Wirowanie

Wirowanie to procedura oddzielenia mieszanin od różnych gęstości

Co to jest odśpienie?

wirowanie Jest to technika rozdzielenia mieszaniny oparta na różnicy gęstości różnych składników. Służy głównie do oddzielenia heterogenicznych mieszanin, w których co najmniej jedna z faz jest płynna.

Technika polega na obracaniu próbki z dużą prędkością w rurce testowej lub innym bardziej odpornym. Rotacja i bezwładność tworzą fikcyjną siłę w rurce, która nazywa się siłą odśrodkową i jest tą, która nadaje nazwę technikę.

Siła odśrodkowa jest siłą promieniową, która zawsze wskazuje w kierunku przeciwnym do środka obrotu. Ta siła działa na wszystkie cząstki, które tworzą mieszaninę, odkrywając je podobnie jak ciężar unosi się do wszystkich substancji w kierunku środka ziemi.

Po co wirowanie?

W zależności od prędkości obrotu i promienia, siła odśrodkowa może być setka do milionów razy silniejsza niż grawitacja. Umożliwia to oddzielenie cząstek i substancji, których gęstość są bardzo podobne.

Jednym z pól, w których jest to bardziej przydatne, jest biologia i medycyna, ponieważ zarówno całe komórki, jak i ich różne składniki są heterogeniczne mieszaniny utworzone przez różne cząstki o prawie identycznych gęstościach i które różnią się prędkością sedymentacji.

Ponadto wirowanie pozwala również na oddzielenie pozornie jednorodnych mieszanin, takich jak stabilne zawiesiny.

Różne metody wirowania

W zależności od konkretnego zastosowania, prędkości obrotu i zastosowanej klasy odśrodkowej, możemy rozróżnić 4 rodzaje wirowania:

Może Ci służyć: zewnętrzna konfiguracja elektroniczna

Różnicowe wirowanie

Jest to najprostsza metoda wirowania. Polega na wykorzystaniu różnicy prędkości sedymentacji różnych cząstek, które tworzą mieszaninę.

W oryginalnej mieszaninie cząstki są równomiernie rozmieszczone w objętości. Ale na początku wirowania zaczną poruszać się w kierunku siły odśrodkowej.

Cząstki, które mają ten sam współczynnik sedymentacji, znajdując się na dole rurki testowej cząstki, które osadzają się szybciej. Ta technika jest zwykle stosowana jako pierwsza separacja, przed zastosowaniem innych bardziej zaawansowanych technik wirowania.

Odwirowanie izopikniczne

Odwirowanie isopicnic jest techniką wirowania stosowaną do oddzielenia cząstek lub cząsteczek w mieszaninie opartej na różnicach gęstości. W rzeczywistości termin izopikniczny dosłownie oznacza „równą gęstość” i odnosi się do faktu, że po odwirowaniu cząstki są pogrupowane poprzez równe wartości gęstości.

Aby zastosować odwirowanie izopikniczne, do mieszaniny dodaje się pożywki o różnej gęstości. Tylko cząsteczki, które są mniej gęste niż pożywka, osadzą się w kierunku dolnej rurki testowej.

Odwirowanie strefowe

Jest to bardzo skuteczna technika oddzielenia komponentów od mieszanki opartej zarówno na jej gęstości, jak i prędkości sedymentacji. Technika polega na umieszczeniu mieszanki na uformowanym pożywce, która ma gradient gęstości, a następnie odwirować oba komponenty.

Cząsteczki osad, aż osiągną obszar gradientu, który pokrywa się z ich gęstością. W ten sposób elementy mieszaniny są oddzielone obszarami opartymi na różnicach gęstości.

Może ci służyć: zastosowanie technologiczne elektronicznej emisji atomów

Gradienty gęstości można tworzyć na różne sposoby. Najprostszym sposobem jest zdeponowanie kolejnych warstw coraz bardziej rozcieńczonych roztworów sacharozy, które uzyskały nieciągły gradient.

Ciągłe gradienty sacharozy można również uzyskać za pomocą urządzeń tworzących gradientów, które mieszają stężony roztwór sacharozy i rozcieńczony w zmiennych proporcjach w miarę wypełniania rurki testowej.

Wreszcie, w przypadkach rozdziału kwasu nukleinowego, gradient gęstości przygotowuje się do ult a ultracentryfugowanie stężonego roztworu chlorku cezowego. Po z góry określonym czasie CSCL jest skoncentrowany w tle, tworząc bardzo odtwarzalny ciągły gradient.

Ultracentrifugacja

Ultracentryfugacja nazywana jest techniką wirowania, w której osiągnięto prędkości obrotowe do 150.000 rpm, uzyskując w ten sposób siły odśrodkowe do 10⁶ razy siła grawitacji (1 milion GS).

Ultracentryfugacja wymaga specjalnych wirówek wykonanych z bardzo odpornej stali. Ponadto są one zwykle zamknięte w szufladach, również ze stali, na wypadek, gdyby każdy kawałek został zepsuty podczas operacji.

W niektórych przypadkach komora, w której działa wirówka, jest ewakuowana (próżnia), aby uniknąć tarcia z powietrzem i osiągnąć jeszcze większe prędkości obrotu.

Proces odśrodkowy jest zwykle monitorowany za pomocą interferometrów i światła UV. Ta technika wirowania jest powszechna w laboratoriach biologii komórkowej, ponieważ pozwala oddzielić struktury subkomórkowe.

Przykłady wirowania

Separacja DNA

Odwirowanie jest jedną z najczęściej stosowanych technik ASILID i oczyszczania próbek DNA przed przeprowadzeniem kolejnych analiz, takich jak PCR. W takich przypadkach stosuje się wirowanie izopikniczne.

Może ci służyć: alkaliczność wodna: co to jest, determinacja i znaczenie

Badanie krwi

Odwirowanie jest najłatwiejszym sposobem oddzielenia krwi na jej główne składniki, a mianowicie frakcję w osoczu krwi i komórki, w której znajdują się czerwone i białe krwinki.

Ponadto wirowanie izopikniczne, przy użyciu pożywki o gęstości pośredniej, jest zwykle stosowane do oddzielenia czerwonych krwinek od białych i od osocza z płytkami krwi.

Wirowanie w przemyśle mleczarskim

Mleko jest stabilnym zawieszeniem tłuszczu i nabiału w wodzie. Te tłuszczowe tłuszcze i stałe stanowią podstawę do opracowania masła, które są oddzielone w postaci kremu przez wirowanie.

Separacja i izolacja enzymu

Wiele enzymów i białek stosowanych w przemyśle farmaceutycznym, syntetyzuje genetycznie zmienione specjalistyczne mikroorganizmy. Po zsyntetyzowaniu enzymy te są oddzielone przez rozbicie komórek mikroorganizmów, które wytwarzały i odwirują powstałą mieszaninę.

Bibliografia

1. Biomodel (S/F). Wirowanie. Pobrane z biomodelu.Uah.Jest.
2. Brajovic, f. (2020). Odwirowanie: metody i praktyczne zastosowania w laboratorium. Zaczerpnięte z Cromteka.Cl.
3. Encyklopedia Concept (S/F). Wirowanie - koncepcja, typy, przykłady i cechy. Zaczerpnięte z koncepcji.z.
4. Metody miksowania (2020). Wirowanie. Pobrane z metod mowy.Wygrać.