Sentrifugasi: jenis dan penerapan metode. Apa itu sentrifugasi? Definisi dan prinsip metode Apa mode sentrifugasi standar

Apa itu sentrifugasi? Untuk apa metode tersebut digunakan? Yang dimaksud dengan “sentrifugasi” adalah pemisahan partikel cair atau padat suatu zat menjadi berbagai fraksi dengan menggunakan gaya sentrifugal. Pemisahan zat ini dilakukan melalui penggunaan perangkat khusus - sentrifugal. Apa prinsip metode ini?

Prinsip sentrifugasi

Mari kita lihat definisinya lebih detail. Sentrifugasi adalah efek pada zat melalui rotasi berkecepatan sangat tinggi dalam peralatan khusus. Bagian utama dari setiap centrifuge adalah rotor, yang berisi sarang untuk memasang tabung reaksi dengan bahan yang akan dipisahkan menjadi fraksi-fraksi terpisah. Ketika rotor berputar dengan kecepatan tinggi, zat-zat yang ditempatkan dalam tabung reaksi dipisahkan menjadi zat-zat yang berbeda sesuai dengan tingkat kepadatannya. Misalnya, sampel air tanah yang disentrifugasi memisahkan cairan dan mengendapkan partikel padat yang dikandungnya.

Penulis metode ini

Apa itu sentrifugasi pertama kali diketahui setelah percobaan yang dilakukan oleh ilmuwan A.F. Lebedev. Metode tersebut dikembangkan oleh seorang peneliti untuk mengetahui komposisi air tanah. Sebelumnya, untuk tujuan ini, pengendapan cairan digunakan, diikuti dengan pemisahan sampel padat darinya. Perkembangan metode sentrifugasi memungkinkan penyelesaian tugas ini lebih cepat. Berkat pemisahan ini, dimungkinkan untuk mengekstraksi bagian padat zat dari cairan dalam bentuk kering dalam hitungan menit.

Langkah-langkah sentrifugasi

Sentrifugasi diferensial dimulai dengan pengendapan zat yang akan diteliti. Pemrosesan material ini terjadi di perangkat pengendapan. Selama pengendapan, partikel-partikel materi dipisahkan di bawah pengaruh gravitasi. Hal ini memungkinkan Anda menyiapkan zat untuk pemisahan yang lebih baik menggunakan gaya sentrifugal.

Selanjutnya zat-zat dalam tabung reaksi mengalami penyaringan. Pada tahap ini, digunakan apa yang disebut drum berlubang, yang dimaksudkan untuk memisahkan partikel cair dari partikel padat. Selama kegiatan yang disajikan, semua sedimen tertinggal di dinding centrifuge.

Keuntungan dari metode ini

Dibandingkan dengan metode lain yang bertujuan untuk memisahkan zat individual, seperti filtrasi atau sedimentasi, sentrifugasi memungkinkan diperolehnya sedimen dengan kadar air minimum. Penggunaan metode pemisahan ini memungkinkan pemisahan suspensi halus. Hasilnya adalah produksi partikel dengan ukuran 5-10 mikron. Keuntungan penting lainnya dari sentrifugasi adalah kemampuannya untuk melakukannya menggunakan peralatan dengan volume dan dimensi kecil. Satu-satunya kelemahan metode ini adalah konsumsi energi perangkat yang tinggi.

Sentrifugasi dalam biologi

Dalam biologi, pemisahan zat menjadi zat-zat individual dilakukan ketika diperlukan persiapan untuk pemeriksaan di bawah mikroskop. Sentrifugasi di sini dilakukan menggunakan perangkat kompleks - sitorotor. Selain slot untuk tabung reaksi, perangkat tersebut dilengkapi dengan tempat sampel dan segala jenis slide dengan desain yang rumit. Desain centrifuge ketika melakukan penelitian di bidang biologi secara langsung mempengaruhi kualitas bahan yang diperoleh dan, oleh karena itu, jumlah informasi berguna yang dapat diperoleh dari hasil analisis.

Sentrifugasi dalam industri penyulingan minyak

Metode sentrifugasi sangat diperlukan dalam produksi minyak. Ada mineral hidrokarbon yang airnya tidak dilepaskan seluruhnya selama distilasi. Sentrifugasi memungkinkan untuk menghilangkan kelebihan cairan dari minyak, sehingga meningkatkan kualitasnya. Dalam hal ini minyak dilarutkan dalam benzena, kemudian dipanaskan hingga 60 o C, kemudian diberi gaya sentrifugal. Terakhir, ukur jumlah sisa air dalam bahan dan ulangi prosedur ini jika perlu.

Sentrifugasi darah

Metode ini banyak digunakan untuk tujuan pengobatan. Dalam kedokteran, ini memungkinkan Anda untuk memecahkan sejumlah masalah berikut:

1. Mendapatkan sampel darah murni untuk plasmaferesis. Untuk tujuan ini, unsur-unsur darah yang terbentuk dipisahkan dari plasmanya dalam alat centrifuge. Operasi ini memungkinkan untuk membersihkan darah dari virus, kelebihan antibodi, bakteri patogen, dan racun.
2. Mempersiapkan darah untuk transfusi donor. Setelah cairan tubuh dipisahkan menjadi fraksi-fraksi terpisah melalui sentrifugasi, sel darah dikembalikan ke donor, dan plasma digunakan untuk transfusi atau dibekukan untuk digunakan nanti.
3. Isolasi massa trombosit. Zat ini diperoleh dari massa yang dihasilkan dan digunakan di departemen bedah dan hematologi institusi medis, terapi darurat, dan ruang operasi. Penggunaan massa trombosit dalam pengobatan dapat meningkatkan pembekuan darah pada korban.
4. Sintesis sel darah merah. Sentrifugasi sel darah terjadi melalui pemisahan fraksi-fraksinya secara halus menurut teknik khusus. Massa jadi, kaya akan sel darah merah, digunakan untuk transfusi selama kehilangan darah dan operasi. Sel darah merah sering digunakan untuk mengobati anemia dan penyakit darah sistemik lainnya.

Dalam praktik medis modern, banyak perangkat generasi baru yang digunakan yang memungkinkan untuk mempercepat putaran drum hingga kecepatan tertentu dan menghentikannya pada saat tertentu. Hal ini memungkinkan darah dipisahkan secara lebih akurat menjadi sel darah merah, trombosit, plasma, serum, dan gumpalan. Cairan tubuh lainnya diperiksa dengan cara yang sama, khususnya zat-zat dalam urin dipisahkan.

