As 9 técnicas mais comuns de separação de misturas

A escolha das técnicas de separação de mistura baseia-se no tipo de mistura e na diferença nas propriedades químicas dos componentes de uma mistura (Amrita University & CDAC Mumbai, SF).

A maioria dos materiais em nosso ambiente são misturas de dois ou mais componentes. As misturas são homogêneas ou heterogêneas. As misturas homogéneas são uniformes na composição, pelo contrário, as misturas heterogéneas não são.

O ar é uma mistura homogênea e o óleo na água é uma mistura heterogênea. Misturas homogêneas e heterogêneas podem ser separadas em seus componentes por vários métodos físicos.

Em uma reação química, é importante isolar o (s) componente (s) de interesse de todos os outros materiais para que eles possam ser ainda mais caracterizados.

Estudos de sistemas bioquímicos, análises ambientais, pesquisas farmacêuticas, essas e muitas outras áreas de pesquisa requerem métodos de separação confiáveis ​​(Separating Mixtures, SF).

Misturas vêm em muitas formas e fases. A maioria deles pode ser separada e o tipo de método de separação depende do tipo de mistura.

Métodos comuns de separação de misturas

Filtração

Filtração é um método usado para separar substâncias puras em misturas compostas de partículas, algumas das quais são grandes o suficiente para serem capturadas com um material poroso.

O tamanho das partículas pode variar consideravelmente, dado o tipo de mistura. Por exemplo, a água corrente é uma mistura que contém organismos biológicos naturais, como bactérias, vírus e protozoários.

Alguns filtros de água podem filtrar bactérias, cujo comprimento é da ordem de 1 mícron. Outras misturas, como o solo, têm tamanhos de partículas relativamente grandes, que podem ser filtrados através de algo como um filtro de café.

Decantação

Quando as densidades de dois líquidos imiscíveis entre si tiverem que ser separadas, este método pode ser usado.

O funil de separação ajuda a coletar separadamente os líquidos de reboque. No caso dos sólidos, os sólidos mais leves podem ser separados decantando-os em um meio aquoso quando ambos os sólidos não são solúveis. Ao soprar ar também a separação pode ser feita com misturas sólidas muito leves e pesadas.

Sublimação

É a propriedade física de algumas substâncias passar diretamente do estado sólido para o estado gasoso sem a aparência do estado líquido.

Nem todas as substâncias possuem essa característica. Se um componente de uma mistura é sublimado, essa propriedade pode ser usada para separá-lo dos outros componentes da mistura.

Iodo (I ₂ ), naftaleno (C ₁₀ H ₈, bolas de naftaleno), cloreto de amónio (NH ₄ Cl) e gelo seco (CO ₂ sólido) são substâncias sublimadas (TÉCNICAS DE SEPARAÇÃO FÍSICA, SF ).

Evaporação

Evaporação é uma técnica usada para separar misturas homogêneas onde há um ou mais sólidos dissolvidos.

Este método expulsa os componentes líquidos dos componentes sólidos. O processo envolve tipicamente aquecer a mistura até não restar mais líquido.

Antes de usar este método, a mistura deve conter apenas um componente líquido, a menos que não seja importante isolar os componentes líquidos.

Isso ocorre porque todos os componentes líquidos irão evaporar com o tempo. Este método é adequado para separar um sólido solúvel de um líquido.

Em muitas partes do mundo, o sal de mesa é obtido a partir da evaporação da água do mar. O calor do processo vem do sol (Fundação CK-12, SF).

Destilação simples

A destilação simples é um método utilizado para a separação de componentes de uma mistura contendo dois líquidos miscíveis que fervem sem decomposição e têm uma diferença suficiente nos seus pontos de ebulição.

O processo de destilação envolve aquecer um líquido até seus pontos de ebulição e transferir os vapores para a parte fria do aparelho, depois condensar os vapores e coletar o líquido condensado em um recipiente.

Neste processo, quando a temperatura de um líquido aumenta, a pressão de vapor do líquido aumenta. Quando a pressão de vapor do líquido e a pressão atmosférica atingem o mesmo nível, o líquido passa para o estado de vapor.

Os vapores passam sobre a porção aquecida do aparelho até que eles entrem em contato com a superfície fria do condensador resfriado a água.

Quando o vapor esfria, ele condensa e passa pelo condensador e é coletado em um receptor através do adaptador de vácuo.

Destilação fracionada

Quando a diferença nos pontos de ebulição está próxima e não muito, uma destilação detalhada é realizada chamada destilação fracionada. Isso é feito em uma coluna chamada coluna de fracionamento.

A coluna de fraccionamento permite a condensação de diferentes solventes a diferentes temperaturas e devolve a fracção da mistura ao frasco.

A destilação de petróleo é realizada na coluna de fracionamento em vários componentes em uma ampla faixa de temperaturas.

As diferenças do ponto de fusão também podem ser usadas da mesma maneira que o ponto de ebulição na separação de misturas.

São formados icebergs que são água doce solidificada e são baseados na depressão do fenômeno do ponto de congelamento (Tutorvista.com, SF).

Cromatografia

A cromatografia é uma família de técnicas de química analítica para a separação de misturas. Envolve passar a amostra, uma mistura contendo o analito, para a "fase móvel", muitas vezes em uma corrente de solvente, através da "fase estacionária".

A fase estacionária retarda a passagem dos componentes da amostra. Quando os componentes passam pelo sistema em velocidades diferentes, eles se separam no tempo, como corredores em uma maratona.

Idealmente, cada componente possui um tempo característico de passagem pelo sistema. Isso é chamado de "tempo de retenção".

Um cromatógrafo leva uma mistura química transportada pelo líquido ou gás e a separa em seus componentes como resultado de distribuições diferenciais dos solutos à medida que eles fluem ao redor ou sobre uma fase estacionária líquida ou sólida.

Várias técnicas para a separação de misturas complexas baseiam-se nas afinidades diferenciais de substâncias para um meio móvel gasoso ou líquido e para um meio adsorvente estacionário através do qual elas passam. Tal como papel, gelatina ou gel de silicato de magnésio (Técnicas de Separação, SF).

Centrifugação

Na centrifugação, um líquido é rodado tão rápido que as partículas se separam. Diferenças nas densidades fazem com que partículas mais pesadas afundem no fundo e partículas mais leves se acumulem no topo.

Os médicos separam amostras de sangue para análise (estudo) usando uma centrífuga (Kindersley, 2007).

Separação magnética

Eletrólitos e não-eletrólitos, substâncias magnéticas e não-magnéticas podem ser separados por esta técnica de separação usando campo elétrico ou campo magnético.