SEPARAÇÃO DE MISTURAS

1. OBJETIVO

Estudar a separação de misturas. Utilizar diferentes métodos para separação de misturas. Identificar a fase da mistura. Verificar as possíveis mudanças de fases durante o processo. Verificar as perdas dos componentes durante a separação.

2. INTRODUÇÃO

Salvo raras exceções, pode-se dizer que as substâncias encontradas na natureza ou mesmo aquelas produzidas pelo homem, sempre estão misturadas com outras, ainda que em pequenas proporções. Logo, a obtenção de substâncias com maior grau de pureza requer a interferência de meios tecnológicos, seja a partir de processos de extração, seja por processos de síntese industriais e laboratoriais. Dependendo do tipo de mistura, é possível escolher um método adequado para separação dos seus componentes individuais.

Os processos utilizados na separação dos componentes de uma mistura não alteram a natureza química das substâncias constituintes das misturas, isto é, não alteram as espécies químicas (átomos, moléculas ou íons) que compõem a mistura. Dependendo do estado físico (sólido, líquido ou gasoso), do tamanho (granulometria), do grau de interação (mistura homogênea ou heterogênea), de algum tipo especial de propriedade (magnetismo, por exemplo), pode-se escolher o método mais adequado para separar os componentes da mistura.

Para misturas homogêneas líquidas, em que os componentes apresentam diferentes pontos de ebulição, um método bastante apropriado é a destilação fracionada. O processo consiste em montar um sistema no qual a mistura seja aquecida até que se atinja o ponto de ebulição de um dos líquidos. Esse passará para a forma vapor, separando-se da mistura original. O vapor será condensado e recolhido em outro recipiente. Enquanto este líquido estiver em ebulição, a temperatura continua a aumentar até atingir o ponto de ebulição do próximo líquido; esse passará para a forma de vapor, separando-se da mistura original e o vapor será condensado e recolhido em outro recipiente. O aquecimento continuará e, sucessivamente, os demais líquidos serão separados, seguindo a sua ordem crescente de temperaturas de ebulição.

Para misturas heterogêneas (polifásicas) existem vários procedimentos que podem separar cada uma das substâncias componentes; alguns exemplos são: filtração, decantação, imantação, dissolução fracionada, sublimação, centrifugação entre outras.

Na filtração, uma mistura heterogênea de um sólido disperso num líquido ou em um gás (sólido / líquido ou sólido / gás) é submetida a um filtro com porosidade adequada e somente uma das fases é capaz de passar através dos poros do filtro. O componente sólido ficará retido no filtro enquanto o líquido ou o gás o atravessa. Em laboratório, um método simples de realizar a filtração é utilizando um funil com o papel de filtro adequado.

Na separação magnética (utilizando imã), pelo menos um dos componentes deve ser atraído pelo imã. Assim, facilmente se separa a limalha de ferro dos outros componentes que não são atraídos pelo imã (areia, por exemplo).

Na dissolução fracionada, utiliza-se um solvente que é capaz de dissolver apenas uma das espécies. Por filtração, separa-se o componente não dissolvido (ficará retido no papel de filtro) daquele que se dissolveu. O componente que ficou retido no papel é, então, seco por evaporação, enquanto separa-se o componente dissolvido do solvente.

Na decantação, uma mistura heterogênea líquido / sólido (o sólido não pode ser solúvel no líquido) ou líquido / líquido (imiscíveis), é deixada em repouso até que o componente mais denso se deposite (decantação). Com auxílio de equipamentos adequados (funil de separação, sifão) podemos separar os componentes. Em situações em que a decantação é lenta (partículas finamente divididas), podemos acelerá-la com a centrifugação ou aglutinando os particulados (procedimento utilizado em estações de tratamento de água).

3. MATERIAIS E MÉTODOS (PARTE EXPERIMENTAL)

- Mistura contendo areia lavada (10g), limalha de ferro (10g) e cloreto de sódio (5g).

- Tripé.

- Tela de amianto.

- Bico de Bunsen;

- 2 béqueres de 100 mL.

- 1 béquer de 50 mL.

- 1 funil.

- Garras.

- Suporte Universal.

- Luvas.

- 1 Folha de papel de filtro.

- Bastão de vidro.

- Imã.

1. Pese