Como um dos instrumentos de laboratório mais comumente usados hoje, as centrífugas fornecem um método eficiente para preparar e separar amostras de densidades variadas, geralmente para fins científicos e médicos. Esta forma de preparação orientada pela densidade existe há séculos.
Projeto de produção de amido de tapioca por centrifugação
Os sistemas de filtração e remoção de sedimentos têm sido usados por humanos para purificar líquidos. No entanto, antes de sua introdução, isso geralmente era feito por gravidade. Por exemplo, para separar o creme do leite, o leite cru seria deixado por muito tempo para que o creme mais claro flutuasse para a superfície para ser desnatado.
As primeiras centrífugas foram desenvolvidas para acelerar esse processo. Por exemplo, em 1864, foi desenvolvida a primeira centrífuga de laticínios, que usava um girador de manivela para separar o creme do leite.
O sucesso de Michel em isolar os ácidos nucléicos dos núcleos dos glóbulos brancos em um sistema de centrifugação bruto desenvolvido em 1869 foi um importante avanço na descoberta da herança do DNA.
O inventor Gustaf de Laval introduziu o separador centrífugo de leite movido a vapor de 4.000 rpm em 1877, que ajudou a possibilitar o processamento de laticínios em grande escala.
No início dos anos 1900, grandes avanços centrífugos levaram a descobertas médicas. Por exemplo, na década de 1920, o químico sueco Theodor Svedberg desenvolveu uma centrífuga ultrarrápida - que poderia chegar a 900.000 gramas - que permitia aos pesquisadores pesar proteínas com precisão. Eventualmente, Svedberg ganhou o Prêmio Nobel por sua invenção.
Técnicas de centrifugação aprimoradas surgiram nas décadas de 1930 e 1940, incluindo a capacidade de isolar vírus. No início da década de 1930, os biólogos podiam usar centrífugas para isolar estruturas celulares. Por meio do trabalho desses cientistas, técnicas para a verdadeira separação de células por meio de centrífugas puderam ser alcançadas e posteriormente aprimoradas. Por exemplo, um dos primeiros inventores, Edward Pickels, acabou fundando a Specialized Instruments Corp (Spinco) no final dos anos 1940. A empresa passaria a desenvolver centrífugas com velocidades de 40.000 rpm.
A tecnologia centrífuga e as inovações evoluíram rapidamente da década de 1950 até o presente. Por exemplo, na década de 1950, os motores elétricos foram padronizados para permitir rotação e giro mais rápidos.
Durante este tempo, diferentes tipos de centrífugas também foram introduzidos e modificados industrialmente. Duas centrífugas industriais modernas, a centrífuga de filtração e sedimentação, foram introduzidas para auxiliar na filtração industrial. Até o momento, existem mais de 200 aplicações industriais para centrífugas. Por exemplo, a Interfil IC45-AV é uma centrífuga de alta velocidade usada em muitas indústrias para qualquer tipo de separação de sólidos e líquidos.
A primeira centrífuga controlada por microprocessador foi introduzida em 1976 na ACHEMA pela Hettich, uma inovação à frente de seu tempo. Então a Beckman introduziu as ultracentrífugas montadas no chão na década de 1980 e a Eppendorf introduziu as centrífugas pessoais em 2000. Desde então, a tecnologia da centrífuga continuou a melhorar comercialmente e agora é usada para separação por densidade (como originalmente desenvolvida), separação de isótopos, aeroespacial e simulação geotécnica. Com o uso generalizado da medicina e da biotecnologia, particularmente na pesquisa de proteínas e ácidos nucléicos, as centrífugas, sem dúvida, continuarão a evoluir e se mostrarão essenciais no laboratório.
No processamento de alimentos, as centrífugas são usadas para purificar o azeite e separar o óleo de sólidos e outros contaminantes. O processamento moderno de combustível e biocombustível requer centrífugas de filtro para purificar os combustíveis e, finalmente, sistemas centrífugos são usados no tratamento de águas residuais para remover sólidos e resíduos microscópicos da água tratada.
Todas essas aplicações industriais são baseadas nessas inovações iniciais e ainda estão avançando.
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