MÉTODOS DE SEPARAÇÃO DE MISTURAS
Métodos de separação de misturas homogéneas
Separação de misturas homogéneas (evaporação, cristalização, destilação simples e cromatografia de papel)
A - Evaporação e Cristalização
Este método serve para separar um sólido dissolvido numa substância líquida.
Consiste em deixar a mistura exposta ao ar e por acção da temperatura, o líquido evapora ficando no final apenas o sólido.
Esta técnica é muito usada em salinas para a obtenção do sal da cozinha.
Ex: Quando se ferve a água salgada, a água evapora e fica apenas o sal.
B - Destilação simples
Este método serve para separar um líquido do outro líquido. Baseia-se na diferença dos pontos de ebulição dos líquidos.
Consiste em aquecer a mistura até a ebulição (fervura), onde o líquido com menor temperatura (ponto) de ebulição (que ferve primeiro) evapora formando os vapores no balão de destilação e passam pelo condensador, onde são resfriados pela passagem de água corrente no tubo externo, se condensam e são recolhidos no erlenmeyer e o componente com maior temperatura (ponto) de ebulição não evapora dai permanece no balão de destilação da mistura, por não ser volátil, não evapora.
Este método é muito usado no fabrico de bebidas alcoólicas.
Ex: Separação de água e álcool destilado
Balão de destilação: contém a mistura que, é aquecida, liberta vapores que saem pelo tubo lateral.
Condensador: por onde passam, se resfriam e se tornam líquidos os vapores que saem pelo tubo lateral do balão de destilação. Pode ser de vários tipos.
Erlenmeyer: é usado para recolher os líquidos destilados, dissolver substâncias mediante agitação e aquecimento dos líquidos.
Na destilação fracionada, são separados líquidos miscíveis cujas temperaturas de ebulição (TE) não sejam muito próximas. Durante o aquecimento da mistura, é separado, inicialmente, o líquido de menor TE; depois, o líquido com TE intermediária, e assim sucessivamente, até o líquido de maior TE.
À aparelhagem da destilação simples é acoplada numa coluna de fracionamento.
Conhecendo-se a TE de cada líquido, pode-se saber, pela temperatura indicada no termômetro, qual deles está sendo destilado.
C - Cromatografia
Este método é usado para separar substâncias coloridas (tintas, vernizes, etc.) em seus componentes.
Na cromatografia de papel, é usado o papel que lentamente e progressivamente vai absorvendo o líquido arrastando consigo os componentes da mistura, separando-os deste modo.
Na cromatografia de papel, podemos encontrar duas fases: uma fase móvel (solvente que arrasta o material a ser separado) e uma fase estacionário (onde se fixa a substância a ser separada.
Ex: Este método serve para separar as cores das tintas uma vez que para obtermos certas cores, precisamos de juntar muitas cores.
Como podemos realizar?
Pingar uma gota da mistura a ser analisada numa extremidade de uma tira de papel de filtro.
Depois de secar, essa extremidade do papel, colocar em contacto com um solvente apropriado (como álcool).
À medida que o solvente é absorvido pela tira, os diferentes componentes da mistura “sobem” por ela com velocidades variadas. Assim, separados em diferentes regiões da tira de papel, os componentes da mistura podem ser devidamente identificados.
Este processo, para além de permitir a determinação do número de componentes presentes na mistura, possibilita também a identificação das substâncias. Para se conseguir essa identificação, comparam-se os resultados obtidos na cromatografia da mistura com os obtidos em experiências feitas com substâncias puras.
Métodos de separação de misturas heterogéneas
Separação de misturas heterogéneas (catação, peneiração, filtração, decantação e separação magnética)
A – Catação ou triagem
Este método serve para separar misturas de sólidos diferentes.
Consiste em separar com a mão “escolhendo” um sólido do outro.
Ex: Quando queremos cozinhar arroz misturado com pequenas pedrinhas (sujidade) precisamos de escolher o arroz.
Para separar os componentes do lixo (usado por catadores do lixo).
B - Peneiração
Este método serve para separar a mistura de sólidos de diferentes tamanhos.