Sentrifugal: tipe utama

Kami menemukan apa itu sentrifugasi. Sekarang mari kita cari tahu perangkat apa yang digunakan untuk mengimplementasikan metode ini. Sentrifugal dapat ditutup atau dibuka, digerakkan secara mekanis atau manual. Bagian kerja utama instrumen terbuka genggam adalah sumbu berputar yang terletak secara vertikal. Di bagian atasnya terdapat batang tegak lurus tempat selongsong logam yang dapat digerakkan berada. Mereka berisi tabung reaksi khusus yang menyempit di bagian bawah. Wol kapas ditempatkan di bagian bawah selongsong, untuk menghindari kerusakan pada tabung reaksi kaca jika bersentuhan dengan logam. Selanjutnya, peralatan digerakkan. Setelah beberapa waktu, cairan terpisah dari padatan tersuspensi. Setelah ini, centrifuge manual dihentikan. Sedimen padat dan padat terkonsentrasi di dasar tabung reaksi. Di atasnya adalah bagian cair dari zat tersebut.

Sentrifugal mekanis tipe tertutup memiliki banyak selongsong untuk menampung tabung reaksi. Perangkat seperti itu lebih nyaman dibandingkan perangkat manual. Rotornya digerakkan oleh motor listrik yang bertenaga dan dapat berakselerasi hingga 3000 rpm. Hal ini memungkinkan pemisahan zat cair dari zat padat dengan lebih baik.

Fitur persiapan tabung untuk sentrifugasi

Tabung reaksi yang digunakan untuk sentrifugasi harus diisi dengan bahan uji dengan massa yang sama. Oleh karena itu, timbangan presisi tinggi khusus digunakan untuk pengukuran di sini. Bila diperlukan untuk menyeimbangkan banyak tabung dalam centrifuge, teknik berikut digunakan. Setelah menimbang beberapa wadah kaca dan mendapatkan massa yang sama, salah satunya dibiarkan sebagai standar. Tabung selanjutnya diseimbangkan dengan sampel ini sebelum ditempatkan ke dalam peralatan. Teknik ini secara signifikan mempercepat pekerjaan ketika diperlukan untuk menyiapkan seluruh rangkaian tabung untuk sentrifugasi.

Perlu dicatat bahwa terlalu banyak zat uji yang tidak pernah dimasukkan ke dalam tabung reaksi. Wadah kaca diisi sedemikian rupa sehingga jarak ke tepi minimal 10 mm. Jika tidak, zat tersebut akan mengalir keluar dari tabung reaksi karena pengaruh gaya sentrifugal.

Supersentrifugasi

Untuk memisahkan komponen suspensi yang sangat tipis, tidak cukup hanya menggunakan sentrifugal manual atau mekanis konvensional. Dalam hal ini, diperlukan efek yang lebih mengesankan pada zat dari gaya sentrifugal. Saat menerapkan proses tersebut, supersentrifugasi digunakan.

Perangkat rencana yang disajikan dilengkapi dengan drum buta dalam bentuk tabung berdiameter kecil - tidak lebih dari 240 mm. Panjang drum semacam itu secara signifikan melebihi penampangnya, yang memungkinkan peningkatan jumlah putaran secara signifikan dan menciptakan gaya sentrifugal yang kuat.

Dalam supersentrifugasi, zat yang diuji memasuki drum, bergerak melalui tabung dan mengenai reflektor khusus, yang melemparkan material ke dinding perangkat. Ada juga ruang yang dirancang untuk memisahkan cairan ringan dan berat.

Kelebihan supersentrifugasi antara lain:

• sesak mutlak;
• intensitas pemisahan zat tertinggi;
• dimensi kompak;
• kemampuan untuk memisahkan zat pada tingkat molekuler.

Akhirnya

Jadi kami menemukan apa itu sentrifugasi. Saat ini, metode ini menemukan penerapannya ketika diperlukan untuk mengisolasi endapan dari larutan, memurnikan cairan, dan memisahkan komponen zat aktif biologis dan kimia. Ultrasentrifugasi digunakan untuk memisahkan zat pada tingkat molekuler. Metode sentrifugasi secara aktif digunakan dalam industri kimia, minyak, nuklir, makanan, serta kedokteran.

Sentrifugasi adalah pemisahan campuran mekanis menjadi bagian-bagian komponennya.
oleh aksi gaya sentrifugal. Perangkat yang digunakan untuk ini
target disebut sentrifugal.
Bagian utama dari centrifuge adalah rotor yang terpasang
Ini memiliki slot untuk tabung centrifuge. Rotor berputar dengan
kecepatan tinggi, menghasilkan kerusakan yang signifikan
besarnya gaya sentrifugal, di bawah pengaruhnya
campuran mekanis dipisahkan, misalnya
sedimentasi partikel-partikel yang tersuspensi dalam suatu cairan.

Proses yang terjadi di centrifuge

Filtrasi sentrifugal

Pengendapan sentrifugal

Klarifikasi sentrifugal

Penggunaan sentrifugasi dalam parasitologi

Metode sentrifugasi dalam sitologi

10. Sentrifugasi dalam botani dan fisiologi tumbuhan

11. Metode sentrifugasi dalam virologi

12. Kesulitan dalam menggunakan metode sentrifugasi

Filtrasi adalah proses pemisahan padatan tersuspensi dalam cairan atau gas. Suatu cairan atau gas yang mengandung partikel padat dilewatkan melalui bahan berpori (filter), yang ukuran pori-porinya sangat kecil sehingga partikel padat tidak dapat melewati filter. Ukuran pori menentukan kemampuan filter untuk menahan partikel padat dengan berbagai ukuran, serta produktivitasnya, yaitu jumlah cairan yang dapat dipisahkan per satuan waktu.

Proses filtrasi dipengaruhi oleh kekentalan cairan dan perbedaan tekanan pada kedua sisi filter. Semakin tinggi viskositas suatu cairan, semakin sulit untuk disaring. Karena viskositas suatu cairan menurun seiring dengan meningkatnya suhu, cairan panas lebih mudah disaring daripada cairan dingin. Filtrasi cairan kental seringkali dapat dibuat lebih mudah dengan mengencerkannya dengan pelarut, yang dapat dengan mudah didistilasi setelah filtrasi selesai. Semakin besar perbedaan tekanan, semakin tinggi laju filtrasi. Oleh karena itu, filtrasi sering kali dilakukan pada tekanan rendah atau berlebih. Saat menyaring di bawah tekanan, endapan agar-agar menempel erat pada filter, pori-porinya mudah tersumbat, dan filtrasi terhenti.

