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Operação unitária amplamente utilizada nas áreas industriais. Destinada a separar sólidos de líquidos ou líquidos não miscíveis, utilizando-se centrífugas. Separação por meio de forças centrífugas de duas ou mais substâncias de densidades diferentes. Finalidade separação de frações ou a concentração das moléculas de interesse. Objetivo separar sólidos de líquidos ou mesmo uma mistura de líquidos. 2 1 - Centrifugação Se uma suspensão for deixada em repouso, as partículas dispersas irão se assentar por meio do fenômeno de decantação ou sedimentação, por ação da gravidade. Primeiro serão sedimentadas as partículas maiores e depois as menores em tempos variáveis. A separação gravitacional pode ser muito lenta devido à proximidade entre as densidades das partículas e do fluido, ou por causa de forças associativas que mantém componentes ligados, como em emulsões. O uso de centrífugas aumenta muitas vezes a força que atua sobre o centro de gravidade das partículas, facilitando a separação e diminuindo o tempo. 3 1 - Centrifugação 4 https://mundodababsi.files.wordpress.com/2011/07/figura2.jpg 5 Qualquer corpo ou partícula que apresente um movimento circular uniforme está submetido a uma força centrífuga, que tem como referência, o centro da trajetória circular que a partícula descreve. A força centrífuga pode ser calculada a partir da expressão: 6 2wm*r*Fc = m = massa do corpo w = velocidade angular do movimento de rotação r = raio de rotação 1.2 – Força Centrífuga 1.2 - Força Centrífuga 7 Quanto maior for o número de rotações por segundo, maior será a força centrífuga aplicada na partícula e, quanto maior o raio da circunferência, maior a força centrífuga. A força centrífuga relativa (FCR) pode ser calculada por: 8 0,00001117*r*N²Fcr= Fcr = força centrífuga relativa r = raio de centrifugação, em m ou cm N = velocidade de centrifugação em rotações por minuto (rpm) Quando uma suspensão é submetida a uma velocidade ou a um número de rotações por minuto (RPM), a força centrífuga faz com que as partículas se afastem radialmente do eixo da rotação. A força aplicada nas partículas é chamada de Força Centrífuga Relativa (RCF). 1.3 - Força Centrífuga Relativa 9 rotores móveis rotores de ângulo fixo rotores verticais 1.4 - Tipos de rotores https://mundodababsi.files.wordpress.com/2011/07/figura3.jpg Rotores verticais separações isopícnicas (de densidade), como por exemplo para isolamento de DNA, RNA e lipoproteínas. Desvantagem: ocorrência de sedimentação incompleta. Rotores de ângulo fixo os tubos são posicionados em um ângulo definido. O material se reorienta no interior do tubo, conforme a força centrífuga que é aplicada. Rotores móveis mantidos na vertical enquanto o equipamento está em repouso. Ao girar, se posiciona horizontalmente, dependendo da rotação que é aplicada. 10 1.4 - Tipos de rotores 1.5.1 - Centrifugação Diferencial A separação é baseada no tamanho das partículas. Uma suspensão contendo diferentes moléculas é centrifugada e as partículas maiores sedimentam com mais rapidez do que as partículas menores, obtendo-se frações de moléculas. 1.5 - Tipos de Separações Centrífugas 11 1.5.2 - Centrifugação por gradiente Suspensão de partículas a uma força centrífuga constante, em meio de densidade /peso gradualmente variável, de uma extremidade à outra do tubo. As partículas com densidades diferentes, se deslocam até alcançar o local de igual densidade. A separação por gradiente pode ser classificada em duas categorias: por índice regional (tamanho) e separação isopícnica (densidade). 1.5 - Tipos de Separações Centrífugas 12 Era bom deixar clara a necessidade do uso de liquido diferenciador...como o fycol que eu disse. Procurem ele E se possivel imagens de seu uso..como em fracao de sangue 13 14 VÍDEO https://www.youtube.com/watch?v=8vuoU9_mEWg Separação gradiente de tamanho baseia-se no tamanho e massa da partícula para sedimentação. Separação isopícnica Após o processo de centrifugação a partícula irá “estacionar” em uma posição onde a densidade da solução em que se encontra é próxima à densidade da partícula. 1.5.3 - Ultracentrifugação Processo de centrifugação sob pressão, permitindo a separação de partículas de modo eficiente, utilizando-se de refrigeração e vácuo de forma a minimizar o atrito com o ar, devido à elevada rotação aplicada. 1.5 - Tipos de Separações Centrífugas 15 1.6 - Tipos de Centrífugas16 1.6.1 - Centrífuga de Laboratório Equipamento usado em química, biologia, bioquímica para fazer separação de amostras. No aparelho são colocados os tubos de ensaio que contém o material que passará por análise clínica. No momento em que a centrífuga de laboratório é ligada ela gira os tubos de ensaio e assim a parte sólida é separada da parte líquida do material que está nos tubos para ser analisado. Os tamanhos e rotores da centrífuga dependem da aplicação e da velocidade desejada por seu usuário. Esta centrífuga opera geralmente na vertical, com o rotor tubular provendo um longo caminho para a separação da mistura. Consiste em um tubo sólido fechado em ambas as extremidades, e que normalmente é alimentado com dois líquidos de densidades diferentes, por uma entrada no fundo; A fase mais pesada se concentra contra a parede do cilindro, enquanto a fase mais leve flutua sobre ela. As duas fases são separadas por meio de um defletor que as descarrega em dois fluxos distintos; 1.6.2 - Centrífuga Tubular17 1.6.2 - Centrífuga Tubular 18 1.6.2 - Centrífuga Tubular 19 1.6.3 - Centrífugas de Discos A câmara possui uma série de discos paralelos que proporcionam uma grande área de sedimentação. O material é removido através de válvulas. É projetada para separação sólido/líquido ou duas fases líquidas em base contínua. Os sólidos sedimentam na parede do vaso e são descarregados manualmente ou automaticamente por aberturas intermitentes do vaso. A pilha de discos aumenta grandemente a área efetiva de sedimentação ou clarificação, e as fases líquida e sólida movem-se para cima ou para baixo na superfície dos discos. O líquido descarrega através de um ou mais discos. 20 1.6.3 - Centrífugas de Discos 21 1.6.3 - Centrífugas de Discos 22 1.6.4 - Centrífugas de Vaso Horizontal A hélice roda e distribui os sólidos ao longo da superfície do recipiente, retirando-o do líquido. O liquido sai pelo outro lado da câmara. O parafuso roda em velocidade diferente da câmara. Consistem em dois elementos giratórios concêntricos horizontais contidos em uma carcaça estacionária. O elemento interno é um transportador de parafuso tipo rosca-sem-fim com a extremidade da lâmina ajustada próximo ao contorno da cesta. A suspensão é alimentada no interior do eixo transportador por bombeamento ou por gravidade, sendo automaticamente acelerada até a velocidade da máquina. 23 1.6.4 - Centrífugas de Vaso Horizontal 24 1.6.4 - Centrífugas de Vaso Horizontal 25 A centrífuga de cestos pode ser classificada como perfurada e não perfurada. Centrífuga perfurada operações de centrifugação e filtração. No caso de cestos não perfurados, a ação é apenas da força centrífuga. As partículas sólidas tendem a se acumular nas paredes da centrífuga e, com o passar do tempo estas começam a ser liberadas junto com o filtrado. 1.6.5 - Centrífugas de Cestos 26 1.6.5 - Centrífugas de Cestos 27 VÍDEO https://www.youtube.com/watch?v=avlRJHqzr4g
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