Consiste em usar uma rede que deixa passar partículas sólidas mais pequenas e retém as maiores. Este método é muito usado na construção civil para separar a mistura de areia e pedrinhas. É também usado em casa para peneirar o milho, o amendoim e cereais.
C - Filtração
Este método serve para separar a misturas de sólidos com líquidos.
Consiste em colocar um filtro num funil onde deixa-se passar a mistura.
A parte solida da mistura fica retida no filtro e a parte líquida da mistura passa para o outro recipiente.
Ex: quando queremos coar coco para fazer caril de coco; quando coamos o chá com a folha de chá.
Funil: usado na separação de sólidos não-dissolvidos em líquido, com o uso do papel de filtro.
Funil de Buchner, kitassato e trompa d’água: são usados em conjunto na filtração a vácuo.
D - Decantação
Este método serve para separar a mistura de um líquido com um sólido.
Consiste em deixar a mistura em repouso durante algum tempo, onde o sólido fica no fundo do recipiente.
De seguida e devagar, entorna-se o líquido noutro recipiente ficando o sólido no fundo do primeiro recipiente.
Ex: quando separamos a água e areia. Esperamos que a areia fique no fundo do copo e depois deitamos a água num outro copo.
Processo utilizado para separar dois tipos de misturas heterogéneas
(Líquido e sólido ou Líquido e líquido).
a) Líquido e sólido
A fase sólida por ser mais densa, sedimenta-se, ou seja, deposita-se no fundo do recipiente, e a fase líquida pode ser transferida para outro recipiente.
A decantação é usada por exemplo, nas estações de tratamento de água de consumo.
Becker: usado para dissolução, aquecimento ou medidas pouco precisas de volume de líquidos.
Baqueta: usada para facilitar o escoamento de um frasco para o outro.
b) Líquido e líquido
O líquido mais denso permanece na parte inferior do funil e é escoado controlando-se a abertura da torneira.
Funil de separação: usado na separação de líquidos imiscíveis.
Suporte universal: dispositivo onde são acoplados, com a ajuda de garras, outros equipamentos.
E – Centrifugação
É uma maneira de acelerar o processo de decantação envolvendo sólidos e líquidos realizada num aparelho denominado centrífuga. Na centrífuga, devido ao movimento de rotação, as partículas de maior densidade, por inércia, são arremessadas para o fundo do tubo.
Ultracentrifuga electrónica Centrífuga manual
F - Separação magnética ou magnetização
Este método serve para separar mistura de sólidos em que um deles tem propriedades magnéticas (ser atraído por íman).
Consiste em fazer passar um íman por uma mistura de sólidos, onde o sólido com propriedades magnéticas é atraído pelo íman.
Ex: quando separamos mistura de areia e pequenos pregos de ferro, passamos o íman sobre a mistura. O ferro agarra no íman e a areia permanece no recipiente.
Importância dos métodos de separação de misturas
Exemplo:
Obtenção dos principais componentes do ar
O método industrial utilizado para separar os componentes do ar seco é a destilação fracionada do ar líquido. Para torná-lo liquefeito, é preciso resfriá-lo a
-200 °C — temperatura difícil de ser obtida.
Pode-se também resfriar o ar de outra maneira: comprimindo-o e, em seguida, permitindo que se expanda rapidamente.
Uma vez liquefeito, o ar é introduzido em uma coluna de fracionamento, conforme mostra a figura ao lado.
Após a separação dos componentes do ar, estes são armazenados em cilindros de aço e comercializados.
Oxigénio - alimentação das combustões (queima), aparelhos de respiração artificial, produção de aço;
Nitrogénio - produção de amoníaco, ácido nítrico e fertilizantes;
Árgon - preenchimento de lâmpadas de filamento.
Os métodos de separação de misturas são extremamente importantes para a vida do Homem visto que eles são usados no nosso dia-a-dia.
A maior parte das substâncias que a natureza nos dá, nos da na forma de mistura. A partir dos métodos de separação de misturas podemos ter substâncias puras a partir das misturas.
