ST10 Scheiding van een heterogeen vast-vloeibaarmengsel

Doel : kennismaken met de centrifugatietechniek als scheidingsmethode voor heterogene vast-vloeibaar- en vloeibaarvloeibaarmengsels.

Bij centrifugeren wordt door een snelle cirkelvormige beweging om een vaste as op de te scheiden deeltjes een uitdrijvende kracht uitgeoefend die functie is van de draaisnelheid, de afstand tot de as en de massa van de deeltjes.
Hierdoor worden de zwaardere deeltjes van de lichtere gescheiden. Tijdens het centrifugeren bewegen de zwaardere deeltjes zich het verst van de centrifugeas. Na het centrifugeren bevinden de zwaardere deeltjes zich bijgevolg onderaan in de recipiënt. Dit proces wordt toegepast indien bezinking van de deeltjes door de ontoereikende zwaartekracht onmogelijk is of te veel tijd vergt. Vermits de door centrifuge opgewekte krachten vele malen de zwaartekracht overtreffen, wordt het scheidingsproces mogelijk gemaakt en versneld.


 

Een thans in de belangstelling staande toepassing van dergelijke centrifugetechniek vinden wij bij het onderzoek naar bloeddoping bij topsporters. Onder bloeddoping wordt verstaan het kunstmatig opdrijven, via ongeoorloofde middelen, van het aantal rode bloedcellen ter verhoging van het zuurstoftransport, wat leidt tot een groter prestatievermogen. Een maat voor de hoeveelheid rode bloedcellen wordt verkregen via de bepaling van het hematocriet. Het hematocriet is de volumefractie van de rode bloedcellen (erythrocyten) tegenover het totale bloedvolume. De bloedmonstername gebeurt door het prikken in een vinger waarna het bloed door capillariteit wordt opgezogen in een dun capillair glazen buisje (A). Dit buisje wordt vervolgens met twee propjes was onder- en bovenaan afgesloten en in een centrifuge geplaatst (B). Er wordt gedurende enkele minuten gecentrifugeerd. De zwaardere rode bloedcellen verzamelen zich onderaan het capillair. Na centrifugeren wordt de hoogte van de kolom rode bloedcellen bepaald tegenover het totale vloeistofniveau (som van de hoogte van rode bloedcellen en van bovenliggend serum) in het capillair, door aflezing tegenover een geijkte schaal (C). Er wordt aangenomen dat bij een normale bloedspiegel het hematocriet maximaal 0.50 bedraagt. Bij waarden hoger dan 0.50 wordt bloeddoping verondersteld en kunnen sancties volgen voor de topsporter.

Door centrifugeren kan niet enkel het bezinken van vaste deeltjes worden versneld, maar is het eveneens mogelijk rechtstreeks vloeistof van vaste deeltjes af te scheiden.
Hierbij wordt een poreuze of geperforeerde wand in de recipiënt aangebracht. Deze wand zorgt ervoor dat de zwaardere deeltjes worden tegengehouden en de vloeistof weggezwierd wordt. Men denkt hierbij bv. aan een slazwierder of aan een centrifuge voor wasgoed.