Bitácora Cientifica: Practica 7

Práctica No. 7

Descripción, manejo y uso de centrífuga

Las técnicas de centrifugación - es una técnica de separación de partículas que se basa en la distinta velocidad de desplazamiento de las partículas en un medio líquido al ser sometidas a un campo centrifugo; cuando se centrifuga una solución => se rompe la homogeneidad y se produce la separación de solvente y soluto y las 1ªs partículas en sedimentar son las de mayor masa.

Velocidad de sedimentación - es proporcional a la masa de la partícula y esta propiedad nos permite separar partículas de diferente masa => a (+) masa => (+) velocidad de sedimentación.

ge (gravedad efectiva) - es el tiempo que provoca la sedimentación forzada cuando se acelera; para acelerar la sedimentación se puede aumentar la W (velocidad angular); a (+) W => (+) velocidad de sedimentación; la velocidad de sedimentación es útil para caracterizar partículas y en concreto se usa un valor que llamamos coeficiente de sedimentación, que es una característica de todas las partículas que nos da información de dicha partícula; conocerlo, nos facilita conocer => tamaño, densidad y forma de las partículas y además nos permite diseñar métodos de aislamiento de partículas.

Partes de la centrifuga.

4. Interruptor de encendido

8. Control de velocidad

5- Marcador de tiempo

1-Tapadera

2-Tambor

Una aplicación típica consiste en acelerar el proceso de sedimentación, dividiendo el plasma sanguíneo y el suero sanguíneo en un proceso de análisis de sangre.

También se utiliza para determinar el hematocrito mediante una toma de muestra capilar. En este caso la máquina utilizada se denomina microcentrífuga.

Es muy usada en laboratorios de control de calidad, de fábricas que elaboran zumos a base de cítricos, para controlar el nivel de pulpa fina de estos, separando la pulpa fina del zumo exprimido.

Otra aplicación de las centrífugas es la elaboración de aceite de oliva. En ella las aceitunas una vez molidas y batidas se introducen en una centrífuga horizontal en la que se separa el aceite que es la fracción menos pesada del resto de componentes de la aceituna; agua, hueso, pulpa, etc.

Una aplicación importante es la separación del uranio 235 del uranio 238.

Las centrifugadoras utilizan instrumentos llamados butirómetros para medir el grado de grasa o crema que contiene la leche, existen diferentes tipos de butirómetro para crema, manteca, etc.

El centrifugado es una sedimentación acelerada, ya que la aceleración de la gravedad se sustituye por la aceleración centrífuga, $\omega^2 r$ , donde $\omega\,$ es la velocidad angular de giro de la centrifugadora y $r$ es la distancia al eje de la centrifugadora. Puesto que la velocidad angular de giro puede ser de miles de revoluciones por minuto, se alcanzan aceleraciones mucho mayores que la gravedad.

El centrifugado, además de ser más rápido que la sedimentación, permite separar componentes que la mera sedimentación no podría separar, por ejemplo separar el uranio 235 del uranio 238.

El centrifugado, como la sedimentación, está gobernado por la ley de Stokes, según la cual las partículas sedimentan más fácilmente cuanto mayor es su diámetro, su peso específico comparado con el del fluido, y cuanto menor es la viscosidaddel mismo. Es importante entender que el papel del fluido es esencial, pues sin su viscosidad todas las partículas caerían a la misma velocidad.

TIPOS DE CENTRIFUGAS

Los aparatos en los que se lleva a cabo la centrifugación son las centrífugas, que son dispositivos móviles con alas en las braqueas. Una centrífuga tiene dos componentes esenciales: rotor (donde se coloca la muestra a centrifugar) y motor. Existen dos tipos de rotores:

Fijos: Los tubos se alojan con un ángulo fijo respecto al eje de giro. Se usa para volúmenes grandes.

Basculante: Los tubos se hallan dentro de unas carcasas que cuelgan. Estas carcasas están unidas al rotor con un eje y cuando la centrífuga gira, se mueven. Se usan para volúmenes pequeños y para separar partículas con un mismo o casi igual coeficiente de sedimentación.

Las centrífugas están metidas en el interior de una cámara acorazada a unos 4ºC. Si esta cámara no estuviese presente, al comenzar la centrifugación, y debido al rozamiento con el aire, subiría la temperatura de la muestra y podría llegar a desnaturalizarse.

Una centrífuga debe tener las masas de las muestras compensadas unas con otras. En caso contrario, la centrífuga podría "saltar por los aires". Aunque hoy en día, para que esto no ocurra, casi todas las centrífugas se detienen si las masas no están compensadas.

Existen dos grandes grupos de centrífugas:

Analíticas: Con las que se obtienen datos moleculares (masa molecular, coeficiente de sedimentación, etc.). Son muy caras y escasas.

Preparativas: Con las que se aíslan y purifican las muestras. Hay 4 tipos de centrífugas preparativas:

De mesa: Alcanzan unas 5.000 rpm (revoluciones por minuto). Se produce una sedimentación rápida. Hay un subtipo que son las microfugas que llegan a 12.000-15.000 rpm. Se obtiene el precipitado en muy poco tiempo.

De alta capacidad: Se utilizan para centrifugar volúmenes de 4 a 6 litros. Alcanzan hasta 6.000 rpm. Son del tamaño de una lavadora y están refrigeradas.