centrifugation

Physique

2022

Nous expliquons ce qu'est la centrifugation comme méthode de séparation des mélanges. Aussi, les types de centrifugation et quelques exemples.

La centrifugation est une méthode de séparation des mélanges qui utilise la force centrifuge.

Qu'est-ce que la centrifugation ?

La centrifugation est une mécanisme de séparation du mélange(en particulier ceux composés de solide Oui liquides différemment densité) par son exposition à une force rotative d'une certaine intensité.

Cette force, connue sous le nom de force centrifuge dans le mécanique newtonienne, est une force fictive qui apparaît lorsqu'un corps décrit un mouvement rotation. Son nom signifie « qui fuit du centre », puisqu'il s'éloigne de l'axe de rotation de la trajectoire du corps.

La force centrifuge fait que les objets s'éloignent du centre lorsqu'ils tournent. Par exemple : lorsqu'un pêcheur fait tourner l'hameçon avant de le lancer dans le mer, ou la force qui nous pousse contre le siège dans les attractions tournantes des parcs d'attractions. C'est le même qui utilise une centrifugeuse, ou un appareil capable de générer une force centrifuge, pour séparer 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 les moins denses au point le plus proche. Est technique il est utilisé quotidiennement par les chimistes, les biologistes et d'autres scientifiques.

Exemples de centrifugation

La centrifugation permet de séparer les différents composants du sang.

La centrifugation est utilisée dans de nombreux cas d'étude scientifique, en particulier des substances de base de lamaterielle organique. Grâce à des procédés spécialisés de centrifugation de substances telles que le sang oucellules Chez l'homme, le plasma, les concentrés plaquettaires, les organites intracellulaires et même ADN.

D'autres exemples simples sont la machine à laver, qui utilise la force centrifuge pour, après avoir mélangé le L'eau, du savon et des vêtements, séchez-les en éliminant l'eau par les trous du tambour, grâce à la force centrifuge ; ou les machines de laindustrie les produits laitiers qui extraient du lait les portions de graisse qu'il faut éliminer pour obtenir du lait écrémé et pour faire du lactosérum, de la crème et autres produits.

Types de centrifugation

Il existe quatre types de centrifugation :

  • Centrifugation différentielle. Profitez de la différence de vitesse de sédimentation des différentsmolécules 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 aux processus de séparation des molécules.
  • Centrifugation isopycnique. Ajoute des médias de densité différente aux particules qui partagent le même coefficient de sédimentation, afin qu'elles puissent être séparées par la force centrifuge.
  • Centrifugation zonale. Il sépare les particules d'un mélange en fonction de leur différence de vitesse de sédimentation et aussi 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. Surveiller le structure à l'aide de lumière ultraviolette ou d'interféromètres, au fur et à mesure de leur décantation, à l'aide de systèmes à rotor (fixe ou oscillant). Il est très utile pour étudier les structures subcellulaires.

Autres méthodes de séparation des mélanges

La filtration est une méthode qui permet de séparer les solides d'un mélange.

En dehors de la centrifugation, les mélanges peuvent être séparés par des procédés physiques ou chimiques tels que :

  • Filtré. On utilise un treillis ou matériau de rétention qui permet le passage du solvant liquide (eau par exemple), mais retient les plus gros solides présents dans celui-ci (marc de café par exemple).
  • Tamisage. C'est une technique similaire au filtrage, mais elle permet la séparation de solides de différentes tailles, à l'aide d'un tamis dont les trous permettent le passage de certains solides et retiennent les plus gros.
  • Évaporation sélectif. Pour séparer des mélanges de liquides, ou de solides et de liquides, la différence de point d'ébullition (ou point de fusion, dans le cas des solides), chauffer le mélange jusqu'à ce que le liquide (ou l'un d'entre eux) s'évapore et laisser les solides (ou le liquide avec un point d'ébullition inférieur) dans le récipient.
  • Décantation. A l'aide d'un récipient approprié, un mélange de liquides, ou de solide et de liquide, est séparé, permettant d'abord la la gravité attirer les composants les plus denses au fond du conteneur. Le moins dense sera au sommet. Ensuite, le composant le plus dense sera extrait en ouvrant un trou dans le fond.
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