Limites de force centrifuge, supports et pointe conique
Cinq règles pour empêcher les tubes en verre de heurter la paroi du rotor.
Un tube à centrifuger passe sa vie en service sous une charge qu’aucun autre récipient de laboratoire ne subit. Sa pointe conique concentre le culot pour permettre sa lecture et son prélèvement ; sa paroi épaisse et son support à godet adapté muni d’un tampon amortisseur permettent au verre de résister à la force centrifuge. Toute la procédure repose sur le choix de la force, du support et de l’équilibrage.
La force centrifuge relative, et non le nombre de tours par minute, est la valeur déterminante
La charge exercée sur un tube dépend de la vitesse de rotation et du rayon ; deux rotors produisent donc des forces très différentes au même régime. C’est pourquoi la résistance admissible d’un tube s’exprime en force centrifuge relative. Une méthode qui donne seulement un nombre de tours par minute n’a de sens que si le rotor est précisé lui aussi ; transposer une telle méthode d’un appareil à l’autre est une façon courante de casser la verrerie.
Les tubes en verre admettent une force centrifuge maximale bien inférieure à celle des tubes en plastique
Les tubes coniques en polypropylène sont généralement conçus pour supporter des forces centrifuges que le verre ne peut pas supporter. On choisit le verre pour sa clarté optique, sa résistance aux solvants ou lorsqu’un échantillon ne doit pas entrer en contact avec du plastique, en acceptant une vitesse maximale plus basse. Remplacer par du verre un tube plastique dans un protocole, en conservant la même force, conduit à une défaillance prévisible.
Le support compte autant que le tube
Un tube en verre doit reposer dans un godet qui soutient toute sa longueur et comporte un tampon amortisseur au fond, afin que la charge soit répartie sur le support plutôt que sur la pointe. Un tampon amortisseur en caoutchouc manquant, un support de mauvaise taille ou des débris au fond du godet concentrent les contraintes en un point. La plupart des bris de verre dans un rotor commencent à cet endroit plutôt que dans le verre.
L’équilibrage se fait par masse, en positions opposées, à chaque cycle
Les tubes sont remplis et pesés par paires, puis placés l’un en face de l’autre ; un échantillon isolé s’équilibre avec un blanc de masse identique. Un rotor déséquilibré sollicite le système d’entraînement et peut projeter un tube ; le risque est plus grave avec le verre, qui ne se déforme pas pour avertir avant de céder. Il s’agit d’une procédure, pas d’un équipement, et c’est justement cette procédure que l’on omet lorsque l’on manque de temps.
Le cône sert à lire le résultat
La forme effilée concentre un petit culot ou une phase de faible volume dans une colonne courte où les graduations permettent de lire le volume. C’est pourquoi ce format reste utilisé pour mesurer le volume des sédiments et récupérer un culot à la pipette. Les tubes à fond rond facilitent la remise en suspension mais rendent la lecture des culots plus difficile ; on les choisit pour des raisons opposées.
C’est la fermeture qui cède, pas le verre
À la force maximale, le liquide pousse vers l’extérieur contre le bouchon avec une force qui ne s’exerce jamais sur une paillasse ; une fermeture parfaitement étanche au repos peut fuir dans le rotor sous la charge. Les bouchons doivent être choisis et serrés en fonction de ces conditions, et le rotor doit être inspecté pour détecter des résidus après chaque cycle au lieu d’être présumé propre.
