijkheid voor schade, verlies of letsel dat voortvloeit uit het gebruik of misbruik van deze gegevens. Raadpleeg altijd de geldende veiligheidsdatasheet (SDS/MSDS) en test in uw specifieke situatie voordat u een definitieve keuze maakt.