Explicamos o que é a centrifugação como método de separação de misturas. Além disso, tipos de centrifugação e alguns exemplos.
O que é centrifugação?
Centrifugação É um mecanismo de separação de misturas(em particular, aqueles compostos por sólidos e líquidos de diferentes densidades) através da sua exposição a uma força rotativa de certa intensidade.
Esta força, conhecida como força centrífuga na mecânica newtoniana, é uma força fictícia que aparece quando um corpo descreve um movimento rotacional. Seu nome significa “aquele que foge do centro”, pois se afasta do eixo de rotação da trajetória do corpo.
A força centrífuga faz com que os objetos se afastem do centro à medida que giram. Por exemplo: quando um pescador gira o anzol antes de jogá-lo no mar, ou a força que nos empurra contra o assento nas atrações giratórias dos parques de diversões. É o mesmo utilizado por uma centrífuga, ou dispositivo capaz de gerar força centrífuga, para separar misturas em laboratório.
Centrifugação opera empurrando os componentes mais densos da mistura em direção ao ponto mais distante do eixo de rotação e deixando os menos densos no ponto mais próximo. Esta técnica é utilizada diariamente por químicos, biólogos e outros cientistas.
Veja também: Mistura homogênea
Exemplos de centrifugação
A centrifugação é utilizada em numerosos casos de estudo científico, especialmente das substâncias básicas da matéria orgânica. Através de processos especializados de centrifugação de substâncias como sangue ou células humanas, plasma, concentrados de plaquetas e organelas intracelulares podem ser separados e até mesmo DNA.
Outros exemplos simples são a máquina de lavar, que utiliza a força centrífuga para, após misturar a água, o sabão e a roupa, seque-o, eliminando a água pelos furos do tambor, graças à força centrífuga; ou as máquinas da indústria de laticínios que extraem do leite as porções de gordura que devemos retirar para obter leite desnatado e fabricar soro de leite, creme e outros produtos.
Tipos de centrifugação
Existem quatro tipos de centrifugação:
- Centrifugação diferencial. Aproveita a diferença na velocidade de sedimentação das diferentes moléculas de uma mistura. Assim, partículas de densidades semelhantes assentam juntas. Geralmente é usado para separar componentes de uma mistura e constitui a etapa preparatória para processos de separação de moléculas.
- Centrifugação isopícnica. Adicione meios de densidade diferente às partículas que compartilham o mesmo coeficiente de sedimentação, para separá-las usando a força centrífuga.
- Centrifugação zonal. Separa as partículas de uma mistura com base na diferença de velocidade de sedimentação e também na massa, visto que a mistura é previamente colocada sobre um gradiente de densidade pré-formado, atuando como “filtro” de partículas graças à força centrífuga.
- Ultracentrifugação. Monitorar estruturas utilizando luz ultravioleta ou interferômetros, à medida que assentam, utilizando sistemas de rotor (fixo ou oscilante). É muito útil para estudar estruturas subcelulares.
Outros métodos de separação de misturas
Além da centrifugação, as misturas podem ser separadas por processos físicos ou químicos, tais como:
- Filtrado. É utilizada uma malha ou material de retenção que permite a passagem do solvente líquido (água, por exemplo), mas retém os sólidos maiores presentes nele (borra de café, por exemplo).
- Peneirado. É uma técnica semelhante à filtragem, mas que permite separar sólidos de diferentes tamanhos, através de uma peneira cujos furos permitem a passagem de determinados sólidos e retêm os maiores.
- Evaporação seletiva. Para separar misturas de líquidos, ou de sólidos e líquidos, pode-se aproveitar a diferença do ponto de ebulição (ou ponto de fusão, no caso dos sólidos), aquecendo a mistura até que o líquido (ou um deles) evapore e deixando-a em sólidos (ou líquido com ponto de ebulição inferior) no recipiente.
- Decantación. Usando um recipiente adequado, uma mistura de líquidos, ou sólidos e líquidos, é separada, permitindo primeiro que a gravidade atraia os componentes mais densos para o fundo do recipiente. O menos denso ficará por cima. Em seguida, o componente mais denso será extraído abrindo um orifício no fundo.
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Referências
- “Centrifugação” na Wikipedia.
- “Centrifugação” (vídeo) na Universidade Politécnica da Catalunha (UPC).
- “Centrifugação” em Biomodelo.
- “O que é centrifugação?” no Laboratório Químico TP.
- “O que é centrifugação?” em Study.com.