Centrifugacion

Centrifugación preparativa y analítica.
Tipos de centrífugas y rotores
y sus aplicaciones específicas.

La centrifugación es una técnica de separación de partículas que se basa en las distintas velocidades de desplazamiento de las partículas en un medio líquido al ser sometidos a un campo centrífugo.
Cuando se centrifuga una solución se rompe la homogeneidad y se produce la separación delsoluto y el disolvente. Las primeras partículas en sedimentar son las de mayor masa.
Un campo centrífugo G está dirigido de forma radial, desde el eje de giro que lo crea hacia el exterior. El valor de g viene determinado por la velocidad angular de giro (ω) expresada en revoluciones por minuto y por la distancia x) desde el punto que se esté considerando hasta el eje de rotación en centímetros,según la ecuación:

G = ω2x

Esta ecuación suele expresarse como múltiplo del campo gravitatorio terrestre (g) cuyo valor es de 980 cm.sg-2; de esta forma, el campo centrífugo relativo adquiere un valor de:

RCF = [pic]

Cuando una partícula que se encuentra en un líquido se somete a un campo centrífugo, la fuerza que actúa sobre ella es:

F1 = mG = m ω2x = Vρ ω2x

Siendo m la masade la partícula, V su volumen y ρ su densidad. Como consecuencia de esta fuerza, surgirá una flotación que corresponde al líquido desplazado por la partícula y que se opone a la anterior. Su valor es:

F2 = m0G = -m0 ω2x = Vρ ω2x

Instrumentación necesaria en centrifugación.

Componentes de una centrífuga.

1. Recipiente para contener las muestras que van a ser sometidas a este proceso:se denomina rotor y su tamaño es variable, con un promedio de 25 cm de altura pero de varios kg de peso.
2. Eje de giro de la centrífuga: es el vástago que transmite el movimiento del motor al rotor. Es el elemento que determina de duración del aparato.
3. Motor, que acciona el vástago de la centrífuga.
4. Sistema de vacío, ya que es conveniente que el rotor gire en una cámara que opere apresión reducida para así facilitar la función del motor y disminuir el calentamiento que se produciría por una rotación a presión atmosférica. No es necesario en aquellas centrífugas que trabajan a campos centrífugos inferiores a 50.000 g.
5. Dicha cámara ha de estar termostatizada en una ultracentrífuga a fin de poder efectuar el análisis a una temperatura controlada.
6. Finalmente la cámara estáblindada para evitar posibles accidentes ocasionados por la rotura del vástago.

Tipos de rotores.

Existen tres tipos básicos de rotores:

Rotores flotantes: su forma es parecida a la de una seta, de modo que el rotor se enrosca en el vástago a través del pie. Del sombrerillo colgarían unas carcasas metálicas en cuyo interior se sitúan los tubos con las muestras. En el momento que empieza aactuar el campo centrífugo las carcasas se orientan a favor del campo, pasando a estar colocadas perpendicularmente. La característica principal de estos rotores es que puede transportar una pequeña cantidad de muestras, en algunos casos 200 ml.


Rotores angulares: su forma se asemeja al tronco de un cono en el que hay una serie de perforaciones donde se alojarían los tubos con las muestras.Éstas se disponen formando un cierto ángulo con la vertical, de ahí su nombre. El campo centrífugo que se origina no es uniforme y admite un gran volumen de muestras (en algunos modelos hasta 5 litros) al estar los tubos en el interior del cuerpo del rotor.

Rotores verticales: su forma es la de un cilindro, en cuya periferia hay unas perforaciones para contener los tubos con las muestras, loscuales se encuentran en posición vertical. En ellos el campo centrífugo es más uniforme que en los otros tipos de rotores y permiten el análisis de un mayor número de muestras. Este tipo de rotor permite una sedimentación de las muestras más rápida ya que las partículas sólo han de recorrer una distancia igual al diámetro del tubo. El inconveniente es que si el material sedimentado no está muy...