Ejemplos de centrifugación
La centrifugación separa los componentes de una mezcla por densidad haciéndola girar a gran velocidad, desde la lavadora hasta los bancos de sangre.
La centrifugación es una técnica que separa los componentes de una mezcla haciéndola girar a gran velocidad: lo más denso se desplaza hacia fuera y lo menos denso queda más cerca del eje. La usamos sin darnos cuenta al centrifugar la ropa en la lavadora o al secar la lechuga, pero también es imprescindible en hospitales, almazaras, laboratorios de biología molecular y centrales nucleares. Aquí tienes cómo funciona, sus tipos y más de 70 ejemplos reales.
¿Qué es la centrifugación?
La centrifugación es un método de separación de mezclas que aprovecha la fuerza centrífuga generada por la rotación para acelerar la sedimentación de partículas. En reposo, la gravedad separa poco a poco un sólido de un líquido (decantación); en una centrífuga, esa separación se consigue en minutos porque la aceleración puede ser miles de veces mayor que la gravedad. La palabra procede del latín centrum, «centro», y fugere, «huir»: literalmente, «que huye del centro».
La intensidad se expresa como fuerza centrífuga relativa (FCR), en múltiplos de la gravedad (× g). Se calcula con la fórmula: FCR = 1,118 × 10⁻⁵ × r × rpm², donde r es el radio de giro en centímetros.
Características
- Separa por densidad, tamaño y forma: las partículas más densas o grandes sedimentan antes.
- Sirve para mezclas heterogéneas: sólido-líquido (suspensiones), líquido-líquido no miscibles (emulsiones) y, en ultracentrífugas, incluso macromoléculas disueltas.
- Produce dos fracciones: el sedimento o pellet en el fondo y el sobrenadante encima.
- Depende de la velocidad y del tiempo: a mayor FCR y más minutos, más fina es la separación.
- Exige equilibrar el rotor: los tubos opuestos deben tener la misma masa para evitar vibraciones y averías.
Ejemplos de centrifugación en casa
- El centrifugado de la lavadora, que expulsa el agua de la ropa a través de los agujeros del tambor
- La secadora centrífuga de ropa de las antiguas lavadoras de dos tambores
- El escurridor o centrifugador de lechuga
- El escurridor centrífugo de algunas fregonas con cubo giratorio
- La licuadora centrífuga, que separa el zumo de la pulpa
- El extractor de miel del apicultor, que vacía los panales haciéndolos girar
Ejemplos en medicina y laboratorio clínico
- Separación de la sangre en plasma y células sanguíneas
- Obtención de suero tras la coagulación de una muestra
- Medición del hematocrito en microcentrífuga con tubos capilares
- Estudio del sedimento urinario
- Obtención de plasma rico en plaquetas (PRP)
- Separación de concentrados de hematíes, plasma y plaquetas en los bancos de sangre
- Plasmaféresis y plaquetoféresis en donaciones por aféresis
- Recuperación de sangre del campo quirúrgico (cell saver)
- Aislamiento de células mononucleares con gradiente de Ficoll
- Procesamiento de la sangre de cordón umbilical para obtener células madre
- Concentración de líquido cefalorraquídeo para su estudio
- Preparación de extensiones celulares con citocentrífuga (cytospin)
- Concentración de parásitos en heces (método de Ritchie)
- Lavado de espermatozoides en técnicas de reproducción asistida
Ejemplos en biología molecular e investigación
- Fraccionamiento celular para aislar núcleos, mitocondrias y ribosomas
- Extracción de ADN y ARN en columnas de centrifugación
- Precipitación de ADN con etanol
- Recogida de bacterias o levaduras de un cultivo líquido
- Purificación de virus y vacunas en gradiente de sacarosa
- Separación de proteínas por ultracentrifugación
- Determinación del coeficiente de sedimentación (unidades Svedberg, S)
- Distinción entre ribosomas 70S de bacterias y 80S de eucariotas
- Experimento de Meselson y Stahl (1958), que demostró la replicación semiconservativa del ADN con un gradiente de cloruro de cesio
- Aislamiento de plásmidos (minipreps)
- Obtención de exosomas y vesículas extracelulares
- Separación de lipoproteínas (HDL, LDL, VLDL) por densidad
- Concentración de proteínas con filtros centrífugos
Ejemplos en la industria alimentaria
- Desnatado de la leche para separar la nata (desnatadora de Gustaf de Laval, 1878)
- Estandarización del contenido graso de la leche
- Bactofugación, que elimina esporas y bacterias de la leche para quesos
- Extracción del aceite de oliva en el decánter horizontal de las almazaras
- Limpieza del aceite en la centrífuga vertical antes del almacenamiento
- Separación de los cristales de azúcar de la melaza en las refinerías
- Clarificación del vino y del mosto
- Clarificación de la cerveza
- Clarificación de zumos de frutas
- Obtención de almidón de patata, maíz o yuca
- Separación del suero en la elaboración de algunos quesos
- Extracción de aceite de pescado
- Obtención de levadura de panadería
