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粒子的沉降系数 s 用来表征其在沉降,尤其是离心沉降过程中的行为 ;被定义为一个微粒的沉降速度与致其沉降的加速度的比率。

沉降速度)也称为终端速度 。这是一个恒定值,因为它受到重力或离心力(超速离心机提供的数万倍 g 的加速度 )由介质(通常是 )被作用于该粒子的运动的粘性阻力所抵消,故作匀速直线运动。所施加的加速度 (ms−2)可以是重力加速度 g, 更常见的是离心加速度 。在后一种情况下, 转子角速度r 是粒子和转轴( 半径 )的距离。

粘性阻力由下式(斯托克斯定律)给出:6πηr0 v,其中η是介质的粘度,r0是颗粒的半径,v是粒子的速度。此规则仅适用于较大的球体。

离心力由以下公式给出这里,r是粒子和转轴(半径)的距离。。当二力(粘性力和离心力)平衡时,粒子以恒定速度运动,该速度称为终端速度。因此,终端速度由下式给出。

重新整理这个公式,我们得到了最终的公式:

沉降系数有一个特定的时间单位,这个单位是斯维德伯格(S)。一S被定义为精确地10 -13 。本质上,由于离心力越大离子沉降越快,沉降系数是用离心施加的加速度大小平衡颗粒的沉降速率。这样所得到的值就不再依赖于加速度大小,而仅由颗粒的性质和它悬浮介质决定。在文献引用中,沉降系数通常是在中的20℃时的值。

较大的颗粒沉降更快,具​​有较高的沉降系数(S值)。然而,沉降系数没有可加性。沉降率并不仅仅取决于粒子的质量或体积,当两个颗粒结合在一起难免造成表面积减少。因此,当单独计量,他们的和将与两者结合时的粒子S值不符。核糖体就是一个例子。核糖体是最经常通过它们的沉降系数进行分辨。例如,来自细菌70S核糖体实际上是沉降系数为70S的,虽然它是由一个50S亚基和一个30S亚基所构成。

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