Depois das análises das principais características das substâncias, damos continuidade ao estudo da Química com os métodos de separação de componentes numa mistura. Na natureza, grande parte das substâncias apresentam-se misturadas a outras e daí nasce a necessidade de separá-las por meio de mecanismos específicos.
- Misturas Heterogêneas
- Decantação
- Filtração
- Misturas Homogêneas
- Destilação simples
- Destilação fracionada
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Misturas Heterogêneas
Há dois métodos principais de separação de misturas heterogêneas, decantação e filtração.
Decantação
Processo de separação de misturas heterogêneas sólido-líquido. Ex: areia e água.
Primeiro, espera-se a sedimentação do componente mais denso (que se encontra no fundo do recipiente), depois tal recipiente é inclinado, derramando a substância mais em leve (fica em cima) em outro.
No caso do uso de uma mangueira entre os utensílios, o processo passa a se chamar sifonação. Nesse método, há a atuação da diferença de pressão entre as duas extremidades dos recipientes, por conta das diferenças de altura. Assim, uma ponta da mangueira ou do canudo fica no recipiente vazio, e a outra no meio da substância mais leve no outro recipiente, o qual deve estar mais alto.
Filtração
Separa os mesmos modelos de misturas já citados, contudo, apresenta maior eficácia. O exemplo mais claro é o uso dos papéis –filtro com furos para a passagem do líquido e retenção do sólido. Um bom exemplo é a forma usada para coar o café.
Em certos momentos, a filtração comum é muito lenta e, por isso, para acelerá-la utiliza-se a filtração a vácuo.
Funil de Bromo
É o instrumento utilizado para separar misturas heterogêneas líquido-líquido. Ex: água e óleo.
Misturas Homogêneas
O processo de separação de misturas homogêneas envolve a mudança de estado físico das substâncias envolvidas, sendo necessário uma aparelhagem mais completa. Tal processo chama-se Destilação.
Destilação simples
É o método utilizado para separar misturas homogêneas do tipo sólido-líquido. Ex: água e sal.
Não citaremos aqui a aparelhagem presente no processo porque foge dos nossos propósitos. Resumidamente, a destilação consiste no aquecimento da mistura até que a substância mais volátil entre em ebulição. Após a ebulição, tal vapor é condensado num componente separado do sólido restante e assim são obtidas as duas substâncias presentes na mistura, a sólida e a líquida.
Obs: A volatilidade é a capacidade que uma substância tem para atingir o estado gasoso.
Destilação fracionada
Na destilação fracionada, separam-se componentes de uma mistura homogênea líquido-líquido. É muito comum no refino do petróleo para a obtenção de seus derivados, na produção de bebidas alcoólicas (os famosos destilados) etc.
O processo é o mesmo da destilação simples e, portanto, envolve as mudanças de estado físico das substâncias. A aparelhagem da destilação fracionada é semelhante à da simples, com o acréscimo de uma coluna de fracionamento (daí o nome “fracionada”) que tem como função separar frações da mistura baseada na diferença de volatilidade dos componentes.
Existem ainda outros inúmeros processos de separação de misturas, como a catação (mistura heterogênea sólido-sólido) na qual os fragmentos são separados manualmente; a separação magnética em que um dos componentes é separado a partir das propriedades magnéticas que possui, sendo atraído por um imã etc.
Resumidamente, é isso! Até a próxima.
Na aula de hoje, vamos descrever os diversos processos de separação das misturas heterogêneas. Esses processos são de grande importância e largamente empregados nas indústrias químicas, como laboratórios farmacêuticos, metalurgia, refinaria de petróleo, fábricas de cerâmicas e etc.
Nesse processo quando a mistura é despejada sobre o filtro, o sólido não dissolvido fica retido no filtro e a fase líquida passa.
Processo utilizado para separar dois tipos de misturas heterogêneas.
Líquido e sólido: A fase sólida(barro), por ser mais densa, deposita-se(sedimenta-se) no fundo do recipiente e fase liquida pode ser transferida para outro frasco. A decantação é usada, por exemplo, nas estações de tratamento de água.
Líquido e líquido: O líquido mais denso se permanece no fundo do funil de decantação e é escoado pela torneira.
Utiliza um equipamento chamado de centrífuga para aumentar a velocidade da decantação. Um exemplo de mistura para aplicá-la é o sangue.
Após uma decantação, se não for possível retirar o líquido para o outro recipiente, podemos retirá-lo por sifonação através de um sifão, da sucção e da ação gravitacional. Por exemplo, podemos trocar a água de um aquário por intermédio de um sifão, deixando o cascalho no fundo do aquário.
É uma técnica que consiste em separar misturas em que um dos componentes é atraído por um ímã. Por exemplo, separar limalha de ferro de areia.
Quando se tem uma mistura de sólidos em que apenas um desses componentes é solúvel em um determinado solvente. Por exemplo: uma mistura de sal e areia. Ao adicionarmos água, apenas o sal irá se dissolver.
Consiste em separa uma mistura simplesmente catando as diferentes substâncias manualmente.
É usada para dois componentes sólidos com densidades diferentes, por meio da aplicação corrente de ar sobre a mistura. Exemplo: beneficiamento de arroz (separação dos grãos de sua palha).
Utiliza a força da água para separar o componente menos denso de uma mistura formada por sólidos. Um exemplo de mistura para aplicá-la é ouro e cascalho.
Método no qual um líquido, que não é capaz de dissolver nenhum dos componentes da mistura, é adicionado a uma mistura formada por dois sólidos ou um sólido e um líquido para separá-los pela diferença de desidade.
É a separação de sólidos com diferentes diâmetros de suas partículas. Exemplo: os pedreiros usam esta técnica para separar a areia mais fina de pedrinhas.