Jika ukuran partikel fase padat lebih kecil dari ukuran pori filter, suspensi tidak dapat disaring. Jadi, filter kertas biasa tidak menahan partikel halus dari banyak larutan koloid. Dalam kasus seperti itu, sebelum disaring, larutan koloid dipanaskan atau elektrolit ditambahkan ke dalamnya, yang menyebabkan koagulasi (pengkasaran partikel dan pembentukan endapan).

Jika tujuan filtrasi adalah untuk mendapatkan filtrat transparan dan bukan endapan murni, untuk memisahkan partikel halus dari cairan dengan lebih baik, sejumlah kecil karbon aktif bubuk ditambahkan ke dalam cairan, dikocok dan disaring.

Filtrasi campuran yang mengandung zat yang menyumbat pori-pori filter dan membentuk lapisan kental di atasnya seringkali difasilitasi dengan penambahan pasir kuarsa halus, tanah infusor, serat asbes, dan pulp selulosa (kertas).

Filtrasi dapat dilakukan dengan berbagai cara, tergantung pada sifat cairan yang disaring dan sifat fase padat (endapan) yang perlu dipisahkan dari cairan atau gas.

Jika fase padat campuran mudah mengendap, maka sebagian besar dapat dihilangkan sebelum disaring dengan cara dituang. Dekantasi - metode paling sederhana untuk memisahkan fase padat dan cair - didasarkan pada fakta bahwa jika tidak ada pengadukan, zat padat mengendap di dasar bejana dan cairan bening dapat dipisahkan dengan mengalirkan sedimen yang mengendap. Terkadang penuangan juga dapat digunakan untuk memisahkan dua padatan dengan kepadatan berbeda. Dekantasi menggunakan siphon sering digunakan untuk membilas padatan yang sukar larut (Gbr. 118). Pembilasan dengan dekantasi secara signifikan lebih efektif daripada pembilasan kue saring, dimana cairan biasanya tidak menembus secara merata di antara partikel padat.

Filtrasi berdasarkan berat cairan itu sendiri

Metode filtrasi ini biasanya digunakan dalam kasus di mana fase padat yang disaring tidak diperlukan (menghilangkan kotoran mekanis dari larutan), atau ketika fase cair dapat dihilangkan seluruhnya dengan mengolah sedimen berulang kali dengan pelarut yang sesuai.

Filtrasi konvensional digunakan ketika diperlukan untuk menyaring larutan pekat panas atau larutan zat kristal dalam pelarut yang mudah menguap. Ketika larutan tersebut disaring dalam ruang hampa, pelarut menguap di bawah filter, yang mendingin dengan tajam dan tersumbat oleh kristal yang dilepaskan.

Berbagai jenis kertas saring, kertas saring siap pakai bebas lemak dan bebas abu terutama digunakan sebagai bahan saring.

Kertas saring untuk penggunaan langsung tersedia dalam dua tingkatan: FNB - filtrasi cepat dengan ukuran pori 3,5-10 mikron dan FNS - filtrasi kecepatan sedang dengan ukuran pori 1-2,5 mikron. Kadar abu kertas jenis ini mencapai 0,2%.

Untuk produksi kertas saring bebas abu dan bebas lemak, diproduksi tiga jenis kertas saring: FOB - filtrasi cepat; FOS - filtrasi sedang; FOM - filtrasi lambat.

Filter kertas bulat siap pakai, bebas lemak (dengan pita kuning) dan bebas abu, tersedia dalam berbagai diameter dalam kemasan 100 pcs. Pilihan ukuran filter bergantung pada massa padatan yang dipisahkan, bukan volume cairan yang disaring.

Filter tanpa abu untuk pekerjaan laboratorium bervariasi dalam kemampuan pemisahan (retensi). Perbedaan ini ditentukan oleh warna pita kertas yang digunakan untuk menutup kemasan.

Sebutan berikut diterima: pita putih - penyaringan cepat, merah - penyaringan sedang, biru - penyaringan lambat, dimaksudkan untuk menyaring sedimen berbutir halus (seperti BaSO4).

Pilihan merek filter dalam setiap kasus bergantung pada sifat padatan yang dipisahkan. Filter yang sangat padat sebaiknya hanya digunakan bila benar-benar diperlukan.

Kertas saring dan filter siap pakai tidak dapat digunakan untuk menyaring larutan pekat asam atau basa kuat, karena dapat mengurangi kekuatan mekanik filter.

Filter kertas bisa berbentuk sederhana atau dilipat (diratakan). Untuk membuat saringan halus sederhana, selembar kertas saring berbentuk bulat dengan ukuran tertentu dilipat empat kali dan dipotong dengan gunting membentuk suatu bidang lingkaran. Ketergantungan diameter filter terhadap diameter corong filter kaca disajikan di bawah ini:

Filter halus harus menempel erat pada dinding corong, terutama di bagian atas. Untuk melakukan ini, disarankan saat melipat filter, tekuk setengah lingkaran bukan di sepanjang garis tengah, tetapi di sepanjang garis paralel yang dekat dengannya.

Filter yang terlipat ditempatkan dalam corong (Anda dapat mengisinya tidak lebih dari 1/3 atau 1/2 dengan sedimen), basahi dengan air suling dan isi cerat (tabung) corong dengan air. Untuk melakukan ini, filter dinaikkan dan diturunkan dengan cepat. Tepi filter harus berada 5-10 mm di bawah tepi corong. Filter basah ditekan dengan hati-hati ke corong. Filtrasi segera dimulai untuk memastikan cerat corong tetap terisi cairan. Jangan mengisi corong dengan larutan lebih dari 3/4 volumenya. Ujung cerat harus menyentuh dinding bagian dalam gelas yang berisi filtrat untuk mencegah percikan.

Filter halus sederhana biasanya digunakan di laboratorium analitik untuk menyaring larutan encer.

Filtrasi jauh lebih cepat bila menggunakan filter lipit. Filter ini mudah dibuat (Gbr. 119). Lipatan filter tidak boleh mendekati bagian tengahnya, jika tidak, kertas di tengah filter dapat robek. Filter yang sudah jadi dimasukkan ke dalam corong sehingga berdekatan dengan dindingnya. Jika corong memiliki sudut lebih besar atau kurang dari 60°, filter disesuaikan dengan mengubah posisi tikungan kedua. Filter harus memiliki ujung yang cukup tajam agar kertas saring tidak rusak karena pelipatan berulang kali.

