Aula: Processos de separação de misturas.

Química

Análise Imediata

• Conjunto de processos físicos utilizados para separar cada uma das substâncias que compõe uma mistura.

• Para se escolher o método mais adequado para se separar a mistura, é necessário conhecer algumas propriedades de seus componentes.

MISTURAS

Heterogênea

Homogênea

Filtração

Decantação

Catação

Flotação

Dissolução Fracionada

Separação Magnética

Sublimação

Destilação

Simples

Fracionada

Cristalização

MATERIAIS POROSOS

Segundo recomendações da IUPAC os materiais porosos estão divididos em:

Microporosos: dp < 2 nm (dp < 20 Å);

Mesoporosos: 2 < Dp < 50 nm (20 < Dp < 500 Å);

Macroporosos: dp > 50 nm (dp > 500 Å).

J. Rouquerol, D. Avnir, C. W. Fairbridge. Recomendations for the Chracterization of the Porous Solids. Pure Appl. Chem. 66, 1739 (1994).

Filtração

Filtração é um processo mecânico que serve para separar sólidos de líquidos.

Filtração á vácuo

Esse processo é utilizado para acelerar filtrações mais demoradas. Consiste em usar a pressão para forçar a fase líquida da mistura a passar mais rapidamente pelo papel filtro.

Decantação

A decantação é o processo no qual as fases se separam devido a uma diferença de densidades.

Ex.: Água barrenta Água e óleo

Decantação

Para acelerar a decantação usa-se a centrifugação. Consiste em girar a mistura a uma grande velocidade, a parte mais densa deposita-se no fundo do recipiente e a parte menos densa concentra-se na parte superior.

Catação

Método baseado na diferença de tamanho e de aspectos visíveis das partículas de uma mistura de sólidos granulados. Um dos sólidos é retirado com pinças ou com as mãos. Ex: mistura de feijão e impurezas.

Flotação

Flotação (Sedimentação fracionada): O sólido mais leve (menos denso) flutua em um líquido, enquanto o mais denso sedimenta. Ex: serragem e areia, por adição de água. Na mineração, para separar a areia do minério. Neste caso, o minério é pulverizado e tratado com óleo para flutuar na água.

Dissolução Fracionada

Baseia-se na diferença de solubilidade dos sólidos em um determinado líquido. Ex: sal e areia. Inicialmente adiciona-se água à mistura, a água dissolve o sal, em seguida filtra-se a mistura, a areia fica retida no filtro enquanto a solução de água com sal passa por ele e a água pode ser eliminada por evaporação, restando o sal pronto para ser utilizado novamente.

Separação Magnética

Separa misturas do tipo sólido-sólido nas quais um dos componentes tem propriedades magnéticas e é atraído por um ímã. Ex: Ferro e areia.

Sublimação

A sublimação é aplicável quando apenas um dos componentes da mistura é sublimável. É como se purifica o iodo.

Destilação Simples

Funciona quando, no aquecimento de uma mistura homogênea de um líquido + um sólido, apenas o líquido vaporiza. Assim, os vapores atingem a região fria (condensador), ocorrendo a passagem para o estado líquido. O líquido purificado é recolhido recebendo o nome de destilado e restará o sólido no balão de vidro. Ex: água e sal de cozinha.

Destilação fracionada

A destilação fracionada é o aprimoramento da

destilação simples, normalmente

empregada nas refinarias para separar os

componentes do petróleo.

Cristalização

É um processo físico que serve para separar e purificar sólidos. A água do mar, por exemplo, contém vários sais. Em uma salina, com a evaporação lenta da água, o sal comum cristaliza-se antes dos outros sais e, assim, é separado.

Uma boa opção para se separar uma mistura de cloreto de sódio, areia e naftalina é a sequência de procedimentos:a) sublimação, adição de água, filtração e destilação ou evaporação;b) adição de água, decantação, sifonação, destilação e filtração;c) adição de solução de nitrato de prata, filtração e sublimação;d) adição de água, filtração e destilação;e) catação e peneiração.

Exercícios de fixação

Exercícios de fixação

O café solúvel é obtido a partir do café comum dissolvido em água. A solução é congelada e, a seguir, diminui-se bruscamente a pressão. Com isso, a água em estado sólido passa direta e rapidamente para o estado gasoso, sendo eliminada do sistema por sucção. Com a remoção da água do sistema, por esse meio, resta o café em pó e seco. Neste processo foram envolvidas as seguintes mudanças de estadofísico:

a) Solidificação e condensação.b) Congelação e condensação.c) Solidificação e sublimação.d) Congelação e gaseificação.e) Solidificação e evaporação.

Quando se prepara chá, despeja-se água fervendo na xícara e acrescenta-se um saquinho que contém a erva. Deixa-se em infusão por cinco minutos, retira-se o saquinho e adoça-se com açúcar a gosto. Os processos de infusão e adição de açúcar sólido, são chamados, respectivamente de:

a) extração e diluição. d) fusão e dissolução.b) fusão e diluição. e) filtração e concentração.c) extração e dissolução.

Exercícios de fixação