Centrifugering

Centrifugering är proceduren för att separera blandningar från olika tätheter

Vad är centrifugering?

De centrifugering Det är en blandningsseparationsteknik som är baserad på skillnaden i densitet för de olika komponenterna. Det används främst för att separera heterogena blandningar där åtminstone en av faserna är flytande.

Tekniken består i att rotera provet med hög hastighet inom ett provrör eller en annan mer resistent. Rotation och tröghet skapar en fiktiv kraft i röret som kallas centrifugalkraft och är den som ger namnet till tekniken.

Centrifugalkraften är en radiell kraft som alltid pekar i den riktning som strider mot rotationens centrum. Denna kraft verkar på alla partiklar som utgör blandningen och hittar dem på samma sätt som vikten flyter till alla ämnen mot jordens centrum.

Vad är centrifugering för?

Beroende på rotationshastigheten och radien kan centrifugalkraften vara hundratals till miljoner gånger starkare än tyngdkraften. Detta tillåter att separera partiklar och ämnen vars täthet är mycket lika.

Ett av de områden där detta är mer användbart är inom biologi och medicin, eftersom både hela celler och deras olika komponenter är heterogena blandningar som bildas av olika partiklar med nästan identiska tätheter och som skiljer sig åt med deras sedimentationshastighet.

Dessutom tillåter centrifugering också att separera uppenbarligen homogena blandningar, såsom stabila suspensioner.

Olika centrifugeringsmetoder

Beroende på den specifika applikationen, rotationshastigheten och den använda centrifugalklassen kan vi skilja fyra typer av centrifugering:

Kan tjäna dig: extern elektronisk konfiguration

Differentiell centrifugering

Detta är den enklaste metoden för centrifugering. Den består av att dra nytta av sedimentationshastighetsskillnaden för de olika partiklarna som utgör en blandning.

I den ursprungliga blandningen fördelas partiklarna jämnt i hela volymen. Men i början av centrifugeringen kommer de att börja röra sig i riktning mot centrifugalkraften.

Partiklarna som har samma sedimentationskoefficient sediment tillsammans och är längst ner i provröret de partiklar som sediment snabbare. Denna teknik används vanligtvis som en första separation, före användning av andra mer avancerade centrifugeringstekniker.

Isopisk centrifugering

Isopikisk centrifugering är en centrifugeringsteknik som används för att separera partiklar eller molekyler i en blandning baserad på densitetsskillnader. I själva verket betyder den isopikiska termen bokstavligen "lika densitet" och hänvisar till det faktum att partiklarna efter centrifugering grupperas genom att ha lika värden på densitet.

För att applicera isopikisk centrifugering läggs media av olika tätheter till blandningen före centrifugering. Endast partiklar som är mindre täta än mediet kommer att sedimentet mot provrörets botten.

Zonalcentrifugering

Det är en mycket effektiv teknik för att separera komponenterna från en blandning baserad på både dess täthet och dess sedimentationshastigheter. Tekniken består av att placera blandningen ovanpå ett förformat medium som har en densitetsgradient och sedan centrifugerar båda komponenterna tillsammans.

Partiklarnas sediment tills de når gradientområdet som sammanfaller med sin densitet. På detta sätt separeras blandningens komponenter av områden baserat på densitetsskillnader.

Kan tjäna dig: tekniska tillämpningar av elektroniska utsläpp av atomer

Densitetsgradienter kan bildas på olika sätt. Det enklaste sättet är att deponera på varandra följande lager av allt mer utspädda lösningar av sackaros, som erhöll en diskontinuerlig gradient.

Kontinuerliga sackarosgradienter kan också erhållas genom gradientformningsanordningar, som blandar en koncentrerad sackaroslösning och en utspädd i variabla proportioner när provröret fylls.

Slutligen, för fall av nukleinsyraseparation, framställs densitetsgradienten ultracentrifugering av en koncentrerad lösning av cesiumklorid. Efter en förutbestämd period koncentreras CSCL i bakgrunden och skapar en mycket reproducerbar kontinuerlig gradient.

Ultrakcentrifugering

Ultracentrifugering kallas centrifugeringstekniken där rotationshastigheterna upp till 150 uppnås.000 rpm och därmed erhåller centrifugalkrafter upp till 10⁶ gånger tyngdkraftens styrka (1 miljon gs).

Ultracentrifugering kräver speciella centrifuger av mycket resistent stål. Dessutom är de vanligtvis inneslutna i lådor, även av stål, om någon bit bryts under operationen.

I vissa fall evakueras kammaren i vilken centrifugarbeten evakueras (ett vakuum) för att undvika friktion med luften och nå ännu större rotationshastigheter.

Den centrifugerade processen övervakas vanligtvis med hjälp av interferometrar och UV -ljus. Denna centrifugeringsteknik är vanligt i cellbiologiska laboratorier, eftersom den gör det möjligt att separera subcellulära strukturer.

Exempel på centrifugering

DNA -separation

Centrifugering är en av de mest använda teknikerna för att Asilar och rena DNA -prover innan de genomför efterföljande analyser såsom PCR. I dessa fall används isopikisk centrifugering.

Det kan tjäna dig: vatten alkalinitet: vad är, beslutsamhet och betydelse

Blodprov

Centrifugering är det enklaste sättet att separera blod i dess huvudkomponenter, nämligen blodplasma och cellfraktion där de röda och vita blodkropparna hittas.

Dessutom används vanligtvis isopikisk centrifugering, med ett medium med en mellanliggande densitet, för att separera de röda blodkropparna från vita och dessa från plasma med blodplättar.

Centrifugering i mejeriindustrin

Mjölk är en stabil upphängning av fett och mejerifasta ämnen i vatten. Dessa feta fetter och fasta ämnen utgör grunden för utarbetande av smör, som är separerade i form av en kräm genom centrifugering.

Enzymseparation och isolering

Många enzymer och proteiner som används i läkemedelsindustrin, syntetiserar genetiskt förändrade specialiserade mikroorganismer. När de syntetiserats separeras dessa enzymer genom att bryta cellerna i mikroorganismerna som producerade och centrifugerar den resulterande blandningen.

Referenser

1. Biomodell (S/F). Centrifugering. Hämtad från biomodell.Uah.är.
2. Brajovic, f. (2020). Centrifugering: Metoder och praktiska användningsområden i laboratoriet. Hämtad från Cromtek.Kli.
3. Encyclopedia Concept (S/F). Centrifugering - koncept, typer, exempel och egenskaper. Hämtad av konceptet.av.
4. Blandningsmetoder (2020). Centrifugering. Hämtad från talets metoder.Vinna.