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當懸浮液靜置不動時，由于重力場作用使其中懸浮的顆粒逐漸沉降，沉降速度與顆粒的大小、形狀、密度、重力場強度、和液體粘度等有關。此外，顆粒在介質中沉降時伴隨有擴散現象。

擴散是由于微粒的熱運動而產生的物質遷移現象。對小于幾微米的微粒，僅利用重力不可能觀察到沉降過程，因為顆粒越小，擴散現象越嚴重，沉降速度越慢。擴散現象不利于物質分離，如果加大重力，就可能克服擴散現象的不利影響，實現微小顆粒的分離。    

當物體所受外力小于運動所需要的向心力時，物體將向遠離圓心的方向運動，這種現象稱為離心現象，也叫離心運動。離心作用是在一定角速度下作圓周運動的物體受到一個向外的離心力進行的。                

臺式高速大容量冷凍離心機工作時，離心管繞轉子的中心軸旋轉，作圓周運動，離心管內的樣品顆粒也作同樣運動。在離心力場中加速度達到數萬甚至數十萬倍重力加速度時，顆粒的沉降也加快了同樣的倍數。使許多在重力場中不能沉降的細小顆粒和密度較低的樣品能用離心技術進行分離純化。