Métodos de separação de mistura e características

O Métodos de separação da mistura Estes são os procedimentos que permitem obter um ou mais componentes de uma mistura sem modificar suas propriedades químicas. Portanto, diz -se que eles são baseados em técnicas puramente físicas, estranhas a reações químicas ou no uso de substâncias corrosivas.

Esses métodos fazem parte do nosso dia a dia, em trabalho de campo aberto, ou dentro dos espaços da cozinha ou de uma empresa. Eles se aplicam com o objetivo de purificar ou aumentar a qualidade de um produto. Por exemplo, filtros de café para recuperar o líquido precioso sem interferir nos grãos de terra no palato.

O fundamento de café é o método de separação mais usado durante a preparação do café artesanal. Fonte: pexels.

Nesse caso, é uma mistura líquida-sólida, onde o líquido é café e o sólido os grãos de terra. Por sua vez, o café em si é outra mistura: um produto de solução de uma extração, que é homogêneo.

Assim, existem misturas heterogêneas e homogêneas. Cada um deles tem seus próprios métodos de separação, capaz de isolar seus respectivos componentes. Como se reconhecer? Para a presença de mais de uma fase material. Isso significa que deve haver dois componentes perfeitamente diferenciáveis ​​a olho nu.

O café servido é uma mistura homogênea, pois onde sua aparência é vista é líquida. Em vez disso, um vidro com água e sementes de linhaça é uma mistura heterogênea: a água líquida é uma fase material, enquanto as sementes correspondem a outra.

Em termos gerais, os métodos de separação de misturas heterogêneas requerem mais trabalho mecânico. Para misturas homogêneas, enquanto isso, eles precisam de ajuda de temperatura. Por exemplo, a evaporação é o método mais usado para separar o soluto solvente em soluções.

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Principais métodos de separação de misturas

- Filtração

A filtração é um método de separação usado para separar, em princípio, misturas líquidas-sólidas. Você precisa da ajuda de uma barreira ou filtro que permita a passagem do líquido, mas que retém em seu tecido sólido, que não pode atravessar os minúsculos poros do filtro.

Normalmente, a filtração é atendida por gravidade e, dependendo do tamanho das partículas sólidas, esse pode ser um processo lento ou rápido.

A palavra 'filtração' também é usada ao falar sobre o ar. Por exemplo, um ar contaminado com bactérias é uma mistura gasosa e homogênea. Se o ar for passado através de filtros que capturam as bactérias, diz -se que o ar vazou. Dessa forma, é garantido que é limpo e estéril.

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A água filtrada é obtida graças ao fato de que suas impurezas e sedimentos são retidos por filtros especiais.

Nos laboratórios é onde o uso desse método é mais observado. Quase sempre depois de obter um precipitado ou cristais, eles passam a filtrá -los imediatamente para se livrar do líquido e manter o sólido.

- Decantação

Processo de decantação para separar uma mistura heterogênea de líquido sólido

A decantação mantém alguma semelhança com a filtração. Ele também serve para separar misturas sólidas líquidas, com a diferença de que você não precisa de filtro, papel, peneira, malha etc., que impedem a passagem de sólido. Para tornar isso possível, deve haver sedimentação firme; isto é, o sedimento deve estar sujeito às paredes internas do recipiente.

Por exemplo, a decantação é usada se você deseja separar uma mistura de água com areia ou sedimentos. Como? Curvando o vidro para outro recipiente para que a água, por ação da gravidade, caia sem arrastar a areia ou sedimentos.

Outra diferença que a decantação da filtração tem é que a decantação pode ser aplicada para também separar misturas líquidas-líquidas. Estes ocorrem apenas quando os dois líquidos são imiscíveis, formando duas fases reconhecíveis. Misturas de água a óleo ou água a gasolina são exemplos desse tipo de mistura.

Decantação por diversão

Novamente, a gravidade faz seu trabalho, mas através do uso de um funil de decantação, o que permite que um dos líquidos decida ou descarte abaixo.

- Sublimação

Na sublimação, há uma mudança de estado de sólido para líquido

A sublimação é um método de separação especial usado para separar dois sólidos de uma mistura heterogênea. Em princípio, ele precisa de pelo menos um dos sólidos para ter uma pressão de vapor muito alta, de modo que, quando aquecido e aplicando vazio, evapora ou sublime deixando a mistura para trás.

O exemplo clássico de sublimação é a separação de uma mistura de areia iodo. O iodo, por ser um sólido volátil, sublima como vapores roxos que deixam a areia. No entanto, a sublimação também pode ser aplicada para separar uma mistura de herói a seco, uma vez que o gelo seco (dióxido de carbono sólido) é muito mais volátil que o gelo normal (água cristalizada).

Um pedaço de gelo seco caindo em recipiente de água.

