Centrífugas De Lavoratorio
Páginas: 8 (1916 palabras)
Publicado: 3 de noviembre de 2012
CENTRÍFUGAS
La centrifugación es un procedimiento físico que permite la separación de partículas, bien sean células, orgánulos, moléculas, etc. en base a la diferente velocidad a la que sedimentan en un medio acuoso bajo la acción de un campo centrífugo. Este campo se aplica en unos aparatos denominados: centrífugas por medio de la rotación de una de las piezas, llamada rotor, a gran velocidaddentro de una cámara acorazada en la que puede estar la temperatura controlada (para evitar la degradación de muestras termosensibles) y en ocasiones bajo vacío (para evitar el calentamiento del rotor por el rozamiento con el aire). Como ya sabéis (Ver Fig.2.1), todo cuerpo sometido a un movimiento giratorio según una trayectoria circular de radio R con una velocidad angular w experimenta unafuerza (Fc.) que tiende a alejar al cuerpo del centro de giro.
Esta fuerza se conoce como Fuerza Centrífuga y su valor vendrá expresado por:
donde: m = masa del cuerpo. El número de veces que la fuerza centrífuga supera a la fuerza de gravedad se denomina Factor Centrífugo, el cual nos permite evaluar la eficiencia de una centrífuga operada bajo estas condiciones al compararla con el procesoregulado solo por la gravedad. El Factor Centrífugo se expresa como:
donde: C = RCF = Factor centrífugo. Fc = Fuerza centrífuga (Kg.). p = Peso del objeto o partícula (Kg.). m = masa del cuerpo (Kg.). g = aceleración de la gravedad (9.81 m/s2). w = velocidad angular (radianes/s). R = Radio de giro (m). N = Revoluciones por minuto (rpm) Para un cálculo aproximado puede utilizarse la expresión:Debemos destacar que el Factor Centrífugo se denomina también como "G" o "Z", planteando que determinada centrífuga
genera un campo centrífugo de tantas "g". Las rpm, las “g” y el radio se pueden relacionar entre sí por medio de unos diagramas denominados: Nomogramas. Así, podemos trabajar indistintamente con unos valores u otros o realizar ciclos de centrifugaciones idénticos con rotores ocentrífugas distintas entre sí. En la siguiente página se presenta uno de ellos. Trazando una línea recta entre 2 valores de los 3 que tenemos presentados podemos despejar el valor restante que no conocíamos.
En todos los tipos de rotores existentes es fundamental colocar siempre bien equilibradas las cargas (en forma simétrica) para evitar desgastes anormales de rodamientos y vibracionesexcesivas en las subidas y bajadas de velocidad.
Existen 2 tipos de rotores:
+De ángulo fijo: Los tubos se alojan con un ángulo fijo respecto al eje de giro. Se usan habitualmente para volúmenes grandes. El caso extremo es el de los rotores verticales en que los tubos se sitúan paralelos al eje de giro. Los rotores de ángulo fijo se emplean principalmente para sedimentar materiales hasta queformen una masa muy compacta en el fondo del tubo (pellet) y después por decantación, separar fácilmente el sobrenadante del sedimento. Resultan muy eficaces para este propósito debido a que el material se mueve únicamente un corto trecho hasta la pared del tubo de la centrífuga, aquí se acumula y resbala rápidamente hasta el fondo del tubo.
+Basculantes: Los tubos se hallan dentro de unoscestillos que cuelgan. Estos cestillos están unidos al rotor con un eje y cuando la centrífuga gira, se quedan suspendidos en dirección perpendicular a la del rotor.
Se usan en la centrifugación zonal (o en bandas) a través de gradientes de densidad preformados (normalmente de sacarosa o glicerol) o bien para separar partículas con coeficientes de sedimentación muy similares. La sacarosa es elmaterial más comúnmente usado debido a su pureza, bajo coste y su no interferencia con la mayoría de las mediciones químicas, ópticas o enzimáticas. Si la macromolécula en estudio es un enzima o una proteína inestable, se usa con frecuencia el glicerol puesto que muchas proteínas son más estables y se desnaturalizan más difícilmente en presencia de glicerol.