Sebelum memasukkan saringan yang telah disiapkan ke dalam corong, saringan dibuka dan ditekuk sehingga sisi luar kertas saring berada di dalam saringan. Filter, yang ditempatkan dengan benar di dalam corong, dibasahi dengan cairan yang disaring atau air suling.

Saat menyaring larutan panas dan menggunakan corong berdiameter besar, bagian atas filter bisa pecah. Untuk menghilangkan bahaya ini, sisipan porselen kecil atau berlubang khusus dimasukkan ke dalam corong besar, dan yang terbaik adalah menyaring melalui dua filter terlipat yang ditempatkan bersamaan.

Peralatan filtrasi pada tekanan atmosfer dan suhu ruangan sederhana dan terdiri dari corong, filter, penerima dan dudukan. Untuk menyaring larutan padatan jenuh panas, digunakan corong lebar dan pendek, dan untuk penyaringan cepat cairan dalam jumlah besar, digunakan corong bergelombang, yang dindingnya tidak rata, dikombinasikan dengan filter halus, meningkatkan permukaan penyaringan efektif. Corong dipasang pada cincin yang dipasang pada dudukan laboratorium, atau dimasukkan langsung ke leher labu - penerima filtrat. Dalam kasus terakhir, strip kertas saring perlu ditempatkan di bawah corong sehingga udara yang dipindahkan oleh filtrat dapat keluar dari labu.

Filtrasi seringkali sulit dilakukan jika lapisan udara (kantong udara) terbentuk di antara kertas saring dan dinding corong. Untuk menghindari hal ini, sedikit tekanan berlebih dibuat di dalam corong: corong ditutup dengan selembar kertas saring yang dibasahi di bagian tepinya dan corong terbalik dengan diameter yang sama. Udara dipompa melalui tabung corong atas menggunakan bola karet sehingga menghilangkan kantong udara.

Untuk mempercepat penyaringan, perpanjang tabung corong: tabung kaca dengan diameter dalam yang sama (atau sedikit lebih kecil) dihubungkan ke cerat dengan tabung karet. Setelah beberapa waktu, seluruh tabung diisi dengan kolom filtrat, menciptakan ruang hampa.

Larutan yang sangat basa dan larutan asam fluorida direkomendasikan untuk disaring melalui corong yang terbuat dari polietilen berpori. Untuk membuat corong seperti itu (Gbr. 120), digunakan dua corong kaca, corong luar ditutup pada titik penyempitan dengan sumbat, dan corong bagian dalam dilebur di tempat yang sama. Campuran bubuk polietilen dan natrium klorida yang ditumbuk halus dengan perbandingan massa 1:4 ditempatkan di antara dinding corong dan disimpan dalam oven pada suhu 130-150 °C. Dari waktu ke waktu, corong bagian dalam diputar dengan tekanan untuk mengaplikasikan massa semi-cair secara merata ke permukaan bagian dalam corong luar. Setelah pendinginan, corong bagian dalam dilepas, sumbat dilepas dari tabung corong luar, dan massa yang disinter dicuci dengan air hangat untuk menghilangkan natrium klorida.

Kecepatan filtrasi berbanding lurus dengan tekanan hidrostatik cairan yang disaring, oleh karena itu, ketika menyaring cairan dalam jumlah besar, akan bermanfaat untuk menjaga tingkat cairan yang konstan pada filter. Pada Gambar. 121 menunjukkan perangkat sederhana buatan sendiri untuk menambahkan cairan secara otomatis ke filter. Wadah berisi cairan ditutup dengan sumbat karet bersih yang dilengkapi dengan tabung pemasukan cairan dan tabung pemasukan udara. Ketinggian ujung bawah tabung pemasukan udara menentukan tingkat cairan pada filter. Jika levelnya turun, udara masuk ke dalam bejana dan memeras cairan ke filter. Akibatnya, level cairan pada filter naik, dan akses udara di dalam bejana ditutup.

Filtrasi saat pemanasan atau pendinginan

Filtrasi pemanasan dilakukan bila diperlukan untuk membersihkan larutan pekat panas dari pengotor, untuk menyaring larutan kental, serta larutan yang mengandung zat yang mudah mengkristal pada suhu normal.

Pertama-tama, Anda perlu hati-hati memilih jenis kertas saring, ukuran filter, dan ukuran corong untuk mempercepat prosesnya. Sebelum menuangkan larutan panas ke dalam saringan, corong dengan saringan yang dimasukkan dipanaskan dengan melewatkan sejumlah pelarut murni panas atau uap pelarut melalui saringan jika dipanaskan dalam penangas sampai mendidih. Dalam kasus terakhir, corong ditutup dengan kaca arloji. Sebelum penyaringan, pelarut dituang keluar dari wadah agar tidak mengencerkan filtrat. Filter harus memiliki level cairan yang tinggi untuk mempercepat filtrasi.

Corong dengan filter juga dapat dipanaskan dengan corong logam untuk penyaringan panas (Gbr. 122, a) atau corong, di antara dinding ganda yang dilewati air panas, uap air, atau udara panas (Gbr. 122, b) . Pemanasan juga dapat dilakukan dengan merendam pemanas listrik dalam larutan yang disaring, jika larutan tersebut tidak mengandung zat yang bereaksi dengan logam.

Untuk pemanasan seragam peralatan gelas laboratorium, penutup rajutan (tutup) dengan pemanas listrik juga digunakan. Biasanya terbuat dari untaian kaca tipis dan mengandung elemen pemanas fleksibel dalam bentuk kawat tipis atau kumparan.

Filtrasi pendinginan dapat dilakukan dalam corong berpendingin es atau dalam corong yang melaluinya air garam yang didinginkan dialirkan di antara dinding ganda.

Filtrasi tekanan berkurang

Filtrasi pada tekanan rendah memungkinkan pemisahan zat padat dari cairan secara lebih sempurna dan meningkatkan kecepatan proses.

Peralatan filtrasi vakum terdiri dari alat filtrasi, penerima, pompa jet air dan botol pengaman.

Saat menyaring zat dalam jumlah besar, corong Buchner porselen berlubang atau kaca berbentuk celah yang dimasukkan ke dalam labu berbentuk kerucut untuk penyaringan di bawah vakum dengan tabung paling sering digunakan; yang terakhir dihubungkan ke pompa jet air melalui botol pengaman. Ukuran corong harus sesuai dengan jumlah padatan yang disaring, yang harus menutupi seluruh permukaan filter. Namun, lapisan sedimen yang terlalu tebal membuat penyedotan dan pembilasan selanjutnya menjadi sulit.

