El efecto de calor en la muestra durante la centrifugación

La aplicación de calor a muestras sensibles a la temperatura durante la centrifugación puede ayudar a que las muestras se evaporen a un ritmo más rápido sin un aumento significativo en la temperatura de la muestra debido al enfriamiento por evaporación. Hay otras opciones, además de la entrada de calor, que pueden ayudar.

1) Presión de vacío: Más profundo no siempre es mejor.

2) Área de superficie: ¿Se recomienda un tubo más grande?

3) Temperatura: ¿A cuánto calor estará expuesta mi muestra?

Presión de vacío

Crear un entorno de menor presión ayudaría a acelerar la evaporación, pero a veces bajar la presión hace lo contrario de lo que cabría esperar. Si procesa muestras con una entrada de calor limitada, la profundidad del vacío puede hacer que esas muestras se congelen y sufran sublimación en lugar de evaporación, que es un proceso mucho más lento. Una vez que las muestras se congelan y comiencen a sublimar, la tasa de secado de las muestras disminuirá sustancialmente. Agregar calor al comienzo de la evaporación ayudará a compensar la congelación si no tiene control de vacío y debe funcionar con un vacío más profundo. Es importante determinar la relación temperatura/presión correcta para evitar la sublimación y permitir que sus muestras se evaporen de manera eficiente.

Área de superficie

El área de superficie maximizada equivale a una evaporación más rápida. Con más superficie de muestra expuesta, aumenta la frecuencia de colisiones con la superficie por parte de las moléculas líquidas, lo que acelera la tasa de evaporación. Mantener los tubos de muestras en una orientación inclinada durante la centrifugación ayuda a mantener la mayor área de superficie a medida que las fuerzas centrífugas empujan las muestras contra las paredes del recipiente.

Temperatura

La mayoría de las muestras son sensibles al calor, por lo que los científicos tienen cuidado de agregar mucho o nada de calor a sus muestras durante la centrifugación. Sin embargo, los estudios muestran que la temperatura de la cámara y la temperatura de la muestra pueden diferir significativamente debido al enfriamiento por evaporación.

Utilizando etanol como disolvente y un punto de referencia de la cámara de 45 °C, el etanol se enfría lentamente durante la evaporación inicial y permanece a 0 °C o menos entre 7 minutos y 22 minutos de la ejecución de 35 minutos. Después de la marca de 22 minutos, la muestra se calienta lentamente. Esta caída de temperatura durante la ejecución es causada por el enfriamiento por evaporación. El enfriamiento evaporativo es la reducción de temperatura resultante de la evaporación de un líquido. Este efecto de enfriamiento se debe al calor latente de vaporización, que es la cantidad de calor necesaria para transformar una cantidad dada de una sustancia de líquido a gas a temperatura y presión constantes.

A medida que la muestra se seca y se produce menos evaporación, el enfriamiento por evaporación disminuye y la temperatura de la muestra aumenta, pero nunca alcanza el punto de ajuste de temperatura de la cámara.

Para muestras extremadamente sensibles al calor que no pueden exponerse a temperaturas superiores a 30 °C, se recomienda una centrifugación refrigerada. Para temperaturas de cámara precisas durante todo el proceso, un equipo refrigerado agrega la opción de refrigeración controlada hasta -4 °C y hasta 100 °C en incrementos de 1 grado.