O que é separação por gravidade?
A separação por gravidade é um método para separar uma suspensão em seus componentes individuais. É comumente usado em ambientes médicos para separar os glóbulos vermelhos do plasma, e nas indústrias metalúrgicas para separar partículas de diferentes metais. A separação eficaz depende das diferentes densidades e tamanhos do material particulado e funciona combinando forças de gravidade com resistência ao movimento. A concentração final é uma razão da diferença entre a densidade da partícula mais pesada e o fluido, para a diferença entre a densidade da partícula mais leve e o fluido:
Concentração = Dh - Df / Dl - Df
Existem várias maneiras de obter a separação por gravidade, sendo as mais comuns a separação estática, centrifugação e oscilação. Para todos os métodos, um balanço hídrico adequado na suspensão é importante para garantir uma separação eficiente, e o fluido deve estar livre de lodo, o que aumenta a viscosidade e dificulta o movimento das partículas. Para a separação por gravidade mais eficaz, o tamanho das partículas deve ser relativamente próximo, com partículas muito pequenas ou muito grandes filtradas.
O método estático é a separação por gravidade em sua forma mais pura e depende exclusivamente da gravidade para obter a separação. A suspensão é agitada e deixada completamente imperturbável. À medida que a mistura assenta, as partículas maiores e mais densas descansam primeiro e depositam-se no fundo do recipiente. As próximas partículas maiores e mais densas se depositam no topo, formando uma camada distinta. O processo continua até que todas as partículas sejam assentadas em suas respectivas camadas, com as partículas menores e mais leves na parte superior. Todos os métodos de separação por gravidade funcionam dessa maneira, mas diferem nos mecanismos aplicados para facilitar a separação e acelerar o processo.
A centrifugação é o método de separação mais frequentemente usado em ambientes médicos, mas também é ocasionalmente usado em operações metalúrgicas mais especializadas, nas quais pequenas quantidades e partículas maiores estão envolvidas. No caso de sangue, a amostra é injetada em um tubo de vidro com tampa de borracha e, uma vez coagulado, é colocada em uma centrífuga contrabalançada. A centrífuga pode girar em velocidades muito altas, o que produz forças centrífugas que empurram as partículas para baixo através do fluido até que se acumulem em uma massa compacta no fundo do tubo. Alguns tubos contêm um separador de gel mais pesado que o plasma, porém mais leve que as células sanguíneas, e forma uma barreira para impedir que os dois se misturem novamente após a centrifugação.
O jigging é uma técnica de separação por gravidade mais antiga, mas ainda eficaz, que atinge a separação de até 150 micrômetros. O mecanismo de agitação mais básico envolve colocar a substância a ser separada em cima de um leito de "esfarrapado", como rolamentos de esferas, em uma câmara de água. A camada irregular repousa sobre uma folha perfurada em cima de outra câmara, que envia sucção alternada e pulsa através da irregularidade para o topo. Os pulsos agitam o esfarrapado, criando espaços para as partículas mais pesadas caírem, e a sucção faz com que elas se acumulem na câmara inferior. As partículas mais leves são lavadas da superfície por um fluxo constante de água sobre a substância em questão e coletadas em um recipiente separado.