Filter untuk corong Buchner adalah selembar kertas saring berbentuk bulat yang ditempatkan pada partisi corong yang berlubang. Diameter filter harus sedikit lebih kecil dari diameter partisi. Corong Buchner yang besar biasanya memiliki dua filter yang ditumpuk satu sama lain. Agar kertas saring yang dipasang cukup pas pada partisi corong yang berlubang, kertas tersebut terlebih dahulu dibasahi dengan pelarut pada corong dan ditekan secara merata pada saringan tersebut. Kemudian, setelah pelarut dikeluarkan, campuran yang telah disaring dituangkan ke dalam corong dan disedot.

Dalam kasus larutan air, sejumlah kecil air yang digunakan untuk membasahi filter tidaklah signifikan. Dalam kasus di mana keberadaan air tidak dapat diterima, filter basah, setelah terpasang rapat, dicuci dengan etil alkohol atau aseton, dan kemudian dengan pelarut yang keberadaannya dalam filtrat dapat diterima. Kertas saring yang dibasahi dengan pelarut organik tidak menempel pada corong seperti halnya bila dibasahi dengan air.

Corong Buchner dipasang di dalam labu berbentuk kerucut menggunakan sumbat karet atau potongan karet tebal yang menutupi bagian atas leher labu; yang terakhir ini nyaman karena tidak dapat ditarik ke dalam labu selama pengisapan selama penyaringan.

Untuk memisahkan larutan induk secara menyeluruh, endapan pada saringan diperas dengan permukaan datar dari sumbat kaca atau silinder berdinding tebal dengan dasar rata sampai cairan berhenti menetes. Dalam hal ini, perlu dipastikan bahwa retakan tidak terbentuk pada permukaan lapisan sedimen yang tebal, karena hal ini menyebabkan pengisapan larutan induk tidak sempurna dan kontaminasi sedimen. Untuk menghilangkan sisa larutan induk, endapan dicuci pada filter dengan sedikit pelarut pada tekanan atmosfer. Ketika kue saringan sudah jenuh dengan pelarut, vakum dihidupkan kembali untuk pengisapan.

Ketika filtrasi dengan hisap, filter serat sintetis digunakan sebagai bahan filter selain filter kertas konvensional. Jadi, filter yang terbuat dari polivinil klorida atau serat poliester tahan terhadap asam dan basa, tetapi dapat rusak oleh pelarut organik.

Untuk memisahkan sedimen lengket yang sulit disaring, sering digunakan massa asbes, yang dapat dipadatkan pada corong hisap atau wadah Gooch. Massa asbes dibuat sebagai berikut: dalam mortar porselen, asbes digiling dengan conc. HCl, pindahkan massa ke dalam gelas dan rebus selama 20-30 menit dalam lemari asam. Kemudian massa diencerkan dengan air suling dengan volume 20-30 kali lipat, disaring pada corong Buchner dan dicuci dengan air sampai reaksi asam dalam filtrat hilang. Kemudian massa dikeringkan pada suhu 100-120 °C dan dikalsinasi dalam peredam. Asbes yang telah dikalsinasi dikocok dengan air sampai diperoleh massa yang homogen, dipindahkan ke pelat saringan corong atau wadah Gooch, disedot dan dipadatkan.

Corong, cawan lebur, dan filter gas dengan pelat bubuk kaca sinter yang disolder sangat nyaman untuk penyaringan. Filter kaca digunakan untuk memisahkan padatan dari cairan selama penyaringan dan ekstraksi, untuk menghilangkan partikel kabut dari gas, dan untuk menggelembungkan (mendistribusikan) gas dalam cairan. Namun, filter kaca tidak nyaman jika diperlukan pemisahan sedimen secara kuantitatif, karena sulit untuk menghilangkan sedimen sepenuhnya dari filter. Mereka tidak cocok untuk menyaring larutan panas alkali dan karbonat logam alkali yang sangat pekat.

Porositas pelat filter kaca dan peruntukannya sering berubah. Menurut GOST 9775-69, kelas filter bergantung pada ukuran pori (Tabel 8).

Jenis corong kaca dan cawan lebur dengan filter berpori ditunjukkan pada Gambar. 123.

Selain produk kaca dengan filter cairan, produk dengan filter untuk menyaring dan mencuci gas juga diproduksi.

Corong filter dengan tabung termostat dan jaket termostat juga tersedia (Gbr. 124). Corong yang dipanaskan dengan listrik dirancang untuk penyaringan larutan dan suspensi yang dipanaskan yang mengkristal dan kental pada suhu kamar. Memanaskan corong penyaring hingga suhu 130°C mencegah larutan mengeras, dan filtrasi berlangsung dengan cepat.

Elemen utama corong filter yang dipanaskan secara listrik dengan tabung termostat adalah filter kaca dengan diameter 40 mm dengan tabung kaca berdinding tipis yang disolder, yang berisi pemanas listrik 30 W. Tersedia corong dengan filter dengan ukuran 40, 100, 160 mikron.

Dalam corong filter yang dipanaskan, kontrol suhu dipastikan dengan mengalirkan cairan pendingin. Volume corong di atas filter dengan tabung termostat adalah 80 ml, dengan jaket termostat - 58 ml.

Untuk memisahkan cairan dari padatan, digunakan corong filter submersible terbalik (Gbr. 123, d). Filter direndam dalam cairan, dan filtrat masuk ke penerima yang terhubung dengan filter. Dengan perangkat ini akan lebih mudah untuk melakukan penyaringan pada suhu rendah, menjaga suhu rendah dari campuran yang disaring melalui bak pendingin.

Untuk memisahkan sejumlah kecil zat, gunakan corong dengan “paku” kaca, yang ditutup dengan kertas saring berbentuk bulat. Untuk melakukan ini, ujung batang kaca dilunakkan dalam nyala api pembakar dan kemudian diratakan, menekannya ke permukaan datar horizontal pelat logam. Filter harus terpasang erat pada paku, dan tepi filter ditekuk 1-2 mm di sepanjang dinding corong. Penerima filtrat adalah tabung filter (dengan saluran keluar samping).

Untuk menyaring zat dengan titik leleh rendah atau sangat larut pada suhu kamar, gunakan vakum selama pendinginan. Jika terdapat sedimen dalam jumlah kecil, corong dan larutan didinginkan terlebih dahulu di lemari es. Dalam kasus lain, corong Buchner dimasukkan ke dalam labu dengan bagian bawah terpotong, mengisi labu tersebut dengan es atau campuran pendingin.

Saat menyaring dalam atmosfer gas inert, gunakan instalasi yang ditunjukkan pada Gambar. 125.

