Mis on gravitatsiooniline eraldamine?

Gravitatsiooniline eraldamine on meetod suspensiooni eraldamiseks selle üksikuteks komponentideks. Seda kasutatakse tavaliselt meditsiinis punaste vereliblede eraldamiseks plasmast ja metallurgiatööstuses erinevate metallide osakeste eraldamiseks. Tõhus eraldamine sõltub tahkete osakeste erinevast tihedusest ja suurusest ning kombineerib gravitatsioonijõude liikumistakistusega. Lõppkontsentratsioon on raskema osakese ja vedeliku tiheduse erinevuse ning kergema osakese ja vedeliku tiheduse erinevuse suhe:
Kontsentratsioon = Dh – Df / Dl – Df

Gravitatsioonilise eraldamise saavutamiseks on palju viise, kõige levinumad on staatiline eraldamine, tsentrifuugimine ja jigging. Kõigi meetodite puhul on tõhusa eraldamise tagamiseks oluline õige veetasakaal suspensioonis ning vedelik peab olema limavaba, mis suurendab viskoossust ja takistab osakeste liikumist. Kõige tõhusama gravitatsioonilise eraldamise jaoks peaksid osakeste suurused olema suhteliselt lähedased ja väga väikesed või väga suured osakesed tuleb välja sõeluda.

Staatiline meetod on gravitatsiooniline eraldamine selle puhtaimal kujul ja eraldumise saavutamiseks tugineb see ainult gravitatsioonile. Suspensiooni segatakse, seejärel jäetakse täiesti segamata. Segu settides peatuvad suuremad ja tihedamad osakesed esmalt ja settivad anuma põhjale. Järgmised suurimad ja tihedamad osakesed settivad peal, moodustades selge kihi. Protsess jätkub, kuni kõik osakesed on oma vastavatesse kihtidesse settinud, kusjuures väiksemad kergemad osakesed on peal. Kõik gravitatsioonilise eraldamise meetodid töötavad sel viisil, kuid erinevad eraldamise hõlbustamiseks ja protsessi kiirendamiseks kasutatavate mehhanismide poolest.

Tsentrifuugimine on meditsiiniasutustes kõige sagedamini kasutatav eraldusmeetod, kuid seda kasutatakse aeg-ajalt ka spetsialiseeritud metallurgilistes operatsioonides, kus on kaasatud väikesed kogused ja suuremad osakesed. Vere puhul süstitakse proov kummist kattega klaastorusse ja kui see on hüübinud, asetatakse see tasakaalustatud tsentrifuugi. Tsentrifuugil lastakse pöörlema ​​väga suurel kiirusel, mis tekitab tsentrifugaaljõude, mis suruvad osakesed läbi vedeliku alla, kuni need kogunevad toru põhjas kompaktseks massiks. Mõned katseklaasid sisaldavad geeliseparaatorit, mis on plasmast raskem, kuid kergem kui vererakud ja moodustab barjääri, mis takistab nende kahe tsentrifuugimise järel segunemist.

Jigging on vanem, kuid siiski tõhus gravitatsioonilise eraldamise tehnika, mis võimaldab eraldada kuni 150 mikromeetrit. Kõige elementaarsem sikutamismehhanism hõlmab eraldatava aine asetamist veekambrisse räsitud kihi, näiteks kuullaagrite peale. Räsitud kiht toetub perforeeritud lehele teise kambri peal, mis saadab vaheldumisi imemis- ja impulsse läbi räbala ülespoole. Impulssid põrisevad ragisevat, luues ruumi raskemate osakeste läbikukkumiseks ja imemine paneb need kogunema alumisse kambrisse. Kergemad osakesed pestakse pinnalt pideva veevooluga üle kõnealuse aine ja kogutakse eraldi anumasse.