Centrifugação

Centrifugação é um método de separação por densidade.

1 G é a medida da força da gravidade a nível do mar, na centrifugação se aumenta essa força até 10^6 de vezes.

A separação por densidade é um processo natural que ocorre por conta da gravidade.
A centrifugação é a aceleração desse processo.


- Pode ser usado para separar sólido de líquido, líquido de líquido e gás de gás (como acontece com o enriquecimento de urânio, na separação dos isótopos).

- A força de uma centrifugação depende do raio de rotação e da velocidade de rotação.


* Força centrífuga: É a força que as substâncias exercem de fuga do centro de rotação. (força que exerce para fora do eixo, surge pela inércia).

* Força centrípeta: É a força que puxa para o centro (que faz ocorrer a rotação).

Fc = r . W^2

Fc: Força centrífuga.
r: Raio da rotação.
W: velocidade angular ou velocidade de rotações (rpm -rotações por minuto-).

Para acelerar o processo de centrifugação é possível aumentar o eixo de rotação (então terá que aumentar a força) ou aumentar a velocidade angular.

A força centrípeta é sempre igual a força centrífuga.


* Outros fatores que determinam a velocidade de sedimentação (além da diferença de densidade entre as substâncias):

- Tamanho da Partícula.

- Forma da Partícula.

- Viscosidade do Meio.



Por exemplo partículas menores de uma substância demoram mais para cair no chão do que as maior.
Quando é um pó muito fina, pois os gases do ar conseguem interferir no movimento desse pó.
As moléculas dos gases do ar estão constantemente em movimento caótico e a força de colisão delas com partículas muito pequenas consegue dispersá-las por mais tempo no ar.

Então quanto menor a partícula menor a velocidade de criação de sedimento.


- Quanto maior a viscosidade do meio, menor também será a velocidade de sedimentação.


Ao se preparar uma centrifugação o peso dos copos na centrífuga devem ser iguais, para não causar desequilíbrio quando começar a rodar.


- As centrífugas podem ser refrigeradas para evitar o aquecimento do material durante as rotações.

- São fechadas para proteger contra acidentes.

- Podem ser a vácuo para diminuir a resistência do ar e necessitarem de menos força para girar.

- O copo das centrífugas pode ser móvel, pode ser com ângulo fixo (quando começam a girar, os copos se inclinam ficando mais rápido das partículas chegarem ao fundo.

Centrífuga de Disco
Ou
De Fluxo Contínuo

O material a ser centrifugado é continuamente alimentado para a centrífuga que separa os componentes, sem precisar parar o processo para carregar e descarregar a centrífuga.

Isso leva uma grande economia de tempo e dinheiro, processo muito usado em indústrias.

Centrifugação
Hematócrito

É uma técnica de centrifugação do sangue para determinar o volume de hemácias.

Centrifuga a 15000 rpm durante 5 minutos então o sangue se separa, na parte de baixo ficam as hemácias, no meio os leucócitos e em cima (o menos denso) o plasma.

Centrifugação Diferencial

É uma técnica de separação fracionada de componentes em uma mistura heterogênea com múltiplos componentes.

- A mistura contendo múltiplos componentes é submetida a uma centrifugação.

Esta centrifugação é aumentada gradualmente.
Interrompe-se a centrifugação antes de cada incremento para a remoção do "pellet" (o centrifugado).

Em seguida o sobrenadante é submetido a uma nova centrifugação em uma velocidade mais alta.

Esse método consegue separar, partículas muito pequenas como ribossomos e até mesmo proteínas.

Enriquecimento de Urânio

Centrifugação é utilizada para a preparação de combustíveis nucleares, para a produção de energia e bombas.

O urânio natural é uma mistura de dois isótopos o U^235 e o U^238, o isótopo de massa 235 somente está presente 1% em uma mistura de urânio na natureza.

Esse isótopo do urânio, o de massa 235, é fissível (usado na fissão nuclear para a produção de energia).

O enriquecimento de urânio é a separação dos isótopos, que é feita por centrifugação.

Centrifugação de Expurgo

É uma centrífuga utilizada para separar sólido de líquido.

A centrífuga de expurgo tem uma peneira que retem os sólidos e que deixa passar os líquidos, promovendo a separação dos dois durante as rotações.

Não tem haver com densidade, pois mesmo que o líquido seja menos denso (ou no caso se uma máquina de lavar/secadora, que é esse tipo de centrífuga, mesmo que a roupa seja mais densa que o líquido) é sempre a água que vai para fora, pois só ela passa pela peneira.

Separando então os componentes por diferença de tamanho.