- Obtención de grasa láctea anhidra a partir de la nata
Ejemplos en industria, energía y medio ambiente
- Enriquecimiento de uranio con centrifugadoras de gas que separan el uranio-235 del uranio-238 en forma de hexafluoruro
- Deshidratación de lodos en las depuradoras de aguas residuales
- Separación de agua y combustible en los barcos (purificadoras de fueloil)
- Tratamiento de aguas de sentina en buques
- Separación de la glicerina en la producción de biodiésel
- Recuperación de aceite de corte en talleres mecánicos
- Separación de lodos de perforación en pozos petrolíferos
- Recuperación de pigmentos y disolventes en la industria química
- Cosecha de microalgas para biocombustibles
- Separación de fármacos y cultivos celulares en la industria farmacéutica
- Purificación de aceites lubricantes usados
- Clasificación de partículas minerales en hidrociclones
Otros usos de la fuerza centrífuga
Estos ejemplos no separan mezclas, pero usan el mismo principio de rotación:
- Centrifugadoras humanas para entrenar a pilotos y astronautas frente a altas aceleraciones
- Moldeo centrífugo de tubos metálicos y de joyería
- Recubrimiento por centrifugado (spin coating) de obleas de silicio
- Bombas centrífugas
- Máquina de algodón de azúcar
Tipos de centrifugación
| Tipo | En qué consiste |
|---|---|
| Diferencial | Centrifugaciones sucesivas a velocidad creciente; en cada paso sedimentan partículas más pequeñas. |
| Zonal o de velocidad | La muestra se coloca sobre un gradiente suave y las partículas avanzan en bandas según su tamaño. |
| Isopícnica o en gradiente de densidad | Cada partícula se detiene donde la densidad del medio iguala la suya (cloruro de cesio, sacarosa, Percoll). |
| Ultracentrifugación | Superior a unas 100.000 × g; separa macromoléculas. La desarrolló Theodor Svedberg, premio Nobel de Química en 1926. |
| Continua o industrial | La mezcla entra y sale sin parar, como en decánteres y separadoras de discos. |
Según el rotor, se distinguen el de ángulo fijo, el basculante (los tubos se ponen horizontales al girar) y el vertical.
Ejercicios resueltos
1. Calcula la FCR de una centrífuga con radio de 10 cm que gira a 3.000 rpm.
FCR = 1,118 × 10⁻⁵ × 10 × 3.000² = 1,118 × 10⁻⁵ × 10 × 9.000.000 ≈ 1.006 × g.
2. Tras centrifugar sangre con anticoagulante, ¿qué queda arriba y qué abajo?
Arriba queda el plasma (amarillento) y abajo los glóbulos rojos; entre ambos, una fina capa blanquecina de leucocitos y plaquetas.
3. ¿Qué método elegirías para separar agua y arena: centrifugación o destilación?
Centrifugación (o simple decantación/filtración), porque es una mezcla heterogénea sólido-líquido; la destilación se usa para mezclas homogéneas de líquidos.
4. Clasifica: desnatado de la leche, enriquecimiento de uranio, centrifugado de la lavadora.
Desnatado: industria alimentaria; enriquecimiento de uranio: energía; lavadora: uso doméstico.
5. Si duplicas las rpm manteniendo el radio, ¿cuánto aumenta la FCR?
Como la FCR depende del cuadrado de las rpm, se multiplica por 4.
Importancia
Sin centrifugación no existirían los bancos de sangre, los análisis clínicos rutinarios ni buena parte de la biología molecular: el experimento de Meselson y Stahl, uno de los más elegantes de la historia, se basó en ella. En España resulta clave en el sector del aceite de oliva, donde los decánteres sustituyeron a las prensas tradicionales. Para entender sus fundamentos conviene repasar la densidad, las mezclas heterogéneas y la decantación.
Preguntas frecuentes
¿Qué es la centrifugación?
Es un método de separación que hace girar una mezcla a gran velocidad para que sus componentes se separen según su densidad: lo más denso va al fondo y lo menos denso queda arriba.
¿Qué diferencia hay entre centrifugación y decantación?
Ambas separan por densidad, pero la decantación usa solo la gravedad y es lenta, mientras que la centrifugación multiplica la fuerza con la rotación y separa en minutos.
¿Qué son el sobrenadante y el sedimento?
El sedimento o pellet es la fracción densa que queda en el fondo del tubo; el sobrenadante es el líquido que queda encima.
¿Por qué hay que equilibrar una centrífuga?
Porque si los tubos opuestos no pesan lo mismo, el rotor vibra, puede dañarse el aparato y la separación es deficiente.
¿Qué es una ultracentrífuga?
Una centrífuga capaz de superar unas 100.000 veces la gravedad, usada para separar macromoléculas, virus y orgánulos.
Referencias
- Alberts, B. et al. Biología molecular de la célula. Omega.
- Skoog, D. A., West, D. M. y Holler, F. J. Fundamentos de química analítica. Cengage.
- Meselson, M. y Stahl, F. W. (1958). «The replication of DNA in Escherichia coli». PNAS, 44.
Cómo citar este artículo
Equipo de Conceptualia. (2026). «Ejemplos de centrifugación». Conceptualia. https://conceptualia.es/ejemplos/ejemplos-de-centrifugacion/
