Separação de Misturas

Processos gerais de separação de misturas

Mistura é a reunião de duas ou mais substâncias que não reagem entre si. As misturas são classificadas em Heterogêneas (apresentam mais de uma fase) e Homogêneas (apresentam uma única fase).

Em geral as misturas não tem propriedades físicas próprias, em lugar disso, as propriedades das misturas são propriedades das substâncias que a compõem.

Para se desdobrar uma mistura em seus componentes, é necessário que se tenha um conhecimento prévio dos mesmos, para que se possa utilizar o processo mais adequado, já que os processos dependem das propriedades físicas das substâncias que formam a mistura.

Em uma separação, podemos usar os seguintes processos:

    *  Para Misturas Heterogêneas

Tabela com misturas heterogêneas 

       *  Para Misturas Homogêneas

Tabela com misturas homogêneas

Comentaremos, resumidamente, quatro dos principais processos acima citados:

Decantação e Sifonação: Baseia-se nas propriedades físicas de sólido-líquido (para decantação e sifonação) e líquido-líquido (para o funil de decantação), mas nem sempre é um dos métodos mais eficientes, porque na maioria das vezes não se consegue obter uma separação completa das substâncias ao utilizar o método de sifonação (se for sólido-líquido), porque durante o mesmo pode ocorrer de vir algumas partículas sólidas junto com o líquido. Uma maior eficiência deste processo é observada quando utilizado em mistura de líquido-líquido, usando para isto o funil de decantação.


Filtração Simples e à Pressão Reduzida (Vácuo): Neste processo podemos separar misturas heterogêneas de sólido-líquido. O líquido que passa pelo filtro é denominado como filtrado ou resultante e o sólido que fica retido no filtro é denominado como resíduo. A maior finalidade da filtração à pressão reduzida (vácuo) é acelerar o processo de filtração de uma solução pela diminuição da pressão.

Decantação (Funil): Neste processo deve ser usado apenas misturas heterogêneas de líquido-líquido, pois, este processo se baseia em diferenças de densidade e solubilidade. Durante o escoamento do líquido do funil de decantação a torneira deve ser controlada com a mão esquerda para que se possa controlar o fluxo do escoamento com maior facilidade e, é válido lembrar também que a solução deve ser escoada até a interface que separa o líquido mais denso do menos denso, chegue próximo a torneira.

Destilação Simples e à Pressão Reduzida (Vácuo): Nos dois tipos de destilações (pressão normal e reduzida) podem ser separadas misturas homogêneas de sólido-líquido. Deve-se montar o esquema de aparelhagem de destilação (em laboratório) com muito cuidado, observando-se que a entrada de água deve ser feita pela parte inferior do condensador para que ela circule ocupando todo o espaço, porque se ocorrer um erro na montagem e a entrada de água for colocada na parte superior, ela "descerá" pelo condensador sem circular e completar o volume do mesmo, logo, será impossível haver a condensação pelo resfriamento dos gases.

Destilação Simples
Destilação Simples
 

SEPARAÇÃO DE MISTURAS HOMOGÊNEAS

Destilação simples

(sólido + líquido)
Por aquecimento, só o líquido entra em ebulição, vaporiza-se e a seguir condensa-se, separando-se do sólido. Ex.: destilar solução de permanganato de potássio.

Destilação fracionada

(líquido + líquido)
É utilizada quando temos líquidos que tenham diferentes pontos de ebulição (P.E.) que passam através de uma coluna de fracionamento. Por aquecimento, os líquidos vaporizam-se e a seguir condensam-se, separadamente, à medida que vão sendo atingidos os seus P.E.  Ex.: fracionamento do petróleo

Liquefação fracionada

(gás + gás)
Por resfriamento da mistura, os gases se liquefazem separadamente, à medida que vão sendo atingidos os seus P.E. Ex.: mistura de O2 e N2

Aquecimento simples

(gás + líquido)
Por aquecimento abaixo do PE do líquido, o gás dissolvido é expulso. Ex.: água com CO2

Evaporação - o componente líquido é separado do sólido após se deixar evaporar o líquido presente. Ex.: separar o sal da água do mar.


SEPARAÇÃO DE MISTURAS  HETEROGÊNEAS

Todas as fases são sólidas

Catação - Os fragmentos são catados com a mão ou pinça. Ex.: separar arroz do feijão.

Ventilação - Separação do componente mais leve por corrente de ar. Ex.: separar a casca do arroz.

Levigação - Separação do componente mais leve por corrente de água que arrasta o componente menos denso. Ex.: separação de minérios.

Flotação - Separação por um líquido de densidade intermediária entre dois sólidos de densidades diferentes. O sólido menos denso flutua no líquido. Ex.: separação do ouro do seu minério com o auxílio de mercúrio líquido.

Dissolução fracionada - Separação por meio de um líquido que dissolve apenas um componente e não dissolve os outros. Necessita de um método auxiliar para retirar o líquido adicionado, geralmente filtração e evaporação. Ex.: mistura de areia e sal.

Separação magnética - Apenas um componente é atraído pelo ímã, geralmente ferro, níquel e cobalto. Ex.: areia com limalha de ferro

Fusão fracionada - Separação por aquecimento da mistura até a fusão do componente de menor P.F.

Cristalização fracionada - Adiciona-se um líquido que dissolva todos os sólidos. Por evaporação da solução obtida, os componentes cristalizam-se separadamente.

Peneiração ou tamização - separa-se grãos menores de maiores com o auxílio de uma peneira (conhecido também como tamis). O grãos maiores ficam retidos na peneira e os menores passam pela malha. Ex.: separar areia de pedregulhos.


Pelo menos uma das fases não é sólida

Sedimentação - Separação de duas ou mais camadas devido a diferentes densidades, sendo que a fase mais densa se deposita no fundo do recipiente em que se encontra.

Decantação - Após a sedimentação a fase líquida é escoada ou retirada por intermédio de um sifão.

Sifonamento - necessita que se estabeleça um diferença de altura entre o frasco que contém a mistura e a ponta do sifão para que haja escoamento da fase superficial da mistura.

Filtração - Separa a fase líquida ou gasosa da sólida por meio de uma superfície porosa que retém o sólido.Usam-se papel filtro ou filtro de porcelana. Ex.: coar o café, filtrar a água, aspirar o pó com aspirador.

Funil de decantação - separa dois líquidos imiscíveis (não se misturam entre si) com o auxílio de um funil de decantação (chamado também de pêra de decantação). Ao se abrir a torneira o líquido mais denso escoa separando-se do outro líquido. Ex.: água e azeite

Centrifugação - Decantação acelerada por um centrífuga. É utilizado quando as partículas sólidas são muito pequenas, o que demoraria para decantar. A centrífuga origina uma força que desloca as partículas para o fundo dos tubos do aparelho.

Câmara de poeira - passar um mistura sólido-gás no interior de uma câmara subdividida em tabiques (chicanas) onde a poeira fica retida o gás sai purificado. Ex.: ar com poeira.

Sublimação - é possível separar sólidos que sublimam a temperatura ambiente ou com leve aquecimento. Ex.: separar iodo de outros sólidos

Importante: não esquecer que na mistura não há reação química, por isso, podemos separar o sistema por um processo físico.

Autoria: Fernanda Medeiros


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