sedymentacja

Sedimentacja (potocznie także sedymentacja) to proces opadania cząstek stałych z zawiesiny w cieczy lub gazie pod wpływem sił grawitacyjnych. Jest to kluczowy mechanizm w geologii, inżynierii środowiska i wielu procesach przemysłowych, umożliwiający oddzielenie cząstek od zawiesin oraz formowanie osadów.

Mechanizm sedymentacji zależy od różnicy gęstości między cząstką a nośnikiem, jej rozmiaru i kształtu oraz lepkości cieczy. W warunkach laminarnego przepływu na dużą część cząstek działa grawitacja, co powoduje ich powolne opadanie. Dla małych, kulistych cząstek w warunkach laminarnego przepływu stosuje się prawo Stokesa: v = (2/9) (ρp − ρf) g r^2 / μ, gdzie ρp to gęstość cząstki, ρf gęstość cieczy, r promień cząstki i μ jej lepkość dynamiczna.

Zastosowania sedymentacji obejmują oczyszczanie wód i ścieków (osadniki i klarowniki), separację minerałów w przemyśle, a także procesy geologiczne i rekonstrukcje paleośrodowisk. W praktyce często przyspiesza się tempo sedymentacji poprzez koagulację i flokulację, które łączą drobne cząstki w większe skupiska łatwiejsze do osadzenia.

Czynniki wpływające na tempo opadania to różnica gęstości, wielkość i kształt cząstek, lepkość i temperatura cieczy. W projektowaniu urządzeń do sedymentacji kluczowe jest dobranie odpowiedniego czasu przebywania zawiesiny w osadniku czy klarowniku oraz ewentualne zastosowanie koagulantów i flokulantów.