Separação de Misturas

Prof. Danilo Borges25/03/2015

Análise Imediata

Na natureza, raramente encontramos substâncias puras. Assim, para obtermos uma determinada substância, é necessário usar métodos de separação.

O conjunto de processos físicos que não alteram a natureza das substâncias é denominado análise imediata.

Para cada tipo de mistura — heterogênea ou homogênea — usamos métodos diferentes.

Decantação

Processo utilizado para separar dois tipos de misturas heterogêneas.

A fase sólida (barro), por ser mais densa, sedimenta-se, ou seja, deposita-se no fundo do recipiente, e a fase líquida pode ser transferida para outro frasco. A decantação é usada, por exemplo, nas estações de tratamento de água.

Vidrarias:

Béquer: usado para dissolução, aquecimento ou medidas pouco precisas de volume de líquidos.Baqueta: usada para facilitar o escoamento de um frasco para o outro.

a) Líquido e sólido

DecantaçãoProcesso utilizado para separar dois tipos de misturas heterogêneas.

O líquido mais denso permanece na parte inferior dofunil e é escoado controlando-se a abertura da torneira.

Vidrarias:

Funil de bromo (separação): usado na separação de líquidos imiscíveis.Suporte universal: dispositivo onde são acoplados, com a ajuda de garras, outros equipamentos usados na separação de misturas.

b) Líquido e líquido

CentrifugaçãoÉ uma maneira de acelerar o processo de decantação envolvendo sólidos e líquidos realizada num aparelho denominado centrífuga. Na centrífuga, devido ao movimento de rotação, as partículas de maior densidade, por inércia, são arremessadas para o fundo do tubo.

Filtração SimplesÉ utilizada para separar substâncias presentes em misturas heterogêneas envolvendo sólidos e líquidos.

Vidraria:Funil: usado na separação de sólidos não-dissolvidos em líquido, com o uso de papel de filtro.

Filtração à vácuoÉ utilizada para separar substâncias presentes em misturas heterogêneas envolvendo sólidos e líquidos.

Vidraria:Funil de Büchner, kitassato e trompa d’água: são usados em conjunto na filtração a vácuo.

Filtração de mistura gás-sólido

A filtração que envolve mistura de gás e sólido pode ser feita mediante o uso de aspirador de pó.

DestilaçãoÉ utilizada para separar cada uma das substâncias presentes em misturas homogêneas envolvendo sólidos dissolvidos em líquidos e líquidos miscíveis entre si.

Na destilação simples de sólidos dissolvidos em líquidos, a mistura é aquecida, e os vapores produzidos no balão de destilação passam pelo condensador, onde são resfriados pela passagem de água corrente no tubo externo, se condensam e são recolhidos no erlenmeyer. A parte sólida da mistura, por não ser volátil, não evapora e permanece no balão de destilação.

DestilaçãoBalão de destilação: contém a mistura que, aquecida, libera vapores que saem pelo tubo lateral.Condensador: por onde passam, se resfriam e se tornam líquidos os vapores que saem pelo tubo lateral do balão de destilação. Pode ser de vários tipos.Erlenmeyer: é usado para recolher os líquidos destilados, dissolver substâncias mediante agitação e aquecer líquidos.

Na destilação fracionada, são separados líquidos miscíveis cujas temperaturas de ebulição (TE) não sejam muito próximas. Durante o aquecimento da mistura, é separado, inicialmente, o líquido de menor TE; depois, o líquido com TE intermediária, e assim sucessivamente, até o líquido de maior TE. À aparelhagem da destilação simples é acoplada uma coluna de fracionamento. Conhecendo-se a TE de cada líquido, pode-se saber, pela temperatura indicada no termômetro, qual deles está sendo destilado.

Destilação fracionada do petróleo

Obtenção dos principais componentes do ar

Análise cromatográfica ou CromatografiaNesse processo, os componentes de uma mistura de sólidos em solução são separados e identificados pela cor. Um dos primeiros processos usados foi a cromatografia em papel.

Pinga-se uma gota da mistura a ser analisada numa extremidade de uma tira de papel de filtro. Depois de seca, essa extremidade do papel é colocada em contato com um solvente apropriado. À medida que o solvente é absorvido pela tira, os diferentes componentes da mistura “sobem” por ela com velocidades variadas. Assim, separados em diferentes regiões da tira de papel, os componentes da mistura podem ser devidamente identificados. As fotos ao lado mostram a separação dos componentes de uma tinta preta.

Esse processo, além de permitir a determinação do número de componentes presentes na mistura, possibilita também a identificação das substâncias. Para se conseguir essa identificação, comparam-se os resultados obtidos na cromatografia da mistura com os obtidos em experiências anteriores, feitas com substâncias puras.

Sifonação

É um processo utilizado para separar as fases da mistura heterogênea sólido-líquido e líquido-líquido.

Flotação

É um processo utilizado para separar as fases da mistura heterogênea entre dois sólidos.

Levigação

É um processo utilizado para separar as fases da mistura heterogênea entre dois sólidos.

Separação Magnética

É um processo utilizado para separar as fases da mistura heterogênea (sólido-sólido), quando um dos componentes é atraído por um ímã.

Extração

A separação ocorre em função da diferença de solubilidade, em um determinado líquido, dos componentes da mistura.

Dissolução fracionada

É um processo utilizado para separar dois ou mais sólidos, quando apenas um dos componentes se dissolve num único solvente. Exemplo: sal e areia.

Exercício resolvidoConsidere um sistema formado por água, areia, sal de cozinha dissolvido, limalha de ferro e álcool comum. Indique a seqüência mais adequada para a separação dos componentes deste sistema.(Dados: TE das substâncias — água: 100 °C; álcool comum: 78,5 ºC; sal de cozinha: 1490 °C)