Aplicación de procedimientos de separación de sustancias, apuntes de U

Técnicas generales de laboratorio

Aplicación de procedimientos de separación de sustancias

Unidad 4 Aplicación de procedimientos de separación de sustancias Técnicas generales de laboratorioÍndice

Técnicas generales de laboratorio | UNIDAD 4 Aplicación de procedimientos de separación de sustancias

U

• 1. Técnicas de obtención de la información
• 2. Técnicas generales de obtención de la información
  • 2.1. La entrevista
  • 2.2. la Observación
• 3. Técnicas específicas de obtención de la información
  • 3.1. El genograma
  • 3.2. Apgar familiar
  • 3.3. Mapa familiar
  • 3.4. Ecomapa

Introducción a la separación de sustancias

Técnicas generales de laboratorio

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En esta unidad, aprenderemos a separar diferentes sustancias que forman parte de una muestra compleja, para poder es- tudiarlas independientemente del resto de componentes presentes en ella.

Comenzaremos la unidad con un breve punto introductorio en el que indicare- mos de manera general en qué propie- dades se basan las técnicas de separa- ción que tratamos en esta unidad, lo cual nos será especialmente útil a la hora de seleccionarlas.

Los tres siguientes puntos estarán dedica- dos a métodos clásicos y sencillos de la- boratorio para separar sustancias, que son la filtración, la extracción y la decantación.

Los tres últimos apartados son más ex- tensos, pues están dedicados a técnicas muy utilizadas para separar componentes y sustancias en muestras biológicas. Las técnicas que trataremos en estos aparta- dos son la centrifugación, la cromatogra- fía y la electroforesis.

Objetivos de la unidad

Al finalizar esta unidad

• Seremos capaces de aplicar proto- colos de separación de sustancias en función de sus propiedades.
• Conoceremos los materiales, reacti- vos y equipos utilizados en diferentes técnicas de separación de sustancias.
• Sabremos qué precauciones debe- mos tomar para la aplicación de téc- nicas de separación de sustancias.
• Adquiriremos nociones sobre los fun- damentos de los principales sistemas de separación de sustancias usados en laboratorios sanitarios.

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Criterio de elección del sistema de separación de sustancias

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4.1.

La cantidad de técnicas que existen para separar los compo- nentes de una mezcla es muy amplia actualmente, siendo más o menos específicas dependiendo de la técnica en si. Algu- nas técnicas son capaces de separar sustancias de manera muy concreta, pero la gran mayoría separa un grupo de sus- tancias en función de alguna propiedad que tienen en común, lo cual puede resultarnos más favorable en algunos casos.

En la siguiente tabla se indican algunas de las técnicas más co- munes para separar sustancias empleadas en los laboratorios y las propiedades en las que se basan.

Principales técnicas de separación de sustancias

Principales técnicas de separación de sustancias, agrupadas en función de la propiedad en la que se basan

PROPIEDAD TÉCNICA Filtración Tamaño Diálisis Decantación Densidad Centrifugación Solubilidad Extracción Masa y carga Electroforesis Depende del método em- pleado (afinidad, capacidad de adsorción, carga, etc.) Cromatografía

En función de las sustancias que nos interese separar, optare- mos por unas u otras técnicas, pero para hacerlo adecuada- mente, es necesario que conozcamos las propiedades de la sustancia de interés.

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Filtración

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4.2

I

La filtración es una de las técnicas más antiguas y sencillas para separar sustancias. Consiste en hacer pasar una mezcla por un filtro que retiene una parte de las sustancias presen- tes, impidiendo que pasen a través de él en función de su tamaño. Dependiendo de nuestros intereses, nos quedaremos con los componentes que han quedado retenidos en el filtro o con los que han pasado a través de él.

La filtración es una técnica básica para purificar sustancias y eliminar contaminantes o residuos que puedan interferir con otros análisis.

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Imagen 1. Aunque es una técnica sencilla, la filtración fa- cilita muchas otras técnicas de laboratorio

Tipos de filtros

4.2.1. Filtros

Actualmente, existen multitud de filtros, que nos permiten se- leccionar sustancias con mayor o menor sensibilidad depen- diendo del tamaño de los poros que presentan. Entre estos filtros destacan:

• Filtros de papel: son los más baratos y sencillos. Sue- len utilizarse para eliminar residuos sólidos y obtener la fracción líquida de una muestra, pero más allá de esta separación aportan poco.
• Filtros de membrana: son filtros de nitrato de celulosa que tienen un tamaño de poro lo suficientemente redu- cido como para retener patógenos microscópicos como hongos y bacterias. Se utilizan para esterilizar muestras y así evitar interferencias con ciertas técnicas de análisis.
• Filtros de vidrio molido (placas filtrantes): como su nombre indica, están compuestos por vidrio que ha sido molido y compactado para formar una superficie sólida través de la cual es difícil que los líquidos penetren. Es- tos filtros tienen la ventaja de ser muy resistentes a la alteración química y poder ser reutilizables, al contrario que los dos antes mencionados.

