La centrifugació es pot portar a terme a escala preparativa o a escala analítica. La primera s’utilitza per aïllar partícules per al seu aprofitament posterior i la segona permet de determinar propietats físiques com ara la velocitat de sedimentació o el pes molecular.
Les partícules es poden separar en funció de la velocitat de sedimentació (centrifugació diferencial), la massa (centrifugació zonal) o la densitat (centrifugació isopícnica). La centrifugació zonal i la centrifugació isopícnica constitueixen exemples de centrifugació mitjançant un gradient de densitats.
Hi ha tres tipus de centrífugues segons el rang de velocitats de gir:
A. Centrífugues de baixa velocitat, de sobretaula o clíniques. De petita grandària i sense refrigeració. Arriben a una velocitat màxima de 5000 rpm. Són útils per a la separació de partícules grans com ara cèl·lules o precipitats de sals insolubles.
Les centrífugues micròfugues són una variant de les anteriors que permeten arribar a velocitats de més de 10.000 rpm. Els volums de treball són molt petits. Són útils en el camp de la biologia molecular.
B. Centrífugues d’alta velocitat. Arriben a velocitats d’entre 18.000 i 25.000 rpm. Són refrigerades i algunes tenen sistema de buit per evitar l’escalfament del rotor a causa del fregament amb l’aire. Són útils en la separació de fraccions cel·lulars, però insuficients per a la separació de ribosomes, virus o macromolècules en general.
C. Ultracentrífugues. Superen les 50.000 rpm, per la qual cosa tenen sistemes auxiliars de refrigeració i d’alt buit. Hi ha ultracentrífugues analítiques, que permeten l’obtenció de dades precises de propietats de sedimentació (coeficients de sedimentació, pesos moleculars), i preparatives, útils per a l’aïllament de partícules de baix coeficient de sedimentació (microsomes, virus, macromolècules).
11.2.1 Centrifugació diferencial
És es process el resultat del qual és l'obtenció d’un sobrenadant i un material sedimentat
11.2.2 Centrifugació mitjançant un gradient de densitats:
Aquest tipus de centrifugació és un process mitjançant el qual les partícules es distribuïxen en fraccions de diferents densitats d'un fluid liquid. El mètode és una mica més elaborat que la centrifugació diferencial, no obstant això presenta avantatges que compensen el treball afegit. La tècnica permet la separació de varis o tots els components de la mostra i la realització de mesures analítiques. El mètode de gradient de densitats implica la utilització d'un suport fluid, la densitat del qual augmenta des de la zona superior a la inferior. El gradient s'aconsegueix amb un solut preferiblement de baixa massa molecular, de tal manera que la mostra a analitzar pugui ser suspesa en la solució resultant. Com a soluts s'utilitzen la sacarosa, polisacàrids sintètics, derivats iodats d'àcid benzòic, o sals de metalls alcalins pesats com el rubidi i el cesi, entre d’altres. La mostra se situa en la part superior del gradient com una fina banda i, desprès de centrifugar, la separació dels components de la mostra es presenta com diferents bandes o zones que poden ser separades (o fraccionades).
Hi ha dues variants d’aquest mètode, la centrifugació zonal i la centrifugació isopícnica:
En la centrifugació zonal la mostra a analitzar es diposita en la part superior d'un gradient de densitats previament format. Sota la força centrífuga les partícules es mouen a velocitats depenents de la massa i sedimenten en diferents parts del gradient. La densitat maxima del gradient no ha d'excedir a la de les partícules a separar.
11.2.2.2 Centrifugació isopícnica
La centrifugació isopícnica separa les partícules en un gradient de densitats en funció de la densitat de les mateixes. Les partícules es mouen pel gradient fins que arriben a un punt on la seva densitat i la del gradient són idèntiques (d’aquí el nom de ‘isopícnic’). En aquest cas, és condició fonamental que la densitat màxima del gradient final ha de excedir sempre a la densitat de les partícules. És per això que la sedimentació posterior no es produïx si es controlen les condicions de centrifugació, degut al fet que les partícules suren sobre un "matalàs" de material que posseïx una densitat superior a la seva pròpia. Aquesta tècnica s'empra, per exemple, per a separar partícules similars en grandària però distintes en densitat. En aquest sentit, la centrifugació isopícnica és un mètode adequat per separar àcids nucleics o diferents orgànuls cel·lulars.