centrifugazione

Operazione mediante la quale si sfruttano intense forze centrifughe (fino a parecchie migliaia di volte maggiori di quella di gravità) per separare materiali di diversa densità. I materiali da trattare vengono immessi nel rotore di macchine apposite, dette centrifughe, in rapidissima rotazione. La c. è molto usata in vari processi industriali: per il primo asciugamento di biancheria lavata, paste, prodotti cristallizzati, per la separazione dello zucchero dal melasso della massa cotta, per la scrematura del latte ecc.; trova impiego anche nella separazione (➔) degli isotopi.

fig.

Le centrifughe industriali sono di diversi tipi a seconda che servano per estrarre da materiali solidi sostanze liquide di cui sono imbevuti, o per separare da liquidi sostanze solide in sospensione o altri liquidi di differente densità, oppure per separare solidi da solidi (per es., materiale pulverulento da altro). Il principio è sempre quello di porre il corpo da trattare in un contenitore che ruota con velocità angolare molto elevata (anche parecchie migliaia di giri al minuto). Per separare liquidi da solidi sono molto usate le centrifughe a paniere forato, dette anche idroestrattori o essiccatoi centrifughi (v. fig.), che possono essere a funzionamento continuo o a funzionamento discontinuo. In quelle del primo tipo, per effetto della forza centrifuga il liquido chiarificato attraversa i fori del paniere esterno, mentre il solido viene trattenuto dalla parete del paniere formando un panello solido che viene periodicamente scaricato. Le centrifughe a funzionamento discontinuo sono costituite da un paniere forato ad asse verticale, rotante nella carcassa esterna. Il materiale viene immesso dall’alto e distribuito all’interno del paniere; il liquido chiarificato è raccolto con continuità da un tubo uscente dalla carcassa, mentre il panello solido formatosi all’interno del paniere viene scaricato in modo discontinuo, dopo aver arrestato l’operazione. Quando occorre separare particelle solide molto fini o quando il panello che si forma mostra una resistenza eccessivamente elevata al passaggio del liquido, il paniere viene costruito a parete piena (centrifughe a sedimentazione o a decantazione), contro cui si forma un panello solido, mentre il liquido chiarificato fuoriesce da diaframmi posti nella parte alta del paniere. Le centrifughe a paniere trovano applicazione soprattutto nell’industria farmaceutica, nell’industria chimica (per la separazione dei cristalli dalle acque madri), nell’industria tessile (per l’essiccazione preliminare di tessuti e filati), nelle lavanderie, nelle tintorie. Per separare liquidi a massa specifica differente e i solidi in essi contenuti sono usate le centrifughe tipo de Laval, il cui elemento costruttivo distintivo è rappresentato da una pila di dischi a forma di tronco di cono montati sull’albero rotante.

Quando la differenza di massa specifica fra i liquidi da separare è molto piccola, si impiegano le supercentrifughe a tazza tubolare, costituite essenzialmente da un tubo rotante di piccolo diametro percorso dal basso verso l’alto dalla miscela liquida che si separa in una frazione più densa aderente alla parete del tubo e in una frazione più leggera che forma uno strato concentrico intorno allo strato più pesante. Le supercentrifughe a tazza tubolare, così come le c. de Laval, trovano applicazione nella lavorazione di oli minerali e vegetali, tensioattivi, bevande alcoliche, coloranti ecc.; possono anche separare particelle solide molto piccole sospese in seno al liquido, purché la fase solida presente sia di modesta entità.

Le centrifughe da laboratorio possono essere di vario tipo, le più diffuse sono quelle costituite da due o più provette sospese all’albero di rotazione con un’unione a cerniera.

I centrifugati sono oggetti (per es., pali e tubi di cemento armato, tubi di ghisa ecc.) ottenuti come solidi di rivoluzione trattando in speciali centrifughe a rapida rotazione impasti o materiali allo stato fluido: la forza centrifuga addensa e costipa il materiale sulla parete interna dell’involucro rotante e il prodotto risulta particolarmente compatto e resistente.