Гравитация — это метод разделения суспензии на отдельные компоненты. Он обычно используется в медицинских учреждениях для отделения эритроцитов от плазмы, а также в металлургической промышленности для разделения частиц различных металлы. Эффективное разделение зависит от различной плотности и размера твердых частиц и работает за счет сочетания сил гравитации с сопротивлением движению. Конечная концентрация представляет собой отношение разницы между плотностью более тяжелой частицы и жидкости к разнице между плотность более легкой частицы и жидкости:
Концентрация = Dh — Df / Dl — Df
Существует множество способов достижения гравитационного разделения, наиболее распространенными из которых являются статическое разделение, центрифугирование и отсадка. Для всех методов правильный водный баланс в суспензии важен для обеспечения эффективного разделения, а жидкость не должна содержать шламов, что увеличивает вязкость и препятствует движению частиц. Для наиболее эффективного гравитационного разделения размеры частиц должны быть относительно близкими, при этом очень мелкие или очень крупные частицы должны отсеиваться.
Статический метод представляет собой гравитационное разделение в чистом виде, и для достижения разделения полагается исключительно на гравитацию. Подвеску взбалтывают, а затем оставляют совершенно нетронутой. Когда смесь осядет, более крупные и плотные частицы остановятся первыми и осядут на дно контейнера. Следующие по размеру и плотности частицы осядут сверху, образуя отчетливый слой. Процесс продолжается до тех пор, пока все частицы не осядут в соответствующие слои, а более мелкие и легкие частицы будут находиться наверху. Все методы гравитационного разделения работают таким образом, но различаются механизмами, применяемыми для облегчения разделения и ускорения процесса.
Центрифугирование является методом разделения, наиболее часто используемым в медицинских учреждениях, но также иногда используется в более специализированных металлургических операциях, где задействованы небольшие количества и более крупные частицы. В случае крови образец вводят в стеклянную пробирку с резиновым покрытием и после свертывания помещают в уравновешенную центрифуга. Центрифуга вращается с очень высокой скоростью, что создает центробежные силы, толкающие частицы вниз через жидкость до тех пор, пока они не соберутся в компактную массу на дне пробирки. Некоторые пробирки содержат гель-сепаратор, который тяжелее плазмы, но легче клеток крови и образует барьер, препятствующий их повторному смешиванию после центрифугирования.
Отсадка — это более старый, но все еще эффективный метод гравитационного разделения, который обеспечивает разделение до 150 микрометров. Самый простой механизм отсадки заключается в размещении вещества, которое нужно отделить, поверх слоя «тряпки», такого как шарикоподшипники, в водяной камере. Слой ворсинок лежит на перфорированном листе поверх другой камеры, которая попеременно всасывает и пульсирует через ворсинки наверх. Импульсы сотрясают тряпку, создавая пространство для падения более тяжелых частиц, а всасывание заставляет их собираться в нижней камере. Более легкие частицы смываются с поверхности постоянным потоком воды над рассматриваемым веществом и собираются в отдельную емкость.
