重力分離とは

重力分離は、懸濁液を個々の成分に分離する方法です。 一般的に、医療現場で血漿から赤血球を分離するために使用され、冶金産業では異なる金属の粒子を分離するために使用されます。 効果的な分離は、粒子状物質のさまざまな密度とサイズに依存しており、重力と運動抵抗を組み合わせて機能します。 最終濃度は、より重い粒子と流体の密度の差と、より軽い粒子と流体の密度の差の比です。

濃度= Dh-Df / Dl-Df

重力分離を実現する方法は多数ありますが、最も一般的なのは静的分離、遠心分離、およびジギングです。 すべての方法で、懸濁液の適切な水バランスは、効率的な分離を確保するために重要であり、流体は粘液を含まない必要があり、粘度を増加させ、粒子の動きを妨げます。 最も効果的な重力分離のために、粒子サイズは比較的小さく、非常に小さい粒子または非常に大きい粒子を選別する必要があります。

静的な方法は最も純粋な重力分離であり、分離を達成するために重力のみに依存しています。 懸濁液は攪拌され、その後、完全に静置されます。 混合物が落ち着くと、大きくて密度の高い粒子が最初に静止し、容器の底に落ち着きます。 次に大きくて密度の高い粒子が上に落ち着き、明確な層を形成します。 このプロセスは、すべての粒子がそれぞれの層に落ち着くまで続き、小さい軽い粒子が上になります。 重力分離のすべての方法はこの方法で機能しますが、分離を促進しプロセスを高速化するために適用されるメカニズムが異なります。

遠心分離は、医療現場で最も頻繁に使用される分離方法ですが、少量およびより大きな粒子が関与するより特殊な冶金操作でも使用される場合があります。 血液の場合、サンプルはゴム製のガラス管に注入され、凝固したら、カウンターバランスのとれた遠心分離機に入れられます。 遠心分離機は非常に高速で回転することができます。これにより、遠心力が発生し、粒子がチューブの底に集まるまで流体を押し下げます。 一部のチューブには、血漿よりも重いが血球よりも軽いゲル分離器が含まれており、遠心分離後に2つが再混合するのを防ぐ障壁を形成します。

ジギングは、古くても効果的な重力分離技術で、150マイクロメートルまでの分離を実現します。 最も基本的なジギングメカニズムでは、分離する物質を、水槽内のボールベアリングなどの「ラギング」のベッドの上に置きます。 垂れ流し層は、別のチャンバーの上部にある穴あきシートの上にあります。 パルスはぼろきれをガタガタさせ、より重い粒子が落下するためのスペースを作り、吸引によりそれらが底部チャンバーに集まるようにします。 軽い粒子は、問題の物質上を一定の水流で表面から洗い流され、別の容器に集められます。