La separación por gravedad es un método para separar una suspensión en sus componentes individuales. Se usa comúnmente en entornos médicos para separar los glóbulos rojos del plasma y en las industrias metalúrgicas para separar partículas de diferentes metales. La separación efectiva se basa en las diferentes densidades y tamaños de las partículas y funciona combinando las fuerzas de la gravedad con la resistencia al movimiento. La concentración final es una relación entre la diferencia entre la densidad de la partícula más pesada y el fluido, y la diferencia entre la densidad de la partícula más ligera y el fluido:
Concentración = Dh – Df / Dl – Df
Hay una multitud de formas de lograr la separación por gravedad, siendo las más comunes la separación estática, la centrifugación y el jigging. Para todos los métodos, un equilibrio hídrico adecuado en la suspensión es importante para asegurar una separación eficiente, y el fluido debe estar libre de lodos, lo que aumenta la viscosidad y dificulta el movimiento de las partículas. Para la separación por gravedad más eficaz, los tamaños de partículas deben ser relativamente cercanos, con partículas muy pequeñas o muy grandes filtradas.
El método estático es la separación por gravedad en su forma más pura y se basa únicamente en la gravedad para lograr la separación. La suspensión se agita y luego se deja en reposo. A medida que la mezcla se asienta, las partículas más grandes y densas se detendrán primero y se asentarán en el fondo del recipiente. Las siguientes partículas más grandes y densas se asentarán en la parte superior, formando una capa distinta. El proceso continúa hasta que todas las partículas se asientan en sus respectivas capas, con las partículas más pequeñas y ligeras en la parte superior. Todos los métodos de separación por gravedad funcionan de esta manera, pero difieren en los mecanismos aplicados para facilitar la separación y acelerar el proceso.
La centrifugación es el método de separación que se usa con más frecuencia en entornos médicos, pero también se usa ocasionalmente en operaciones metalúrgicas más especializadas en las que están involucradas pequeñas cantidades y partículas más grandes. En el caso de la sangre, la muestra se inyecta en un tubo de vidrio con tapa de goma y, una vez coagulada, se coloca en una centrífuga de contrapeso. Se permite que la centrífuga gire a velocidades muy altas, lo que produce fuerzas centrífugas que empujan las partículas hacia abajo a través del fluido hasta que se acumulan en una masa compacta en el fondo del tubo. Algunos tubos contienen un separador de gel que es más pesado que el plasma pero más liviano que las células sanguíneas, y forma una barrera para evitar que los dos se vuelvan a mezclar después de la centrifugación.
El jigging es una técnica de separación por gravedad más antigua, pero aún efectiva, que logra una separación de hasta 150 micrómetros. El mecanismo de jigging más básico consiste en colocar la sustancia que se va a separar sobre un lecho de «trapo», como cojinetes de bolas, en una cámara de agua. La capa de trapo descansa sobre una hoja perforada encima de otra cámara, que envía succión alterna y pulsos a través del trapo hacia la parte superior. Los pulsos hacen vibrar el trapo, creando espacios para que caigan las partículas más pesadas, y la succión hace que se acumulen en la cámara inferior. Las partículas más ligeras se lavan de la superficie mediante un flujo constante de agua sobre la sustancia en cuestión y se recogen en un recipiente separado.