Separação de misturas em Química

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- Centrifugação: é o processo de aceleração da sedimentação. Utiliza-se um aparelho chamado centrífuga ou centrifugador, que pode ser elétrico ou manual.

Exemplo: Para separar a água com barro.

- Filtração: É um método de separação de misturas heterogêneas sólido-líquido ou gases-sólidos que se baseia na passagem da mistura por um filtro. Existem dois tipos de filtração: a comum e a vácuo. A filtração comum é a simples passagem da mistura por um funil com papel de filtro a vácuo onde os sólidos ficam retidos. Já a filtração a vácuo é feita usando-se um funil de Buchner acoplado a um kitassato, que, por sua vez, está acoplado a uma trompa de água que arrasta o ar de dentro do kitassato, causando uma região de pressão baixa. Essa diferença de pressão leva à sucção do líquido da mistura e acelera o processo de filtração.

- Evaporação: Essa técnica é baseada na diferença de pontos de ebulição entre os componentes da mistura. As misturas homogêneas sólido-líquido, isto é, as soluções químicas verdadeiras, são deixadas em repouso ou aquecidas para que o líquido evapore, permanecendo o sólido que possui o ponto de ebulição muito maior. Essa técnica é usada na obtenção de sal de cozinha a partir da água do mar.

- Destilação simples: consiste em aquecer a mistura em um balão de fundo redondo acoplado a um condensador. O líquido de menor ponto de ebulição evapora e chega ao condensador, onde retorna ao estado líquido e é coletado em outro recipiente

- Sedimentação: consiste em deixar a mistura em repouso até o sólido se depositar no fundo do recipiente.

Exemplo: água + areia

- Cromatografia: é um processo físico-químico de separação de misturas, mais especificamente, de sólidos em uma solução (mistura homogênea de duas ou mais substâncias. Fase estacionária: fase fixa onde a substância que está sendo separada ou identificada fixa-se na superfície de outro material. Por exemplo, um papel de filtro. Fase móvel: nesta fase as substâncias que queremos isolar são “arrastadas” por um solvente fluido, que pode ser líquido ou gasoso. Por exemplo, vapor do álcool Etílico. Modo de separação: Por adsorção, por partição, por troca iônica e por afinidade. Esse processo é muito utilizado na Química para identificar substâncias orgânicas presentes nas plantas.

Sistema Líquido – Líquido

Classificados como homogêneos ou heterogêneos, dependendo das substâncias envolvidas pode-se utilizar os seguintes métodos de separação:

- Decantação de mistura líquido-líquido Para realizar esse tipo de decantação, utiliza-se em laboratórios de química uma vidraria denominada de funil de bromo ou funil de separação. Depois de uma forte agitação da mistura dentro desse funil, ela é deixada em repouso e com o tempo, o líquido mais denso fica totalmente separado na parte inferior e o menos denso fica na parte superior. O funil de separação possui uma espécie de torneira na parte de baixo, que, ao ser aberta, escoa lentamente o líquido mais denso para um béquer ou erlenmeyer que está posicionado na abertura embaixo. A torneira é aberta com o funil destampado e controla-se a abertura da torneira, fechando-a antes que o líquido menos denso também escoe. O líquido menos denso que ficou no funil deve, então, ser retirado pela parte superior para evitar contaminação.

- Destilação fracionada:, as substâncias serão separadas através de suas temperaturas de ebulição, mesmo que eles sejam relativamente próximos (nesse caso, será necessária a utilização de uma coluna de destilação fracionada grande e com várias saídas, como são as colunas (torres) de destilação do petróleo). Durante o processo de separação, a mistura é aquecida e a substância com menor temperatura de ebulição (substância mais volátil) será separada. Observando a variação de temperatura, pode-se perceber que a substância volátil já foi totalmente separada (é importante saber que enquanto uma substância estiver sendo separada, a temperatura identificada pelo termômetro será a mesma). Dessa forma, pode-se acompanhar a separação da segunda substância mais volátil da mistura, ou seja, a substância restante com menor temperatura de ebulição. Também acompanhando a variação de temperatura, pode-se afirmar quando a segunda substância foi totalmente separada. Caso a mistura possua outras substâncias que necessitam ser separadas, o mesmo procedimento deverá ser adotado.

- Extração por solventes: usa-se algum líquido para extrair um ou mais componentes da mistura. Por exemplo, se adicionarmos uma solução aquosa de cloreto de sódio em uma mistura de gasolina e álcool, agitarmos e depois colocarmos em repouso, veremos que a água separará o etanol da gasolina. Isso se baseia na diferença de polaridade e no tipo de forças intermoleculares.

- Sifonação: é um processo de transporte de um líquido, de um nível alto para outro mais baixo. Ocorre através de um sifão, e a substância menos densa é passada para outro recipiente. Só é possível se o sifão estiver completamente preenchido pelo líquido. É muito utilizado para esvaziar aquários e piscina, e também para transferir combustível de um recipiente a outro. Ex.: água + óleo; mistura os dois em um mesmo recipiente, e com a ajuda de um sifão retira-se apenas o óleo.

Sistema Líquido – Gasoso / Gasoso – Gasoso

Líquido - gasoso é classificado como mistura heterogênea e a separação se dá através do aquecimento.

O sistema gasoso – gasoso é considerado homogêneo e sua separação é realizada através da liquefação fracionada. Ambos os processos utilizam o mesmo equipamento, que é o separador de fases. Para o aquecimento, o separador será fabricado com um aquecedor no seu interior e para a liquefação fracionada, com um sistema de refrigeração.

- Liquefação fracionada: É usada para separar componentes gasosos através da diminuição da temperatura ou elevação da pressão. Um dos gases torna-se líquido primeiro, passando por posterior destilação fracionada. É uma técnica empregada para separar os componentes do ar.

-Adsorção: São usadas substâncias que retêm em suas superfícies determinadas substâncias gasosas. Por exemplo, as máscaras contra gases venenosos possuem carvão ativo que adsorve os gases poluentes.

Referências Bibliográficas