O que é o funil de decantação? (Pera Decantação)
Um funil separador ou funil de decantação é um funil de vidro com uma torneira ou uma torneira na parte inferior. É uma técnica de separação usada para dois líquidos que não se dissolvem entre si, chamados líquidos imiscíveis.
Funis de decantação são peças de laboratório padrão usadas para extrações. Eles têm uma torneira no fundo que é usada para controlar como os dois líquidos imiscíveis que estão na garrafa são separados.
Para usar um funil de separação, a mistura líquida deve ser colocada dentro dela e um recipiente deve ser colocado por baixo. O líquido com a menor densidade flutua no topo.
Quando a chave está aberta, o líquido com a maior densidade começa a flutuar através do funil de separação dentro do contêiner. Então, a chave é fechada imediatamente antes que o líquido com a menor densidade comece a flutuar através dela.
O líquido com a menor densidade que permanece no funil de separação pode então ser drenado em outro recipiente para separar os dois líquidos.
Os funis de decantação são comumente usados em experimentos de laboratório, especialmente na área de elementos, misturas e compostos. Peras de decantação são usadas para facilitar a separação baseada em solvente com a ajuda da gravidade.
Características do funil de separação
Um funil de separação, também conhecido como decantação de pêra, é uma peça de laboratório feita de vidro usado em extrações líquido-líquido para separar os componentes de uma mistura em duas fases de solvente imiscíveis de diferentes densidades.
Tipicamente, uma das fases será aquosa, e a outra será um solvente orgânico lipofílico, tal como éter, MTBE, clorofórmio, acetato de etilo ou diclorometano. Todos esses solventes formam um claro delineamento entre os dois líquidos.
O líquido mais denso, tipicamente a fase aquosa, a menos que a fase orgânica seja halogenada, afunda e pode ser filtrado a partir do líquido menos denso, que permanece no recipiente, através de uma válvula.
Descrição da equipe
Um funil de separação tem a forma de um cone com uma extremidade hemisférica. A forma cônica aumenta a função do equipamento, pois permite uma separação clara e fácil das duas camadas devido à pequena interface na parte inferior.
Decantar peras tem uma tampa no topo e uma chave na parte inferior. Os funis de separação utilizados nos laboratórios são tipicamente feitos de vidro borossilicato e as suas tampas são feitas de vidro ou PTFE (Teflon).
Tamanhos típicos são entre 30 ml e 3 litros. Na química industrial, eles podem ser muito maiores e as centrífugas são usadas para volumes muito maiores.
Os lados inclinados são projetados para facilitar a identificação das camadas. A saída controlada com a tampa é projetada para drenar o líquido para fora do funil de separação.
Acima do funil há um grampo cônico padrão que se encaixa em um vidro fosco ou tampa de Teflon.
Usos
Decantando funis ou peras pode ser usado para extrações de líquido em líquido. Dois líquidos que não se dissolvem bem no outro podem ser separados usando este funil baseado em diferentes densidades. Por exemplo, uma mistura de óleo e água pode ser separada usando esta técnica.
O bico do funil de separação é direcionado sobre um vaso e a mistura é servida dentro do funil; a mistura deve ser deixada em repouso.
Os dois líquidos na mistura têm diferentes densidades, fazendo com que o líquido mais denso, neste caso a água, seja colocado na base do recipiente.
A torneira do funil é então aberta para permitir que a água passe para dentro do vaso; A torneira é fechada assim que o óleo atinge o pico, separando os dois líquidos.
Provavelmente, o maior risco que você tem ao usar uma pêra em decantação é o acúmulo de pressão. A pressão é acumulada durante a mistura se ocorrer uma reação com um gás ou se ocorrer uma alteração física.
Esse problema pode ser facilmente manipulado simplesmente abrindo a tampa no topo do funil quando ele estiver misturado. Isso deve ser feito com o plug do funil direcionado para longe do corpo.
Teoria sobre a qual o procedimento se baseia
Os funis decantadores funcionam sob o conceito de que substâncias com moléculas semelhantes se dissolverão em si mesmas; com diferentes solutos sendo preferencialmente solúveis em certos solventes.
Enquanto um funil de separação está sendo batido, os dois solventes se misturam e compartilham uma grande área de superfície, permitindo que cada soluto migre para o solvente no qual é mais solúvel.
Os solventes não formam uma solução unificada porque são imiscíveis. Quando o funil é deixado assentar após ser movido, os líquidos formam camadas físicas distintas, com o líquido menos denso flutuando e o líquido mais denso afundando.
Desta forma, uma mistura de solutos é fisicamente separada em duas soluções separadas, cada uma enriquecida em diferentes solutos.
A camada inferior é filtrada, depois a camada superior pode ser retida num funil separado para ser extraída com lotes adicionais de solvente ou pode ser filtrada num recipiente separado para outras utilizações.
Se for desejado reter a camada inferior no funil de separação para extracções futuras, as duas camadas são removidas separadamente e depois a anterior camada inferior é devolvida à pêra em decantação.
Cada solução independente pode ser extraída novamente com lotes adicionais de solvente, usados para outros processos físicos ou químicos.
Se o objetivo é separar um material solúvel da mistura, a solução contendo o produto desejado pode às vezes simplesmente ser evaporada para deixar para trás o soluto purificado.
Por esta razão, é um benefício prático usar solventes voláteis para extrair o material desejado da mistura.