Hay diferentes tipos de centrífugas...
La centrifugación es un procedimiento físico que permite la separación de partículas, bien sean células, orgánulos, moléculas, etc. en base a la diferente velocidad a la que sedimentan en un medio acuoso bajo la acción de un campo centrífugo. Este campo se aplica en unos aparatos denominados: centrífugas por medio de la rotación de una de las piezas, llamada rotor, a gran velocidaddentro de una cámara acorazada en la que puede estar la temperatura controlada (para evitar la degradación de muestras termosensibles) y en ocasiones bajo vacío (para evitar el calentamiento del rotor por el rozamiento con el aire). Como ya sabéis (Ver Fig.2.1), todo cuerpo sometido a un movimiento giratorio según una trayectoria circular de radio R con una velocidad angular w experimenta unafuerza (Fc.) que tiende a alejar al cuerpo del centro de giro.
Esta fuerza se conoce como Fuerza Centrífuga y su valor vendrá expresado por:
donde: m = masa del cuerpo. El número de veces que la fuerza centrífuga supera a la fuerza de gravedad se denomina Factor Centrífugo, el cual nos permite evaluar la eficiencia de una centrífuga operada bajo estas condiciones al compararla con el procesoregulado solo por la gravedad. El Factor Centrífugo se expresa como:
donde: C = RCF = Factor centrífugo. Fc = Fuerza centrífuga (Kg.). p = Peso del objeto o partícula (Kg.). m = masa del cuerpo (Kg.). g = aceleración de la gravedad (9.81 m/s2). w = velocidad angular (radianes/s). R = Radio de giro (m). N = Revoluciones por minuto (rpm) Para un cálculo aproximado puede utilizarse la expresión:Debemos destacar que el Factor Centrífugo se denomina también como "G" o "Z", planteando que determinada centrífuga
genera un campo centrífugo de tantas "g". Las rpm, las “g” y el radio se pueden relacionar entre sí por medio de unos diagramas denominados: Nomogramas. Así, podemos trabajar indistintamente con unos valores u otros o realizar ciclos de centrifugaciones idénticos con rotores ocentrífugas distintas entre sí. En la siguiente página se presenta uno de ellos. Trazando una línea recta entre 2 valores de los 3 que tenemos presentados podemos despejar el valor restante que no conocíamos.
En todos los tipos de rotores existentes es fundamental colocar siempre bien equilibradas las cargas (en forma simétrica) para evitar desgastes anormales de rodamientos y vibracionesexcesivas en las subidas y bajadas de velocidad.
Existen 2 tipos de rotores:
+De ángulo fijo: Los tubos se alojan con un ángulo fijo respecto al eje de giro. Se usan habitualmente para volúmenes grandes. El caso extremo es el de los rotores verticales en que los tubos se sitúan paralelos al eje de giro. Los rotores de ángulo fijo se emplean principalmente para sedimentar materiales hasta queformen una masa muy compacta en el fondo del tubo (pellet) y después por decantación, separar fácilmente el sobrenadante del sedimento. Resultan muy eficaces para este propósito debido a que el material se mueve únicamente un corto trecho hasta la pared del tubo de la centrífuga, aquí se acumula y resbala rápidamente hasta el fondo del tubo.
+Basculantes: Los tubos se hallan dentro de unoscestillos que cuelgan. Estos cestillos están unidos al rotor con un eje y cuando la centrífuga gira, se quedan suspendidos en dirección perpendicular a la del rotor.
Se usan en la centrifugación zonal (o en bandas) a través de gradientes de densidad preformados (normalmente de sacarosa o glicerol) o bien para separar partículas con coeficientes de sedimentación muy similares. La sacarosa es elmaterial más comúnmente usado debido a su pureza, bajo coste y su no interferencia con la mayoría de las mediciones químicas, ópticas o enzimáticas. Si la macromolécula en estudio es un enzima o una proteína inestable, se usa con frecuencia el glicerol puesto que muchas proteínas son más estables y se desnaturalizan más difícilmente en presencia de glicerol.
Hay diferentes tipos de centrífugas...
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