Kaj je gravitacijsko ločevanje?

Gravitacijsko ločevanje je metoda ločevanja suspenzije na posamezne komponente. Običajno se uporablja v medicinskih okoljih za ločevanje rdečih krvnih celic od plazme in v metalurški industriji za ločevanje delcev različnih kovin. Učinkovito ločevanje je odvisno od različnih gostot in velikosti delcev ter deluje tako, da združuje sile gravitacije z uporom proti gibanju. Končna koncentracija je razmerje med razliko med gostoto težjega delca in tekočine in razliko med gostoto lažjega delca in tekočine:
Koncentracija = Dh – Df / Dl – Df

Obstaja veliko načinov za doseganje gravitacijskega ločevanja, najpogostejši so statično ločevanje, centrifugiranje in jigging. Pri vseh metodah je za učinkovito ločevanje pomembno pravilno vodno ravnovesje v suspenziji, tekočina pa mora biti brez sluzi, kar poveča viskoznost in ovira gibanje delcev. Za najučinkovitejšo gravitacijsko ločitev morajo biti velikosti delcev razmeroma blizu, pri čemer morajo biti zelo majhni ali zelo veliki delci izločeni.

Statična metoda je gravitacijsko ločevanje v najčistejši obliki in se za dosego ločevanja opira izključno na gravitacijo. Suspenzija se pretrese, nato pa ostane popolnoma nemotena. Ko se zmes usede, se bodo večji, gostejši delci najprej umirili in se usedli na dno posode. Naslednji največji in najgostejši delci se bodo usedli na vrh in tvorili izrazito plast. Postopek se nadaljuje, dokler se vsi delci ne usedejo v svoje plasti, z manjšimi, lažjimi delci na vrhu. Vse metode gravitacijskega ločevanja delujejo na ta način, vendar se razlikujejo po mehanizmih, ki se uporabljajo za olajšanje ločevanja in pospešitev procesa.

Centrifugiranje je metoda ločevanja, ki se najpogosteje uporablja v medicinskih okoljih, vendar se občasno uporablja tudi v bolj specializiranih metalurških operacijah, kjer so vključene majhne količine in večji delci. V primeru krvi se vzorec injicira v stekleno cev z gumijastim vrhom in ko se strdi, se postavi v protiuravnoteženo centrifugo. Centrifuga se lahko vrti pri zelo visokih hitrostih, kar ustvarja centrifugalne sile, ki potiskajo delce navzdol skozi tekočino, dokler se ne zberejo v kompaktno maso na dnu cevi. Nekatere epruvete vsebujejo ločevalnik gela, ki je težji od plazme, vendar lažji od krvnih celic, in tvori oviro, ki preprečuje ponovno mešanje obeh po centrifugiranju.

Jigging je starejša, a še vedno učinkovita tehnika gravitacijskega ločevanja, ki doseže ločitev do 150 mikrometrov. Najosnovnejši mehanizem vstavljanja vključuje postavitev snovi, ki jo je treba ločiti, na plast “droga”, kot so kroglični ležaji, v vodni komori. Raztrgana plast leži na perforirani plošči na vrhu druge komore, ki pošilja izmenično sesanje in impulze skozi drobce na vrh. Impulzi ropotajo po raztrganju, kar ustvarja prostore, da težji delci padejo skozi, sesanje pa povzroči, da se zbirajo v spodnji komori. Lažji delci se s površjem sperejo s stalnim pretokom vode nad zadevno snovjo in se zberejo v ločeni posodi.