Da mesma forma, a sublimação pode ser usada para purificar amostras com sólidos perfumados, como cânfora e outros.

- Evaporação

A evaporação é talvez um dos métodos de separação mais lentos que existem. Em princípio, em princípio, o solvente do soluto é usado para se separar, que termina a aparência homogênea de uma solução.

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O exemplo clássico é a evaporação da água do açúcar para obter cristais de açúcar. Para agilizar o processo, é feito o calor de uma chama que aquece a solução até que a água ou o solvente ferver.

Evaporação de água na produção de sal

A evaporação também é usada para obter sais de água do mar ou para secar algumas geléias -sólidas. Além disso, a evaporação lenta e prolongada é uma das etapas que permitem excelente cristalização.

- Destilação simples

Equipamento de destilação

Ao contrário da decantação, que apenas permite a separação de misturas líquidas-líquidas, a destilação permite a separação de misturas líquidas homogêneas que são formadas por um ou mais componentes líquidos. É baseado na diferença nos pontos de ebulição dos componentes da mistura.

Por exemplo, a água ferve cerca de 100 ºC, enquanto acetona a 56 ºC. Em seguida, a mistura de água-acetona pode ser destilada para obter um extrato de acetona.

Da mesma maneira, isso acontece com a mistura de água-etanol, para obter soluções de etanol mais concentradas.

- Destilação fraccionada

Equipamento de destilação fratada

A destilação fracionada é uma destilação mais refinada, no sentido de que permite separar componentes cujos pontos de ebulição não são muito diferentes. Como geralmente há mais de um componente, cada extrato é chamado de fração. Assim, várias frações com propriedades diferentes são obtidas.

A destilação fracionada do petróleo petroleiro é o melhor exemplo do uso deste método. A partir do petróleo, várias frações ocorrem, dos quais produtos como gás natural, gasolina, ceroseeno, acetona, diesel, entre outros são obtidos por sua vez.

- Cromatografia

Separação de colorir alimentar por comatografia de camada fina

A cromatografia é um método de separação que também economiza alguma semelhança com a filtração. É muito mais refinado, seletivo e menos excessivo em relação ao volume de mistura sujeita a separação. Esta mistura pode ser líquida (cromatografia líquida) ou gás (cromatografia gasosa).

Em vez de usar um filtro, a cromatografia precisa do que é conhecido pela fase estacionária. Na cromatografia em papel, usando marcadores, o papel atua como a fase estacionária, e é por isso que a mistura viaja à medida que os componentes são separados (corantes).

Cientista colocando o tubo de ensaio com cromatografia gasosa

A fase estacionária por excelência é uma coluna com um recheio que retém os componentes, dependendo de suas interações ou afinidades. Assim, a cromatografia pode separar íons de diferentes cargas, moléculas de diferentes polaridades ou tamanhos, etc.

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A cromatografia é essencial para analisar misturas complexas, avaliar a ação dos medicamentos, detectar compostos químicos específicos, entre outros exemplos de seu uso.

- Centrifugação

Centrifugador ativo

A centrifugação se torna uma "sedimentação forçada". Isso ocorre porque, graças à aceleração centrípeta, partículas sólidas suspensas são vinculadas para definir uma fase. Dessa forma, você pode remover o sobrenadante ou tomar uma alíquota para realizar análises.

A centrifugação é amplamente utilizada na separação do plasma das células sanguíneas. Também serve para separar a gordura butírica do leite ou para agilizar a sedimentação de alguns precipitados.

Juntamente com a cromatografia, a centrifugação é um dos métodos de separação de misturas mais sofisticados.

- Separação magnética

Ilustração de separação magnética

Como o nome indica, faz uso do fenômeno do magnetismo para alcançar a separação dos componentes de diferentes tipos de misturas heterogêneas.

Um exemplo seria uma mistura de filmes de ferro e calcário pulverizado. Manualmente, poderíamos prosseguir para separar os pequenos pedaços, mas levaria muito tempo e paciência. Em vez disso, é usado um ímã poderoso que atrai arquivos de ferro e deixa a poeira do calcário.

Misturas semelhantes são as de sugestão de ferro, areia de ferro ou lodo de ferro. Outros metais como níquel, cobalto, exibição e gadolinio também são atraídos por ímãs.

Outro exemplo de separação magnética ocorre em certos depósito de lixo, onde o sucata é processado e os ímãs separam objetos metálicos; como nozes, palitos de golfe, chaves, etc.

De todos os métodos de separação, esse é talvez o menos usado no laboratório ou na vida cotidiana. É restrito mais do que tudo aos processos industriais.

Assuntos de interesse

Métodos de separação de misturas homogêneas.

Métodos de separação de misturas heterogêneas.

Misturas: componentes e tipos.

Misturas homogêneas.

Misturas heterogêneas.

Referências

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