CENTRIFUGATION

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Particules soumises à un champ centrifuge

En l'absence d'agitation, des particules dispersées dans un fluide sont soumises, d'une part, aux forces de pesanteur qui tendent à les faire se rassembler au fond du récipient et, d'autre part, à la poussée d'Archimède qui tend à les faire remonter à la surface : le mouvement des particules dépend donc de l'intensité relative de ces forces. Si elles sont égales, les particules flottent, si la pesanteur l'emporte, les particules sédimentent, et cela d'autant plus vite que leur différence de densité avec le milieu de dispersion est grande.

Sous l'effet d'une agitation, la concentration du milieu en particules dispersées est homogénéisée et la sédimentation n'a pas lieu.

Des particules dont les dimensions sont inférieures à 2 micromètres peuvent ne pas décanter, et leurs dispersions apparaissent homogènes à l'échelle macroscopique. On a alors des solutions colloïdales ou sols. Les suspensions peuvent être des petits grains de matériaux massiques, des cellules, des virus, des bactéries, des macromolécules comme les protéines, etc. La dispersion est maintenue macroscopiquement homogène, grâce à l'agitation thermique du milieu, appelée mouvement brownien.

Il est possible de rendre l'action de l'agitation thermique négligeable devant les autres forces et de permettre aux particules de sédimenter. Il suffit pour cela d'accroître de manière considérable le champ de pesanteur en soumettant la solution à l'action d'un champ centrifuge de grande intensité, créé dans un appareil en rotation à grande vitesse.

Le flux de particules est alors la vitesse du transport de masse à travers une surface unitaire. Ce flux, noté J, est proportionnel à la concentration en particules C, à leur mobilité B et à la somme des forces appliquées ΣFk. Il est donné par la formule :

L'inventaire des forces appliquées sur les particules Σ Fk permet de rendre compte de kleur comportem [...]


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Concentration de particules lors d'une ultracentrifugation analytique

Concentration de particules lors d'une ultracentrifugation analytique
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Ultracentrifugation analytique

Ultracentrifugation analytique
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Écrit par :

  • : professeur de chimie à l'université de Paris-VI-Pierre-et Marie-Curie, docteur ès sciences

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Pour citer l’article

Jean LEMERLE, « CENTRIFUGATION », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 07 août 2020. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/centrifugation/