Centrifugación y desecación en el laboratorio: métodos, equipos y desecantes

Centrifugación: Un Método Eficaz de Separación

La centrifugación es un método físico de separación de mezclas heterogéneas de sustancias inmiscibles. Se basa en la acción de una fuerza centrífuga. Es el método más cómodo, rápido y limpio que se emplea para separar un sólido en suspensión; también puede servir para separar emulsiones.

La fuerza impulsora es la fuerza centrífuga, que es mucho más intensa que la gravedad, por lo que la centrifugación es más rápida y efectiva que la decantación. La centrifugación produce la separación de la mezcla en dos fracciones:

• El precipitado o pellet: Es el componente con mayor densidad, que sedimenta en el fondo del recipiente.
• Sobrenadante: Es el componente de menor densidad, que quedará en la parte superior.

La Centrifugadora: Equipos y Funcionamiento

Los equipos utilizados para centrifugar se llaman centrífugas o centrifugadoras. La centrífuga es un equipo que consta de un cilindro llamado rotor que gira alrededor de un eje central mediante un motor eléctrico. Dispone de unos mandos que permiten controlar:

• El tiempo de centrifugación.
• La velocidad de giro de la centrífuga, que se mide en RPM (revoluciones por minuto).

Tipos de Centrifugadoras en el Laboratorio

Existen diferentes variedades de centrífugas, dependiendo del tipo de muestras que se quieran separar. Las más habituales son:

• Centrífugas de baja velocidad: Son de pequeño tamaño y son útiles para la separación de suspensiones con partículas grandes.
• Microfugas: También son pequeñas, pero alcanzan velocidades más altas (algunos modelos tienen refrigeración). Se utilizan para volúmenes muy pequeños de muestra.
• Centrífugas de alta velocidad: Están refrigeradas, ya que las altas velocidades hacen que las mezclas se calienten. Son útiles para separar suspensiones de partículas muy pequeñas.
• Ultracentrífugas: Pueden girar a velocidades altísimas. Presentan sistemas auxiliares de refrigeración y sistemas de alto vacío. Se usan en laboratorios médicos y biológicos muy especializados.

Desecación: Eliminación de Humedad en Sustancias

La desecación, o secado, es la separación total o parcial del líquido que acompaña a un sólido, un líquido o un gas. En los laboratorios, lo más frecuente es secar sólidos, lo que consiste en eliminar la humedad de una sustancia sólida mediante calor.

En farmacia, la desecación tiene varias finalidades:

1. Mejorar la conservación de los productos farmacéuticos.
2. Facilitar procesos de fabricación de formas farmacéuticas.
3. Facilitar el almacenaje y transporte de materias primas.

Desecación a Pequeña Escala

Cuando se desean secar pequeñas cantidades de sustancia, se puede extender la muestra dividida sobre un papel de filtro y dejarla al aire. Para acelerar el proceso, se utilizan estufas o desecadores.

Estufas de Desecación

Las estufas de desecación se emplean para eliminar la humedad de distintas sustancias. Los secados se llevan a cabo a 105 o 110 ºC, pero algunos productos requieren temperaturas de 200 o 300 ºC.

El Desecador: Uso y Desecantes Comunes

Un desecador es un recipiente de vidrio que sirve para secar o mantener seca una pequeña cantidad de sustancia. Hay varias sustancias que pueden emplearse como desecantes:

• El cloruro de calcio.
• El óxido de aluminio.
• El gel de sílice o silicagel: Es el más utilizado. Se presenta como un granulado de color azul cuando está seco y se va volviendo rosa a medida que absorbe la humedad. Se puede regenerar mediante un simple calentamiento.

Funciones del Desecador en el Laboratorio

Los desecadores se utilizan en el laboratorio para tres funciones principales:

1. Secar pequeñas cantidades de sustancias.
2. Conservar sustancias higroscópicas.
3. Dejar enfriar muestras previamente desecadas en las estufas.

Equipos de Secado y Mecanismos de Transferencia de Calor

Existen diversos equipos de secado, como los desecadores de lecho estático, de lecho en movimiento, de lecho fluido y los desecadores neumáticos.

También podemos clasificar los dispositivos de desecación en función del mecanismo de aporte de calor. Hay tres formas principales de efectuar este aporte:

• Conducción: El calor procede de una superficie caliente con la que entra en contacto el producto.
• Convección: El calor se transmite por aire caliente.
• Radiación: El calor se transmite por ondas electromagnéticas.