Centrifugación

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Una técnica de separación solido – liquido empleada de manera común en el laboratorio es la centrifugación, que emplea la fuerza centrífuga creada a medida que la muestras giran de manera circular. Los sólidos suspendidos se depositan en el fondo dejando el líquido en la parte superior.

Generalidades de la centrifugación

La centrifugación es una técnica utilizada para la separación de partículas de una solución en función de su tamaño, forma, densidad, viscosidad del medio y velocidad del rotor.

Las partículas se suspenden en un medio líquido y se colocan en un tubo de centrifugación. A continuación, el tubo se coloca en un rotor y se hace girar a una velocidad definida.

La separación por sedimentación podría hacerse de forma natural con la gravedad de la tierra, sin embargo, tardaría años. La centrifugación hace que ese proceso natural sea mucho más rápido.

La rotación del rotor alrededor de un eje central genera una fuerza centrífuga sobre las partículas de la suspensión.


Factores que afectan la centrifugación

Hay factores para tener en cuenta cuando se desea aplicar esta técnica y se busca un resultado óptimo. Algunos factores pueden ser modificados en las muestras a centrifugar y otros son parte de las características técnicas del equipo, por esa razón es necesario tener en cuenta cuantas muestras se van a centrifugar, que propiedades tienen, y la disponibilidad tanto de tubos adecuados como de equipos con las características necesarias antes de iniciar

  • Densidad de las muestras y de la solución
  • Temperatura/viscosidad
  • Distancia de desplazamiento de las partículas
  • Velocidad de rotación

Usos

La centrifugación se utiliza para la separación de mezclas sólido-líquido que son difíciles de sedimentar o de filtrar de otra manera. Utiliza la fuerza centrífuga haciendo girar rápidamente las muestras para que el sólido sea forzado al fondo del tubo. En este artículo se muestra la separación por centrifugación de una suspensión de yoduro de plomo amarillo (II) en agua (Imagen 1b).

Imagen 1: a) Centrifugadora, b) Formación de yoduro de plomo sólido (II)
Imagen 1: a) Centrifugadora, b) Formación de yoduro de plomo sólido (II)

Como una centrifugadora (Imagen 1a) puede girar hasta 10.000 rotaciones por minuto, una carga desequilibrada hará que la centrifugadora se golpee y se tambalee. Si está severamente desequilibrada, la centrífuga puede incluso tambalearse de la mesa de trabajo, causando daño a cualquier cosa que se encuentre en su camino (¡son pesadas!). Para evitar el tambaleo, cada muestra en la centrífuga debe ser equilibrada por un volumen igual de líquido en la cámara opuesta de la centrífuga.

Deben utilizarse tubos de ensayo especiales o tubos de centrifugación que se ajusten exactamente al ancho de las cámaras de la centrifugadora. Cada tubo debe llenarse hasta no más de tres cuartos, ya que las muestras se inclinarán en la centrífuga y podrían derramarse (Imagen 2b). Si se va a centrifugar una sola muestra, se debe colocar un tubo de agua que contenga una altura igual de líquido en una ranura opuesta de la centrífuga (Imagen 2a-c). Se puede centrifugar más de una muestra a la vez, siendo el único requisito que cada tubo opuesto tenga casi el mismo volumen. Es aceptable que un par de tubos tenga volúmenes diferentes que otro par, siempre que toda la centrífuga esté simétricamente equilibrada.

Operación

Para operar la centrífuga, cierre la tapa y encienda la centrífuga. Ajuste la velocidad de rotación si su instrumento lo permite (una buena velocidad general es de 8.000 rotaciones por minuto) y gire el dial a la cantidad de tiempo recomendada (establecida por su instructor o experimentación). Deje que el sistema gire durante el tiempo designado y apáguelo. Aunque una centrífuga tiene un mecanismo de frenado, no se recomienda utilizarlo ya que el empujón puede remover los sedimentos. Después de que el tiempo establecido haya expirado, simplemente deje que una centrífuga se frene y se detenga por sí misma. El sólido puede entonces separarse del líquido por decantación o por medio de una pipeta.


Imagen 2: a) Suspensión de yoduro de plomo (II) junto a un tubo de agua de igual volumen, b+c) Colocación de los tubos uno frente al otro
Imagen 2: a) Suspensión de yoduro de plomo (II) junto a un tubo de agua de igual volumen, b+c) Colocación de los tubos uno frente al otro

Para más información 1.4G: Centrifugation

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