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Métodos de filtración en el laboratorio

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4.2.2. Métodos de filtración en el laboratorio

Entre las diferentes variantes que existen de la filtración, las que más nos interesan para nuestro ámbito son las siguientes:

Filtración por gravedad

Es el método más clásico y sencillo de filtración, en el que la única fuerza que interviene en el paso de la sustancia a través del filtro es la gravedad. Para ello se procede de la siguiente manera:

1. Colocar un soporte físico (normalmente un embudo) en el que se colocará el filtro y un recipiente bajo el, en el que se depositará la sustancia filtrada.
2. Colocar el filtro en el soporte instalado.
3. Verter la sustancia sin filtrar sobre el filtro.
4. Esperar a que la sustancia atraviese por completo el filtro.
5. Retirar el recipiente en el que se ha depositado la sustancia filtrada.

Filtración por vacío o presión reducida

En este caso, para acelerar la filtración se aplica una diferencia de presión a través del filtro, creando el vacío en un recipiente, acoplado al sistema de fil- trado. Con esto se crea una fuerza desde el recipiente que acelera el paso de las sustancias a través de los filtros.

En los laboratorios, el recipiente más usa- do para la filtración por vacío es el matraz de Kitasato, que es un matraz con un fino tubo incorporado. A este tubo se acoplan los sistemas de generación de vacío. La técnica en este caso se aplica mediante el siguiente procedimiento:

1. Asegurar la posición del Kitasato para evitar que se mueva durante el filtrado.
2. Colocar un embudo en orificio superior del Kitasato, colocando una goma en su base para que el contacto entre ambos sea lo más hermético posible.
3. Colocar el filtro sobre el embudo.
4. Acoplar el sistema de vacío.
5. Verter el líquido que se desea filtrar sobre el filtro.
6. Activa el sistema de filtrado.
7. Esperar a que todo el líquido haya pasado a través del filtro y desactivar el sistema de vacío.
8. Desmontar los materiales montados y recoger el filtrado para trabajar con él.

Sistemas de presión positiva

En este caso, la fuerza aplicada para acelerar el paso de la sustancia por el filtro procede del mismo lado del filtro en el que se encuentra la sustancia antes de pasar a través de él. Es decir, que se aplica una presión positiva que "empuja" al líquido a pasar a través del filtro. Normalmente estos sistemas consisten en una jeringuilla con un filtro a su salida, por lo que, al aplicar fuerza, se hace pasar la sustancia por el filtro. Estos sistemas se usan comunmente para esterilizar muestras, para lo cual deberemos procurar que el filtro y el ambiente en el que llevamos a cabo el filtrado esten en condiciones impecables de asepsia.

Imagen 2. Sistemas de filtrado al vacío (izquierda) y filtración por presión positiva (derecha)

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Extracción de sustancias

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4.3

La extracción consiste en separar unas moléculas de otras en una muestra, en función de su solubilidad en una sustancia añadida, que puede ser separada fácilmente. En otras pala- bras, este método consiste en añadir a una mezcla una sus- tancia en la que se disolverán las moléculas que nos interesan, para separarlas de la mezcla original.

El ejemplo más común de extracción es la separación de componentes apolares de los polares que forman parte de una disolución acuosa. Para ello se añade un disolvente orgá- nico (apolar) en el que quedarán disueltos los componentes apolares que se encuentran en ella, quedando retirados del medio acuoso. Una vez logrado esto, la mezcla quedará dividi- da en dos fases, una acuosa y otra orgánica, de las cuales to- maremos la que más nos interesa. Para esto suelen utilizarse decantadores (ver imagen 3).

Esta técnica suele ser un paso dentro de otras más elaboradas, pero es un primer método básico muy útil para eliminar una gran parte de componentes que no nos interesan en las deter- minaciones que se vayan a realizar posteriormente.

Imagen 3. Extracción y decantación mediante la mezcla de una sustancia acuosa (polar) y otra apolar (orgánica)

Decantación

Separación de sustancias por densidad

4.4.

En este caso, la separación de sustancias se realiza en función de diferencias de densidad entre las sustancias que forman una mezcla, en colaboración con el efecto de la gravedad.

Para ello, se dejan reposar las muestras durante un tiempo, dejando que reposen hasta que se diferencian claramente va- rias fases. Las fases superiores estan compuestas por las sus- tancias menos densas, mientras que las mas densas se depo- sitan en el fondo.

Estas fases pueden separarse utilizando pipetas Pasteur (si nos interesan las de menos densidad) o mediante embudos de de- cantación (para las fases más densas).

Es común utilizar la extracción y la decantación de manera conjunta para separar sustancias en los laboratorios.

Imagen 4. Con el paso del tiempo, las sustancias más densas tienden a depo- sitarse en el fondo y las menos densas en la superficie de las disoluciones

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