Centrifugacion

ESQUEMA

Introducción

1. Definir Centrifugación

2. Explicar el principio Físico-químico

a. Difusión

b. Sedimentación: principio de Arquímedes y Stokes

3. Describir las fuerzas que intervienen en el proceso:

a. Fuerza Centrífuga

b. Fuerza Centrípeta

c. Fuerza Friccional

4. Instrumentos:

a. Explique los componentes de la Centrifuga

5. Explicar los variables que afectan la centrifugación

6. Tipos de Centrifugación y establezca diferencias entre ellas:

• Centrífugas simples

• Centrífugas de alta velocidad

• Ultra centrífuga

7. Tipos de Centrifugación

a. Centrifugación analítica

b. Centrifugación preparativa

8. Importancia de la centrífuga en la separación y análisis de la muestra

9. Medidas de seguridad para el manejo de la Centrífuga

10. Control y mantenimiento de centrifugas

11. Ventajas y Desventajas en su uso

12. Aplicación de la técnica de Centrifugación en análisis clínicos, alimenticios y ambientales.

Conclusión

Referencias Bibliograficas

INTRODUCCION

En muchos aparatos industriales la fuerza centrifuga se utiliza en lugar de la fuerza de gravedad, de la presión de las bombas o de aire comprimido para efectuar la separación de fases, entre éstos se encuentran las centrifugas, las cuales son aparatos mecánicos que producen una fuerza centrifuga por medio de la rotación de sus partes.

En esencia la centrifuga es un rotor que gira a alta velocidad y que puede tener sus paredes laterales impermeables o perforadas y que se usa para la separación de suspensiones por sedimentación y las de paredes perforadas para la separación por filtración. La centrifugación es una operación de separación sólido líquido, o líquido líquido, usada para separar sólidos o líquidos que se encuentren en suspensión, mediante la aplicación de una fuerza centrifuga que acelera la sedimentación de las partículas.

En las siguientes páginas se exponen los principales conceptos teóricos y matemáticos sobre la centrifugación, así como su grandes aplicación y uso, teniendo como objetivo principal el conocimiento básico de esta técnica

DESARROLLO

1. Definir Centrifugación

Es una técnica que permite separar los sólidos presentes en una fase fluida gracias a la acción de la fuerza centrifuga, para lo cual es necesario que el precipitado sea mas denso que el fluido.

La centrifugación se utiliza cuando:

1) La concentración de sólidos o líquido en la corriente es baja (menor 3%).

2) Cuando la diferencia de densidad entre los componentes de la mezcla sea muy cercana.

3) Cuando el tamaño de las partículas en suspensión sea muy pequeño

2. Explicar el principio Físico-químico

Todas las partículas suspendidas en un líquido tienden a separarse espontáneamente, en función del tiempo de manera natural por acción de dos fenómenos, Difusión y Sedimentación.

a. Difusión: es favorecido por un gradiente de concentración, es decir las partículas se mueven de la zona de mayor concentración a la de menor concentración.

b. Sedimentación: principio de Arquímedes y Stokes

Un soluto suspendido en un líquido por acción de la gravedad terrestre (950 cm/seg2) se separa y pasa a ocupar el fondo del recipiente que la contiene. Proceso espontáneo el cual puede ser acelerado cuando se emplea un campo de fuerza centrifugo o gravitatorio (FC, FT y FF).

Principio de Arquimedes:

Cuando se sumerge un cuerpo en un fluido, el cuerpo experimenta una fuerza E (empuje) de sentido opuesto al peso (P), que tiene igual valor que el peso del líquido que ha desplazado.

Principio de Stokes:

• La velocidad de sedimentación de cada partícula es proporcional a su tamaño.

• La velocidad de sedimentación es nula cuando ambas densidades se igualan.

• La velocidad de sedimentación es proporcional a la densidad de la partícula y a la del medio.

3. Describir las fuerzas que intervienen en el proceso:

a. Fuerza Centrifuga:

Es una fuerza de rotación que impulsa a las partículas a moverse del eje gravitacional (centro de rotación) a la periferia.

FC=m.a a=v2.r

b. Fuerza Centrípeta

Es la fuerza encargada de atraer las partículas hacia el centro de rotación o centro de gravedad. Es una fuerza de oposición.

FC=v2.r.Mo Mo= masa del medio

c. Fuerza Friccional

Es la fuerza que se inicia por desplazamiento de las partículas y su interacción por las moléculas del medio. También se opone.

FC=f.v f: coeficiente de fricción;

v: velocidad de desplazamiento

4. Instrumentación

a. Explique los componentes de la Centrifuga

• Tapadera. Impide el acceso a las muestras, mientras estas están en movimiento.

• Cámara o gabinete. Es el espacio físico donde se realiza el proceso de centrifugación. Dentro de esta gira el rotor (araña).

• Base. Está construida generalmente de materiales pesados, y con sistemas de fijación a las superficies, de modo que brinda estabilidad al equipo.

Generalmente aquí están ubicados los controles.

• Interruptor de encendido. Permite controlar el suministro de energía al

equipo, a modo de encenderlo, apagarlo, y generalmente incluye

selección de modo de operación.

• Control de Tiempo. Permite controlar el tiempo de centrifugación.

Generalmente también permite visualizar el tiempo transcurrido o

pendiente para que finalice un proceso seleccionado.

• Tacómetro. Muestra la velocidad a la que gira el rotor, es decir la velocidad

de centrifugación (en revoluciones por minuto, RPM).

• Freno. Algunas centrífugas, dependiendo del modelo, presentan este control, el cual permite ya sea hacer más rápido el proceso de paro de la centrífuga, o detenerla en situaciones de emergencia. Su función específica es determinada por el fabricante, por tanto debe ser utilizado con precaución según las instrucciones de éste.

• El rotor. También conocido como araña, es la parte en la cual se colocan

los portamuestras. Para su conservación es importante seguir las instrucciones de cargado de la centrífuga.

Dos tipos:

Rotor basculante o móvil

Rotor angular o de ángulo fijo

• Portamuestras. Son una especie de recipientes donde se colocan las muestras. Su tamaño depende de la aplicación para la que esté diseñado el equipo: Banco de sangre, hematocrito, etc.

Tubos De vidrio o plástico. Resistentes químicamente (disolventes, reactivos) y físicamente (tensión a las velocidades elevadas que se emplean). Diversos tamaños y formas. Plásticos especiales para altas velocidades.

Estos componentes pueden ir variando dependiendo de la complejidad y calidad del equipo.

5. Explicar los variables que afectan la centrifugación

• Masa de la partícula: al aumentar la masa aumenta la velocidad.

• Densidad del medio:

• Se refiere a la concentración del líquido en el cual se encuentra suspendida la partícula, al aumentar la densidad disminuye la velocidad.

• Aceleración de la gravedad:

• Se relaciona con la fuerza de atracción que ejerce la tierra sobre los objetos. Al aumentar la gravedad aumenta la velocidad.

• Temperatura: Al igual que el tiempo depende del análisis y de la centrifuga según sea la temperatura que se requiera para dicha acción.

• Tiempo: El tiempo va a depender del tipo de la centrifuga y del análisis.

• Tamaño de la partícula: Al aumentar el tamaño aumenta la velocidad.

• Presión y velocidad: Depende del análisis que se requiere hacer.

• Viscosidad del medio: Se refiere a la consistencia del medio líquido. Al aumentar la viscosidad disminuye la velocidad.

6. Tipos de Centrifugación y establezca diferencias entre ellas:

• Centrifuga Simple

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