Operaciones Básicas de Laboratorio
QFB. Marco Antonio Urtis García

CENTRIFUGAS

2003

Una centrifuga es un dispósitivo para separar particulas en una solución de acuerdo a su tamaño, textura, densidad, viscocidad del medio y velocidad del rotor. Generalmente está compuesta por tres elementos: La estructura o armazón, el rotor y el motor electrico. La Centrifugación es un proceso usado para separar o concentrar materiales suspendidos en un medio líquido. El fundamento teórico de esta técnica es el efecto de la gravedad sobre las particulas en suspensión. Dos particulas de diferente masa se asentaran en un tubo en diferente proporción de acuerdo a la gravedad. La fuerza centrifuga (medida como xg, gravedad) se emplea para incrementar esta velocidad en un instrumento llamado centrifuga.

Las centrifugas son dispósitivos empleados en una variedad de aplicaciones científicas y técnicas que someten a grandes velocidades el material contenido en tubos o espacios apropiados. La fuerza centrifuga generada (expresada como #g) es proporcional a la reotación del rotor (en rpm) y la distancia entre el centro del rotor y el tubo de centrifuga. Por lo tanto, una centrifuga que emplee múltiples rotores puede ofrecer diferentes velocidades y por ello diferentes aplicaciones. Cada centrifuga tiene un grafica especial, un nomograma, una tabla que relaciona velocidades de rotación (rpm) con la fuerza centrifuga (xg) para cada tipo de rotor que acepte.

Tipicamente, el material que será separado, se coloca en un tubo de centrifuga que se ubica en un rotor. El rotor es una piza de material pesado que disipa calor rapidamente y tiene suficiente masa para generar momentum (una vez en movimiento, se requiere poca energía para continuar haciendolo. Las centrifugas generalmente trabajan en vacío y en refrigeración para disminuir el calor producido por la fricción de giro. 

Es posible acceder al encendido/apagado, control de velocidad, control de temperatura y tiempo de centrigugado a través de un panel analógico ó digital

Centrifugación Analítica/Preparativa

Los 2 tipos más comunes de centrifugación son la analítica y la preparativa; la distición entre ellas depende del propósito de la centrifugación. La centrifugación analítica involucra la medición de la propiedades físicas de las particulas sedimentadas como el coeficiente de sedimentación o peso molecular. Los métodos óptimos se emplean en la ultracentrifugación analítica. Las moleculas se observan en un sistema optico durante la centrifugación, para detectar las macromoléculas en solución a medida que se mueven en el campo gravitacional. Las muestras se centrifugan en celdas con ventanas que se disponen en el plano paralelo al sentido de giro del rotor. A medida que el rotor gira, las imagenes de la celda, se proyectan en un sistema optico sobre un film o una computadora. La concentración de la solución en varios puntos en la celda se determina por la absorción de luz de la longitud de onda apropiada. 
La otra forma de centrifugación se denomina prparativa y el objetivo es para aislar particulas específicas que pueden ser reempleadas. Hay muchos tipos de centrifugación preparativa como : velocidad zonal, diferencial y isopicnica.

Otro sistema de clasificación se basa en la velocidad de giro de la centrifuga. La Ultracentrifugación se desarrolla con velocidades superiores a 20,000 rpm. La velocidad super de ultracentrifugación se desarrolla entre 10,000 y 20,000 rpm. La centrifugación de baja velocidad ocurre a menos de 10,000 rpm.

Debido a que las centrifugas se fabrican en varios tipos y formas, y los motores varian, la unidad universal de centrifugación es la fuerza centrifuga (xg).