Filter aerosol analitik AFA

Filter AFA digunakan untuk mempelajari dan mengontrol aerosol yang terkandung di udara atau gas lainnya. Filter AFA terdiri dari elemen filter terpisah atau elemen filter yang direkatkan pada cincin penyangga dan cincin kertas pelindung dengan tonjolan.

Elemen filter yang digunakan adalah bahan filter FP (filter Petryanov) yang terbuat dari serat polimer ultra tipis (selulosa asetat, perklorovinil, polistiren). Luas permukaan kerja filter bulat adalah 3, 10, 20 dan 160 cm2.

Sentrifugasi

Sentrifugasi adalah salah satu metode untuk memisahkan sistem heterogen (cair - cair, partikel cair - padat); pada rotor di bawah pengaruh gaya sentrifugal. Sentrifugasi bermanfaat jika zat yang disaring menyumbat pori-pori filter, rusak jika bersentuhan dengan bahan filter, atau terdispersi halus.

Sentrifugasi dilakukan pada alat khusus yang disebut sentrifugasi. Bagian utama dari centrifuge adalah rotor yang berputar dengan kecepatan tinggi.

Jenis sentrifugal sangat banyak; Mereka dibagi terutama menurut ukuran faktor pemisahan. Ini sama dengan rasio percepatan medan sentrifugal yang dikembangkan dalam centrifuge dengan percepatan gravitasi. Faktor pemisah merupakan besaran yang tidak berdimensi. Efek pemisahan centrifuge meningkat sebanding dengan faktor pemisahan.

Faktor pemisahan sentrifugal berpenggerak listrik yang diproduksi oleh industri dalam negeri bervariasi antara 1.600 hingga 300.000, dan kecepatan rotor berkisar antara 1.000 hingga 50.000 rpm.

Sistem heterogen dalam sentrifugal dipisahkan dengan pengendapan atau penyaringan. Tergantung pada ini, sentrifugal tersedia dengan rotor padat atau rotor berlubang yang dilapisi dengan bahan filter.

Sentrifugasi dengan pengendapan dilakukan untuk memperjelas cairan yang mengandung padatan tersuspensi, atau untuk mengendapkan fase padat. Terdiri dari sedimentasi fase padat, pemadatan sedimen dan pelepasan supernatan.

Dalam praktik laboratorium, berbagai jenis sentrifugal digunakan: manual atau elektrik, meja (portabel), bergerak dan stasioner. Berdasarkan faktor pemisahannya, sentrifugal dibagi menjadi konvensional (dengan faktor pemisahan kurang dari 3500), supersentrifugasi, dan ultrasentrifugasi (dengan faktor pemisahan minimal 3500). Sentrifugal konvensional digunakan terutama untuk memisahkan suspensi dengan dispersi rendah (ukuran lebih besar dari 10-50 mikron) dengan berbagai konsentrasi. Supersentrifugasi terutama digunakan untuk memisahkan emulsi dan suspensi yang sangat terdispersi (ukuran kurang dari 10 mikron). Untuk pemisahan dan studi sistem yang sangat terdispersi dan senyawa bermolekul tinggi, ultrasentrifugasi analitik dan preparatif dengan faktor pemisahan lebih dari 100.000 biasa digunakan.Sentrifugasi analitik digunakan untuk menentukan berat molekul dan derajat polimerisasi senyawa bermolekul tinggi, preparatif sentrifugal digunakan untuk mengisolasi zat dari larutan yang dalam kondisi normal berbentuk koloid atau dalam bentuk suspensi yang tidak dapat dipisahkan (protein, asam nukleat, polisakarida).

Rotor ultrasentrifugasi biasanya berputar dalam ruang vakum selama pendinginan (sentrifugal berpendingin).Kecepatan dan waktu putaran rotor, serta kondisi suhu sentrifugasi, dikendalikan oleh perangkat elektronik.

Larutan yang akan diolah ditempatkan dalam bejana khusus, yang kemudian diputar dengan kecepatan tinggi pada rotor centrifuge. Dalam hal ini, komponen campuran, di bawah pengaruh gaya sentrifugal, didistribusikan berlapis-lapis hingga kedalaman yang berbeda (sesuai dengan massa partikel); partikel terberat ditekan ke dasar bejana.

Saat menggunakan sentrifugal tabung portabel berukuran kecil dengan penggerak manual atau elektrik, suspensi ditempatkan dalam tabung kaca atau plastik, yang berputar mengelilingi poros utama, digantung pada gandar. Sentrifugal tabung untuk pemisahan berkala sejumlah kecil suatu zat dapat terdiri dari dua jenis. Di beberapa tabung reaksi, tabung reaksi dipegang dengan pin pada rotor dan mengambil posisi horizontal selama rotasi, di tabung lain dipasang secara kaku pada sudut tertentu terhadap sumbu rotasi (rotor sudut).

Pada Gambar. Gambar 126 menunjukkan posisi tabung selama sentrifugasi pada rotor sudut dan pada rotor dengan cangkir berayun.

Setelah centrifuge dihentikan, fasa cairan bening (sentrat) ditiriskan atau ditampung dengan menggunakan pipet. Endapan dicuci dan disentrifugasi kembali. Jika jumlah sedimen maksimum yang perlu dikeluarkan dari tabung reaksi, maka centrate dibuang, dan sedimen dikeringkan dalam desikator vakum tanpa mengeluarkannya dari tabung kaca centrifuge.

Saat menggunakan sentrifugal tabung, tabung reaksi yang terbuat dari kaca berdinding tebal atau bahan sintetis dimasukkan ke dalam wadah logam pelindung. Bagian bawah tabung kaca dilindungi dengan gasket karet. Tabung reaksi kaca dapat diisi hingga setengah volumenya, dan tabung reaksi yang terbuat dari bahan sintetis dengan kecepatan rotor tinggi (5000 rpm) harus diisi hampir sampai penuh agar tidak berubah bentuk karena pengaruh gaya sentrifugal. Untuk memastikan pengoperasian yang aman, perlu untuk menyeimbangkan tabung dengan suspensi yang disentrifugasi dengan sangat akurat. Ketidakseimbangan pada kecepatan tinggi dapat menyebabkan kerusakan rotor. Mengingat pelarut yang mudah menguap dapat menguap selama sentrifugasi, lebih baik menutup tabung dengan sumbat.

Rotor sentrifugal tabung reaksi laboratorium, kecuali yang manual, ditempatkan dalam wadah logam pelindung (penutup) sehingga tidak ada ancaman bahaya bagi pekerja jika tabung reaksi dengan gelas kimia jatuh dari gantungannya.

