Ο διαχωρισμός με βαρύτητα είναι μια μέθοδος διαχωρισμού ενός αιωρήματος στα επιμέρους συστατικά του. Χρησιμοποιείται συνήθως σε ιατρικά περιβάλλοντα για τον διαχωρισμό των ερυθρών αιμοσφαιρίων από το πλάσμα και στις μεταλλουργικές βιομηχανίες για τον διαχωρισμό σωματιδίων διαφορετικών μετάλλων. Ο αποτελεσματικός διαχωρισμός βασίζεται στις διαφορετικές πυκνότητες και μεγέθη των σωματιδίων και λειτουργεί συνδυάζοντας τις δυνάμεις της βαρύτητας με την αντίσταση στην κίνηση. Η τελική συγκέντρωση είναι ο λόγος της διαφοράς μεταξύ της πυκνότητας του βαρύτερου σωματιδίου και του ρευστού, προς τη διαφορά μεταξύ της πυκνότητας του ελαφρύτερου σωματιδίου και του ρευστού:
Συγκέντρωση = Dh – Df / Dl – Df
Υπάρχουν πολλοί τρόποι για να επιτευχθεί ο βαρυτικός διαχωρισμός, με τους πιο συνηθισμένους να είναι ο στατικός διαχωρισμός, η φυγοκέντρηση και το jigging. Για όλες τις μεθόδους, η σωστή ισορροπία νερού στο εναιώρημα είναι σημαντική για να διασφαλιστεί ο αποτελεσματικός διαχωρισμός και το ρευστό πρέπει να είναι απαλλαγμένο από βλέννες, γεγονός που αυξάνει το ιξώδες και εμποδίζει την κίνηση των σωματιδίων. Για τον πιο αποτελεσματικό διαχωρισμό με βαρύτητα, τα μεγέθη των σωματιδίων θα πρέπει να είναι σχετικά κοντά, με πολύ μικρά ή πολύ μεγάλα σωματίδια να πλένονται.
Η στατική μέθοδος είναι ο διαχωρισμός με βαρύτητα στην πιο αγνή της και βασίζεται αποκλειστικά στη βαρύτητα για την επίτευξη του διαχωρισμού. Η ανάρτηση αναδεύεται και στη συνέχεια αφήνεται εντελώς ανενόχλητη. Καθώς το μείγμα κατακάθεται, τα μεγαλύτερα, πιο πυκνά σωματίδια θα ξεκουραστούν πρώτα και θα κατακαθίσουν στον πάτο του δοχείου. Τα επόμενα μεγαλύτερα και πυκνότερα σωματίδια θα εγκατασταθούν στην κορυφή, σχηματίζοντας ένα ξεχωριστό στρώμα. Η διαδικασία συνεχίζεται έως ότου όλα τα σωματίδια καθιζάνουν στα αντίστοιχα στρώματά τους, με τα μικρότερα, ελαφρύτερα σωματίδια από πάνω. Όλες οι μέθοδοι διαχωρισμού με βαρύτητα λειτουργούν με αυτόν τον τρόπο, αλλά διαφέρουν ως προς τους μηχανισμούς που εφαρμόζονται για τη διευκόλυνση του διαχωρισμού και την επιτάχυνση της διαδικασίας.
Η φυγοκέντρηση είναι η μέθοδος διαχωρισμού που χρησιμοποιείται συχνότερα σε ιατρικά περιβάλλοντα, αλλά χρησιμοποιείται επίσης περιστασιακά σε πιο εξειδικευμένες μεταλλουργικές εργασίες όπου εμπλέκονται μικρές ποσότητες και μεγαλύτερα σωματίδια. Στην περίπτωση αίματος, το δείγμα εγχέεται σε γυάλινο σωλήνα με καουτσούκ και μόλις πήξει, τοποθετείται σε αντισταθμισμένο φυγόκεντρο. Η φυγόκεντρος αφήνεται να περιστρέφεται σε πολύ υψηλές ταχύτητες, γεγονός που παράγει φυγόκεντρες δυνάμεις που σπρώχνουν τα σωματίδια προς τα κάτω μέσω του ρευστού μέχρι να συγκεντρωθούν σε μια συμπαγή μάζα στο κάτω μέρος του σωλήνα. Μερικοί σωλήνες περιέχουν έναν διαχωριστή γέλης που είναι βαρύτερος από το πλάσμα, αλλά ελαφρύτερος από τα αιμοσφαίρια και σχηματίζει ένα φράγμα για να αποτρέψει την εκ νέου ανάμιξη των δύο μετά τη φυγοκέντρηση.
Το Jigging είναι μια παλαιότερη, αλλά ακόμα αποτελεσματική, τεχνική διαχωρισμού με βαρύτητα που επιτυγχάνει διαχωρισμό έως και 150 μικρόμετρα. Ο πιο βασικός μηχανισμός jigging περιλαμβάνει την τοποθέτηση της ουσίας που πρόκειται να διαχωριστεί πάνω από ένα κρεβάτι με «κουρέλια», όπως ρουλεμάν, σε ένα θάλαμο νερού. Το κουρελιασμένο στρώμα στηρίζεται σε ένα διάτρητο φύλλο πάνω από έναν άλλο θάλαμο, ο οποίος στέλνει εναλλασσόμενη αναρρόφηση και παλμούς μέσω του κουρελιού προς την κορυφή. Οι παλμοί κροταλίζουν τα κουρέλια, δημιουργώντας χώρους για να πέσουν τα βαρύτερα σωματίδια και η αναρρόφηση τα αναγκάζει να συγκεντρωθούν στον κάτω θάλαμο. Τα ελαφρύτερα σωματίδια πλένονται από την επιφάνεια με συνεχή ροή νερού πάνω από την εν λόγω ουσία και συλλέγονται σε ξεχωριστό δοχείο.