terça-feira, 2 de abril de 2013

Métodos de Separações de Misturas [Química]


Decantação: método utilizado para separar misturas heterogêneas de sólido-líquido e líquido-líquido. Exemplos: água barrenta e água e óleo.




Se deixarmos um balde com água barrenta em repouso por um determinado tempo, observaremos que o barro precipitará, ou seja, irá para o fundo do balde, isso é devido ao fato dele ser mais denso que a água.
A água então pode ser retirada do balde facilmente.








Utilizando o funil de separação, podemos fazer o mesmo com a mistura de água e óleo, que com o passar do tempo, o líquido mais denso, neste caso a água, vai para o fundo e o líquido menos denso, no caso o óleo, fica em cima. Sendo possível a retirada da água e separando os dois líquidos da mistura.


Centrifugação: método utilizado para separar misturas heterogêneas do tipo sólido-líquido. Este método é uma maneira de acelerar a decantação. Neste método é utilizado a centrífuga. Neste aparelho, devido aos movimentos de rotação, as partículas com maior densidade são “atiradas” para o fundo do tubo.


Girando a manivela da centrífuga manual, os tubos de ensaio contendo a amostra, se inclinam fazendo com que a parte mais densa da amostra vá para o fundo do tubo, separando-se da menos densa.
Centrífuga em repouso

Centrífuga em funcionamento (girando)

Um exemplo de mistura que pode ser separada por este método é a água barrenta, em pequena escala, ou a separação da nata do leite.

Filtração: método utilizado para separar misturas heterogêneas do tipo sólido-líquido e sólido-gasoso. Exemplos de misturas que são separáveis por filtração são: filtração de café e a utilização de aspirador de pó.
O processo de filtração consite em: um filtro reter as partículas maiores e deixar passar as menores que os “poros” do filtro.

Filtração de uma Mistura de um líquido e um sólido

No aspirador de pó ocorre basicamente o mesmo que ocorre na filtração de café, ou de uma mistura qualquer.
Quando utiliza-se o aspirador, ele aspira uma mistura de ar + poeira, ou seja, uma mistura de gás  + sólido, no entanto, o ar aspirado pelo aparelho é liberado, mas a poeira é retida por um filtro. Assim o filtro é utilizado para reter o sólido e liberar o gás.

Dissolução fracionada: método utilizado para  separar misturas heterogêneas de sólido-sólido. Exemplo de mistura é sal + areia.
Neste método, um dos sólidos é dissolvido em um solvente e depois pode ser feito filtração para separar o sólido insolúvel e a solução do outro sólido.
No exemplo dado,  de uma mistura de sal + areia, pode-se utilizar água para dissolver o sal e retirar a areia. O sal dissolvido pode ser retirado através de outro método de separação, como por destilação simples.


Destilação simples: método utilizado para separar misturas homogêneas do tipo sólido-líquido. Um exemplo de mistura homogênea de sólido + líquido  é uma mistura de sal + água.
Na destilação simples, a mistura é aquecida e os vapores produzidos no balão de destilação passam pelo condensador, onde são resfriados pela passagem de água corrente. Os vapores então, condensam e são recolhidos no erlenmeyer. A parte sólida da mistura fica no balão, pois a temperatura que se atnge no sistema  não é necessária nem para derreter o sólido, quem dirá vaporizá-lo. Simplificando, o sólido não é volátil e fica retido no balão e o líquido mais volátil é retirado no erlenmeyer.

Aparelhagem para destilação simples


Destilação fracionada: método utilizado para  separar misturas homogêneas, do tipo líquido-líquido. Exemplo de mistura deste tipo é o petróleo, ou uma simples mistura de água e álcool.
Na destilação fracionada os líquidos são separados através de seus pontos de ebulição, desdes que eles não sejam muito próximos.
Durante o aquecimento da mistura, é separado, primeiramente o líquido de menor P.E. (ponto de ebulição), depois o líquido de P.E. intermediário e sucessivamente até o líquido de P.E. maior.
Utiliza-se uma coluna de fracionamento acoplada na aparelhagem de destilação simples.

Aparelhagem para destilação fracionada

Na destilação fracionada, utilizando uma coluna de fracionamento como a da figura acima, é necessário levar alguns fatores em consideração. Nesta aparelhagem só há uma passagem para o vapor passar, quando ele é formado no balão volumétrico, ele passa pelo condensador reto, condensando, ou seja, transformando em líquido que é recolhido no erlenmeyer.
No momento da destilação é necessário observar e anotar a temperatura do sistema de tempo em tempo, isso é feito para saber quando o vapor estiver sendo formado  em um ponto de ebulição. No ponto de ebulição  a temperatura ficará constante até que aquele líquido todo passe para o estado gasoso, após este ponto a temperatura voltará a aumentar  até atingir o segundo ponto de ebulição, onde o segundo líquido passará para o estado gasoso, e assim sucessivamente, até o último componente líquido da mistura passar para o estado gasoso.
Como dito, de tempo em tempo é necessário fazer uma leitura de temperatura, assim como é necessário fazer a troca do erlenmeyer receptor do líquido de tempo em tempo, para que a separação não seja frustrada, ou seja, em cada ponto de ebulição teremos um componente líquido se separando da mistura, neste momento, então é necessário trocar o frasco receptor.

Filtração a vácuo: método  utilizado para separar misturas heterogêneas do tipo sólido-líquido, em que a filtração simples não é muito eficiente, ou seja, é muito lenta. A filtração a vácuo acelera o processo de filtração.

Filtração a vácuo

A água que entra pela trompa d’água arrasta o ar do interior do frasco, diminuindo a pressão interna do kitassato, o que torna a filtração mais rápida.

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