Petunjuk yang diberikan dalam petunjuk pabrik untuk centrifuge ini harus benar-benar diikuti, kecepatan rotor yang ditentukan dalam petunjuk tidak boleh terlampaui. Centrifuge hanya dapat digerakkan dengan penutup pengaman tertutup; Tutupnya hanya boleh dibuka setelah centrifuge berhenti sepenuhnya.

Mesin sentrifugal manual RC-4. Centrifuge ini dirancang untuk memisahkan cairan dengan kepadatan berbeda atau untuk memisahkan partikel tersuspensi atau diaduk dari cairan. Bagian utama dari centrifuge: badan besi tuang, di dalamnya dipasang roda gigi (gigi cacing), dudukan tabung reaksi, pegangan dan penjepit. Terdapat empat selongsong yang terbuat dari karbolit pada suspensi berengsel tempat tabung reaksi. Cairan dan padatan dengan kepadatan berbeda didistribusikan di tempat berbeda dalam tabung ketika diputar. Pemisahan dapat dilakukan secara bersamaan dalam empat tabung. Untuk satu putaran pegangan, dudukan tabung reaksi melakukan delapan putaran. Untuk pengoperasiannya, centrifuge dipasang dengan penjepit pada tutup meja laboratorium atau pada dudukan khusus.

Centrifuge meja laboratorium TsLN-2. Centrifuge TsLN-2 beroperasi dengan rotor tipe sudut RU 6x10. Volume maksimum bahan yang disentrifugasi adalah 60 cm3. Kecepatan rotor 3000-8000 rpm; Interval kecepatan putaran yang diatur oleh saklar adalah 1000 putaran. Faktor pemisahan mencapai 5.500.Waktu akselerasi rotor hingga kecepatan maksimum 10 menit; waktu pengereman tidak lebih dari 8 menit. Waktu operasi terus menerus 60 menit; istirahat wajib minimal 15 menit. Ruang kerja centrifuge ditutup dengan penutup dengan alat yang dapat menutup sendiri. Berat sentrifugasi 8 kg.

Saat bekerja dengan centrifuge TsLN-2, dilarang: bekerja tanpa grounding; meningkatkan kecepatan putaran di atas 8000 rpm; bekerja dengan penutup rotor dan centrifuge terbuka; bekerja dengan tabung reaksi kaca pada kecepatan rotor di atas 4000 rpm; tempatkan tabung berisi bahan yang disentrifugasi tidak berlawanan secara diametris.

Perbedaan massa tabung reaksi yang letaknya diametris yang diisi dengan bahan yang akan disentrifugasi tidak boleh melebihi 0,5 g Massa jenis cairan yang dipisahkan dalam tabung reaksi yang terbuat dari bahan polimer tidak boleh lebih dari 2 g/cm3, dalam tabung reaksi kaca - tidak lebih dari 1,5 g/cm3.

Centrifuge sudut berukuran kecil TsUM-1. Centrifuge memiliki rotor silang untuk sentrifugasi cairan secara simultan dalam empat tabung dengan kapasitas 25 ml, empat tabung 10 ml dan delapan tabung 5 ml. Kecepatan rotor dari 2000 hingga 8000 rpm disesuaikan secara bertahap. Faktor pemisahannya mencapai 6000. Waktu akselerasi rotor 8-10 menit. Mesin sentrifugasi dilengkapi dengan jam listrik yang memungkinkan pengaturan waktu sentrifugasi dari 0 hingga 60 menit, diikuti dengan pengereman otomatis. Berat sentrifugasi 16 kg.

Sentrifugasi preparatif adalah salah satu metode untuk mengisolasi bahan biologis untuk penelitian biokimia selanjutnya. Memungkinkan Anda mengisolasi sejumlah besar partikel seluler untuk studi komprehensif tentang aktivitas biologis, struktur, dan morfologinya. Metode ini juga berlaku untuk mengisolasi makromolekul biologis dasar. Bidang penggunaan: penelitian medis, kimia dan biokimia.

Klasifikasi metode sentrifugasi preparatif

Sentrifugasi preparatif dilakukan dengan menggunakan salah satu metode berikut:

• Isopiknik. Hal ini dapat dilakukan dalam gradien kepadatan atau dengan cara biasa. Dalam kasus pertama, bahan yang sedang diproses dilapiskan pada permukaan larutan buffer dengan gradien kepadatan kontinu dan disentrifugasi hingga partikel dipisahkan menjadi zona-zona. Dalam kasus kedua, media yang diteliti disentrifugasi sampai terbentuk sedimen partikel dengan berat molekul tinggi, setelah itu partikel yang diteliti diisolasi dari residu yang dihasilkan.
• Keseimbangan. Itu dilakukan dalam gradien kepadatan garam logam berat. Sentrifugasi memungkinkan Anda untuk menetapkan distribusi kesetimbangan konsentrasi zat uji terlarut. Kemudian, di bawah pengaruh gaya percepatan sentrifugal, partikel-partikel medium dikumpulkan dalam zona terpisah dalam tabung reaksi.

Metodologi yang optimal dipilih dengan mempertimbangkan tujuan dan karakteristik lingkungan yang diteliti.

Klasifikasi sentrifugal laboratorium preparatif

Tergantung pada fitur desain dan karakteristik operasional, sentrifugal preparatif dapat dibagi menjadi 3 kelompok utama:

Tujuan umum. Kecepatan maksimum – 8.000 rpm dengan akselerasi sentrifugal relatif hingga 6.000 g. Sentrifugal laboratorium universal dilengkapi dengan rotor sudut atau rotor dengan wadah gantung untuk menyimpan bahan biologis. Mereka dibedakan oleh kapasitasnya yang besar dari 4 dm 3 hingga 6 dm 3, yang memungkinkan penggunaan tabung sentrifugasi standar dengan volume 10-100 dm 3 dan bejana dengan kapasitas tidak lebih dari 1,25 dm 3. Karena kekhasan pengikatan rotor pada poros penggerak, maka tabung atau bejana harus seimbang dan berbeda beratnya maksimal 0,25 g.Tidak diperbolehkan mengoperasikan centrifuge dengan jumlah tabung ganjil. Ketika rotor dibebani sebagian, wadah dengan media uji harus ditempatkan secara simetris satu sama lain, sehingga memastikan distribusi seragam relatif terhadap sumbu rotasi rotor.

