Équation de Lamm

L'équation de Lamm décrit la sédimentation de particules en solution dans un liquide tel qu'elle se produit dans une centrifugeuse. Cette équation a été ainsi nommée en l'honneur du physico-chimiste suédois Ole Lamm. Elle constitue un cas particulier de l'équation de Mason-Weaver.

L'équation de Lamm

L'équation de Mason-Weaver s'écrit dans sa forme générale :

${\frac {\partial c}{\partial t}}=-\nabla \cdot \mathbf {J} =D\nabla ^{2}c+s\nabla \cdot (c\,\mathbf {g} )$

avec

$c\,(r,t)$	concentration du soluté,
$\mathbf {J} =-D\nabla c-s\,c\,\mathbf {g}$	le flux de matière,
$D$	coefficient de diffusion binaire,
$s={\frac {V}{g}}$	coefficient de sédimentation,
$V$	vitesse de sédimentation,
$\mathbf {g}$	champ d'accélération.

Dans un système tournant comme une centrifugeuse la gravité apparente est donnée par :

$g=-r\omega ^{2}$

où $\omega$ est la vitesse de rotation, supposée constante. L'équation de Mason-Weaver écrite en coordonnées cylindriques devient :

${\frac {\partial c}{\partial t}}=D\left({\frac {\partial ^{2}c}{\partial r^{2}}}+{\frac {1}{r}}{\frac {\partial c}{\partial r}}\right)-s\omega ^{2}\left(r{\frac {\partial c}{\partial r}}+2c\right)$

Cette équation est l'équation de Lamm. Elle est associée à une condition aux limite de flux nul sur les parois interne et externe :

$D\left.{\frac {\partial c}{\partial r}}\right|_{p}-s\omega ^{2}r_{p}c_{p}=0$

Articles connexes

• Sédimentation