La centrifugation est un mécanisme de séparation de mélanges (en particulier ceux constitués de solides et de liquides de densités différentes) par leur exposition à une force de rotation d’une certaine intensité. La force centrifuge fait que les objets s’éloignent du centre lorsqu’ils tournent. C’est le même utilisé par une centrifugeuse, un instrument capable de générer une force centrifuge, pour séparer des mélanges dans un laboratoire.
La centrifugation fonctionne en poussant les composants les plus denses du mélange vers le point le plus éloigné de l’axe de rotation et en laissant le moins dense au point le plus proche. Cette technique est utilisée quotidiennement par les chimistes, biologistes et autres scientifiques. En d’autres termes, la centrifugation force le mélange à subir un mouvement de rotation avec une force plus intense que la force gravitationnelle, provoquant la sédimentation du solide ou des particules de densité plus élevée.
La entrifugation
est utilisée dans de nombreux cas d’études scientifiques, en particulier des substances de base de la matière organique. Grâce à des processus spécialisés de centrifugation de substances telles que le sang ou les cellules humaines, le plasma, les concentrés de plaquettes, les organites intracellulaires et même l’ADN peuvent être séparés.
D’autres exemples simples sont la machine à laver, qui utilise la force centrifuge pour, après avoir mélangé l’eau, le savon et les vêtements, les sécher, en éliminant l’eau par les trous du tambour, grâce à la force centrifuge; ou les machines de l’industrie laitière qui extraient du lait les portions de matière grasse que nous devons extraire pour obtenir du lait écrémé et pour fabriquer du lactosérum, de la crème et d’autres produits.
Types de centrifugation
Il existe quatre types de centrifugation:
- Centrifugation différentielle: tire parti de la différence de vitesse de sédimentation des différentes molécules d’un mélange. Ainsi, des particules de densités similaires se déposent ensemble. Il est généralement utilisé pour séparer les composants d’un mélange et constitue l’étape préparatoire des procédés de séparation des molécules.
- Centrifugation isopycnique: ajoute des milieux de densité différente aux particules qui partagent le même coefficient de sédimentation, afin de les séparer par la force centrifuge.
- Centrifugation zonale: sépare les particules d’un mélange en fonction de leur différence de vitesse de sédimentation ainsi que de leur masse, puisque le mélange est préalablement placé au-dessus d’un gradient de densité préformé, agissant comme un «tamis» de particules grâce à la force centrifuge.
- Ultracentrifugation: surveille les structures à l’aide de lumière ultraviolette ou d’interféromètres, au fur et à mesure de leur sédimentation, à l’aide de systèmes à rotor (fixe ou pivotant). Il est très utile pour étudier les structures subcellulaires.
Comment fonctionne une centrifugeuse?
La centrifugeuse est un équipement qui sépare les particules d’une solution homogène au moyen d’un mouvement de rotation et d’une accélération centrifuge, provoquant la sédimentation de ses composants. La base physique de la séparation est l’action de la force centrifuge sur les particules en rotation, qui augmente avec le rayon du champ de rotation et avec la vitesse de rotation. La vitesse de sédimentation est déterminée par la densité des particules. Les particules denses se déposent en premier, suivies par les particules plus légères. Selon les conditions existantes, des particules très légères peuvent même rester en suspension.
Existe-t-il plusieurs types de centrifugeuses?
Le type de centrifugeuse est déterminé par la valeur de la force centrifuge relative, qui est la force nécessaire à la séparation des particules. En fonction de la plage de vitesse de rotation, il existe plusieurs types de centrifugeuses:
- Centrifugeuses à basse vitesse: elles sont de petite taille et atteignent une vitesse maximale de 6 000 tr / min. Utilisation: séparation de grosses particules telles que les cellules.
- Mini centrifugeuses: elle atteint une vitesse de 13 000 tr / min. Utilisation: Biologie moléculaire
- Centrifugeuses à grande vitesse: elles atteignent des vitesses maximales comprises entre 18 000 et 25 000 tr / min. Utilisation: Séparation des fractions moléculaires.
- Ultracentrifugeuses: dépasser 50 000 tr / min. Utilisation: Obtenir des données précises sur les propriétés de sédimentation et pour isoler les particules de sédimentation à faible coefficient
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