• Cepat. Kecepatan maksimum – 25.000 rpm dengan akselerasi sentrifugal relatif hingga 89.000 g. Untuk mencegah terjadinya pemanasan akibat gaya gesek yang timbul pada saat putaran rotor, maka ruang kerja dilengkapi dengan sistem pendingin. Mereka dilengkapi dengan rotor sudut atau rotor dengan wadah gantung untuk menampung bahan biologis. Kapasitas preparatif berkecepatan tinggi
  sentrifugal – 1,5 dm 3 .
• Ultrasentrifugasi. Kecepatan maksimum – 75,000 rpm dengan akselerasi sentrifugal relatif hingga 510,000g. Untuk mencegah pemanasan akibat gaya gesek yang timbul pada saat putaran rotor, dilengkapi dengan sistem pendingin dan unit vakum. Rotor ultrasentrifugasi terbuat dari paduan titanium atau aluminium yang sangat kuat. Untuk mengurangi getaran akibat pengisian yang tidak merata, rotor memiliki poros yang fleksibel.

Kategori terpisah harus mencakup sentrifugal preparatif tujuan khusus yang dirancang untuk melakukan jenis penelitian tertentu dan memecahkan masalah tertentu. Kelompok ini mencakup sentrifugal dengan jaket pemanas, sentrifugal berpendingin dan peralatan lain yang sejenis.

Fitur desain rotor pada sentrifugal preparatif

Sentrifugal preparatif dilengkapi dengan rotor sudut atau horizontal:

Rotor miring - tabung reaksi terletak pada sudut 20-35° terhadap sumbu rotasi selama operasi centrifuge. Jarak yang ditempuh partikel ke dinding tabung reaksi yang bersangkutan kecil, sehingga sedimentasinya terjadi cukup cepat. Karena arus konveksi yang terjadi selama sentrifugasi, rotor sudut tetap jarang digunakan untuk memisahkan partikel yang ukuran dan sifatnya menyebabkan perbedaan laju pengendapan yang signifikan. Rotor horizontal – tabung pada rotor jenis ini dipasang secara vertikal. Selama proses rotasi, di bawah pengaruh gaya sentrifugal, bejana berisi bahan yang diproses bergerak ke posisi horizontal. Fitur desain dan pengoperasian ini memungkinkan pengurangan fenomena konveksi, sehingga rotor jenis ini optimal untuk memisahkan partikel dengan laju sedimentasi berbeda. Penggunaan tabung sektoral memungkinkan pengurangan tambahan efek fenomena pusaran dan konveksi.

Jenis rotor menentukan ruang lingkup penggunaan peralatan. Kemampuan untuk mengubah rotor memungkinkan Anda menggunakan model centrifuge yang sama untuk memecahkan beragam masalah. Sentrifugal medis untuk laboratorium Centurion tersedia dalam versi berdiri di lantai atau di atas meja, sehingga memungkinkan untuk menggunakan peralatan di ruangan mana pun, terlepas dari ruang yang tersedia.

Metode sentrifugasi didasarkan pada perbedaan perilaku partikel dalam medan sentrifugal yang diciptakan oleh centrifuge. Sampel yang ditempatkan di bejana sentrifugasi ditempatkan pada rotor yang digerakkan oleh penggerak sentrifugasi. Untuk memisahkan campuran partikel, perlu dipilih serangkaian kondisi, seperti kecepatan putaran, waktu sentrifugasi, dan radius rotor. Untuk partikel berbentuk bola, laju pengendapan (sedimentasi) tidak hanya bergantung pada percepatan, tetapi juga pada jari-jari dan kepadatan partikel, serta pada viskositas medium tempat sampel diendapkan.

Sentrifugasi dapat dibagi menjadi dua jenis: preparatif dan analitis. Sentrifugasi preparatif digunakan bila perlu mengisolasi sebagian sampel untuk penelitian lebih lanjut. Metode ini digunakan untuk mengisolasi sel dari suspensi, makromolekul biologis, dll.

Sentrifugasi analitik digunakan untuk mempelajari perilaku makromolekul biologis dalam bidang sentrifugal. Metode ini memungkinkan seseorang memperoleh data tentang massa, bentuk dan ukuran molekul yang terletak dalam volume sampel yang relatif kecil. Dalam praktek laboratorium sehari-hari, sentrifugasi preparatif paling sering dijumpai.

Sentrifugal laboratorium preparatif, pada gilirannya, dibagi menjadi beberapa kelompok sesuai dengan tujuannya: ultrasentrifugasi preparatif, sentrifugal serba guna, dan sentrifugal berkecepatan tinggi. Sentrifugal serba guna memiliki aplikasi praktis terbesar di laboratorium medis dan memiliki kecepatan maksimum hingga 6 ribu rpm. Fitur utama dari perangkat jenis ini adalah kapasitasnya yang relatif besar - hingga 6 liter, yang memungkinkan penggunaan sentrifugasi tidak hanya tabung sentrifugasi dengan volume hingga 100 ml, tetapi juga wadah hingga 1,25 liter. Pada semua sentrifugal serba guna, rotor dipasang secara kaku pada poros penggerak, sehingga wadah yang disentrifugasi harus seimbang secara akurat. Untuk menghindari kerusakan, jangan memuat tabung dalam jumlah ganjil ke dalam rotor, jika muatannya tidak lengkap, wadah harus ditempatkan saling berhadapan.

Sentrifugal berkecepatan tinggi memiliki kecepatan maksimum 25 ribu rpm dan akselerasi hingga 89 ribu g. Ruang yang berisi rotor dan sampel yang disentrifugasi dilengkapi dengan sistem pendingin untuk mencegah pemanasan akibat gesekan pada saat rotor berputar dengan kecepatan tinggi. Biasanya, sentrifugal tersebut dapat beroperasi dengan volume hingga 1,5 liter dan dilengkapi dengan rotor sudut atau rotor dengan cangkir yang dapat diganti.

Ultrasentrifugasi preparatif berakselerasi hingga 75.000 rpm dan memiliki akselerasi sentrifugal maksimum 510 ribu g. Mereka dilengkapi dengan unit pendingin dan vakum untuk mencegah rotor terlalu panas akibat gesekan dengan udara. Rotor untuk sentrifugal ini terbuat dari paduan titanium atau aluminium berkekuatan tinggi. Poros ultrasentrifugasi, tidak seperti sentrifugal berkecepatan tinggi dan preparatif, dibuat fleksibel untuk mengurangi getaran ketika keseimbangan rotor terganggu. Wadah dalam rotor harus diseimbangkan secara hati-hati hingga sepersepuluh gram.