Processos de Centrifugação

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Processos de Centrifugação
A centrifugação é um processo de separação física de materiais onde a força centrífuga transmitida
pela rotação de um tambor, cilindro ou outro recipiente em torno de um eixo simula a gravidade,
porém em sentido contrário, ou seja, enquanto a gravidade atrai a matéria para o centro do eixo, a
força centrífuga empurra a matéria no sentido contrário.
É fácil imaginar a ação de uma centrífuga, pois temos em nossas casas um equipamento com função
centrífuga: a lavadora de roupas!!!
Suspensões de sólidos em líquidos tendem a separar devido à ação da gravidade, devido à diferença de
densidade entre os componentes da mistura. Tome como exemplo um suco de laranja. Se você preparar um
suco de laranja e depositá-lo em um copo, permanecendo na mesma posição sem que seja misturado ou
deslocado, após uma hora você verá que haverá decantação, ou seja, pode-se distinguir fases com diferentes
teores de sólidos em suspensão. Quanto maior o tempo, maior será a separação. Pensando nessa
propriedade, por que não “dar uma ajudinha” à mãe natureza?!!!
Quanto maior a velocidade do eixo, maior será a força centrífuga aplicada sobre os materiais,
consequentemente, temos simulação de gravidade amplificada, dessa forma, misturas heterogêneas são
separadas pela ação da centrífuga, a qual, comparativamente, “acelera” a ação da gravidade, diminuindo o
tempo para que ocorra a separação.
Como visto acima, para que ocorra a separação por centrifugação, é necessário que haja diferença de
densidade entre os elementos presentes numa mistura.
Mas não é só isso. A centrífuga também deve fornecer ao sistema força suficiente para promover a
movimentação das partículas pelo meio líquido.
Como assim???????
Lembrando o que foi visto nos primeiros capítulos, temos líquidos com viscosidades diferentes, e, quanto
maior for a viscosidade de um líquido, mais difícil será a movimentação de partículas por esse líquido.
Tome como exemplo um copo com água e um copo com mel. Se jogarmos um clip metálico na água este irá
rapidamente para o fundo. Se for feito o mesmo no mel, o clip levará mais tempo para chegar ao fundo, se
chegar!!!
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Isso nos leva a pensar: se o líquido for mais viscoso, a centrífuga deverá fornecer mais energia ao sistema,
ou seja, deverá ser mais rápida para promover a separação.
Também podemos pensar o seguinte: quanto maior for a velocidade ou o “RPM”, rotações por minuto, da
centrífuga, mais energia esta fornece ao sistema, portanto menor será o tempo de separação.
Mas cuidado!!! Não é bem assim, pois os materiais que compõem uma mistura líquida podem ser sensíveis à
ação mecânica e sofrer ruptura. Veja o exemplo de glóbulos vermelhos no sangue. Sendo células, são como
pequenas cápsulas com líquidos em seu interior. Se essas cápsulas receberem muita energia, poderão se
romper, e, apesar de ocorrer a sedimentação dos glóbulos vermelhos, a ruptura desses poderá resultar em
falsos resultados, indicando, por exemplo, uma quantidade excessiva de glóbulos vermelhos “mortos”. Sim,
estarão mortos, porém pela ação indevida nos procedimentos da análise, o que poderá levar a um
diagnóstico equivocado.
As centrífugas também podem ser utilizadas na separação de líquidos imiscíveis, por exemplo, emulsões.
Quando agitamos dois líquidos imiscíveis, como água e óleo de soja, as duas fases tendem a formar
gotículas, o que é denominado emulsão. Ao parar a agitação, as gotículas de cada material tendem a se unir,
coalescer, promovendo a separação das fases. Para aumentar a estabilidade de uma emulsão é utilizado um
componente denominado emulsificante, o qual age como uma “ponte” entre os líquidos imiscíveis, no nosso
exemplo, óleo e água. O emulsificante, para aumentar a estabilidade da emulsão deve evitar que ocorra
encontro entre as gotículas do mesmo líquido. Para tal, ele “empresta” sua polaridade As gotículas do óleo,
que é um líquido apolar, passam a apresentar polaridade em sua superfície. Como gotículas de polaridade
igual se repelem, a emulsão passa a apresentar maior estabilidade. Para promover a separação dessa
mistura, a centrífuga deve, devido à viscosidade, fornecer força suficiente para que as gotículas possam se
encontrar. Além dessa força, deve também fornecer força maior que a força de repulsão entre as gotículas,
de forma a promover a coalescência entre as gotículas, separando as fases.
Portanto, não é só “acelerar até o fundo”!!! Antes de realizar a centrifugação, devemos conhecer o que será
separado e seus componentes.
As centrífugas são de dois tipos básicos: de refugo e de sedimentaçãoNas centrífugas de refugo existe um
retículo que impede a passagem dos sólidos, porém não dos líquidos, os quais podem sair da centrífuga em
movimento. Esse é o caso da função centrífuga das lavadoras de roupas. Nas centrífugas de sedimentação
não há retículo que permita a passagem dos líquidos. Toda mistura permanece dentro do cesto da
centrífuga, ocorrendo a separação por sedimentação.
Quanto ao tipo de construção do equipamento, podemos agrupar as centrífugas em:
Separadores líquido-líquido - São centrífugas de câmara tubular e de câmera e disco.
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1. Centrífugas de câmera e disco, são utilizadas no beneficiamento do leite na separação do creme de leite,
refino de óleos vegetais e animais, assim como na clarificação de sucos de frutas.
2. As de câmara tubular, também denominadas Sharples, tem aplicação na separação de gorduras animais e
de óleos vegetais, ou na clarificação de sucos de frutas.
Clarificadoras centrífugas e para lodos - São empregadas na clarificação de líquidos com pequena
concentração de sólidos em suspensão. São utilizadas na separação de gorduras animais e de óleos
vegetais, ou na clarificação de sucos de frutas e cervejas, separação da água e amido de milho, trigo e
arroz.
Centrífugas de cesto filtrante - Esse tipo de centrífuga apresenta o cesto com um elemento filtrante, ou
seja, age como um filtro. São utilizados na separação de partículas sólidas relativamente grandes, como o
bagaço de frutas nos sucos industrializados, separação da gordura e do soro de queijos, impurezas de óleos
vegetais, etc. A lavadora de roupas apresenta cesto filtrante adequado para separar a solução ou emulsão
aquosa da roupa. Esse tipo de centrifugação é denominado hidroextração, o qual é um processo que visa a
retirada do excesso de água do elemento principal sólido.
REFERÊNCIA
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Atheneu. 1998.
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FLORENCE, Alexander Taylor; ATTWOD,  David. Princípios físico-químicos em farmácia.  São Paulo: EDUSP,
2003.
Bibliografia Complementar: 
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