TÉCNICAS DE SEPARACIÓN DE MEZCLAS

OBJETIVOS:

OBJETIVO GENERAL:

Distinguir con que técnica podemos separar las diferentes sustancias que pueden mezclarse, conociendo los elementos del laboratorio que pueden ser empleados según sea el caso.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

1. Recordar los elementos empleados en el laboratorio y función.
2. Diferenciar la filtración, decantación, destilación, evaporación y cristalización.
3. Saber que técnica emplear para separar mezclas que vemos comúnmente como lo son el agua y el aceite o el agua con sal.

JUSTIFICACIÓN:

La separación de las sustancias de una mezcla es importante para los químicos y en muchas industrias, dado que la mayor parte de los materiales, sean obtenidos de productos naturales o preparados en el laboratorio, son mezclas de sustancias. 

Los procesos de separación simples usados en el laboratorio son los mismos que los de las industrias. 

Cada uno de ellos tiene una enorme importancia práctica. 

MATERIAL TEÓRICO:

En la naturaleza, las sustancias se encuentran formando mezclas y compuestos que es necesario separar y purificar, para estudiar sus propiedades tanto físicas como químicas.

Los procedimientos físicos por los cuales se se paran las mezclas se denominan métodos de separación, que son los siguientes:

1. FILTRACIÓN
2. DECANTACIÓN
3. TAMIZADO
4. CROMATOGRAFIA
5. DESTILACIÓN
6. EVAPORACIÓN
7. CENTRIFUGACIÓN

SEPARACIÓN DE MEZCLAS

Los métodos de separación de fases de mezclas son aquellos procesos físicos por los cuales se pueden separar los componentes de una mezcla.

La separación es la operación en la que una mezcla se somete a algún tratamiento que la divide en al menos dos sustancias diferentes. En el proceso de separación, las sustancias conservan su identidad, sin cambio alguno en sus propiedades químicas.

• FILTRACIÓN:

Es aplicable para separar un solido insoluble de un liquido se emplea una maya porosa tipo colador, la mezcla se vierte  sobre la maya quedando atrapada en ella el solido y en el otro recipiente se depositara el liquido.

EJEMPLO:

Un ejemplo de filtración es el que realizan los coches con el aceite. El aceite del motor se quema del uso y forma partículas de carbón que han de ser retiradas para que no afecten al funcionamiento del vehículo, y se emplea un filtro que retiene dichas partículas. Cada cierto kilometraje dependiendo del vehículo se suele sustituir el filtro.

• DECANTACION:

Se aplica para separar una mezcla de líquidos o un solido insoluble de un liquido, en el caso de un solido se deja depositado por sedimentaciòn

 

     EJEMPLO:

Una de la principales fases de descontaminación de las aguas residuales es la decantación; es decir, se       introduce un volumen de agua residual en un tanque en el cual se busca el reposo. Los sólidos en suspensión (algunos) precipitan hacia el fondo por gravedad (es decir, decantan).

•  TAMIZADO: 
  
  La acción de hacer que alguna sustancia atraviese un tamiz (un instrumento que permite separar las partículas más grandes de otras más pequeñas).

        EJEMPLO:

Si se saca tierra del suelo y se espolvorea sobre el tamiz, las partículas finas de tierra caerán y las piedras y partículas grandes de tierra quedarán retenidas en el tamiz. De esta manera se puede hacer una clasificación por tamaños de las partículas.

• CROMATOGRAFIA:

La cromatografía es uno de los principales métodos para la separación de especies químicas estrechamente relacionadas en mezclas complejas. La cromatografía es un método físico de separación basado en la distribución de los componentes de una mezcla entre dos fases inmiscibles, una fija o estacionaria y otra móvil.

En todas las separaciones cromatográficas la muestra se disuelve en una fase móvil, que puede ser un gas un líquido o un fluido supercrítico. Esta fase móvil se hace pasar a través de una fase estacionaria inmiscible, la cual se mantienen fija en una columna o sobre una superficie sólida.

 

     EJEMPLO:

Si pintamos sobre una tira de papel de filtro o secante con el rotulador un poco más arriba de la base de la tira de papel (el papel será el soporte) y ahora lo metemos en un recipiente con alcohol en la base del recipiente, el alcohol moja la base de la tira de papel, asciende por las tiras de papel y al llegar a la tinta del rotulador que pintamos, disuelve la tinta y sigue subiendo hasta provocar la separación de los pigmentos. 

   Esto se produce por las distintas velocidades a las que se mueven los pigmentos por el papel cuando se mojan con el alcohol y se mueven. 

• DESTILACIÓN:
  
  
   La destilación, como proceso, consta de dos fases: en la primera, el líquido pasa a vapor y en la segunda el vapor se condensa, pasando de nuevo a líquido en un matraz distinto al de destilación
  

  
  

  
  
  

  EJEMPLO:

El petróleo, por ejemplo, está formado por muy diversas sustancias. Cada una de ellas tiene una temperatura concreta a la que se evapora. Lo que se hace es ir buscando dichas temperaturas en la mezcla, forzando así su evaporación. A continuación se recogen los vapores de esa sustancia y se refrigeran para provocar su condensado, almacenándose a continuación en el depósito correspondiente. Haciéndose así para cada sustancia de una mezcla dada, logramos separar cada uno de sus componentes, dejando al final un resíduo sólido que son aquellas partes de la mezcla que no se evaporan. Con el petróleo se hace para obtener por ejemplo la gasolina, el gasóleo, las ceras, y demás sustancias.

•  EVAPORACIÓN:
  
  Consiste en calentar la mezcla hasta el punto de ebullición de uno de los componentes, y dejarlo hervir hasta que se evapore totalmente. Este método se emplea si no tenemos interés en utilizar el componente evaporado. Los otros componentes quedan en el envase.
  Un ejemplo de esto se encuentra en las Salinas.
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  EJEMPLO:
  
  En algunas caletas del sur de Chile, aprovechan la marea alta para aposar el agua en piscinas artificiales y obtener por calentamiento por el Sol sales no refinadas.

• CENTRIFUGACIÓN:
  
  Proceso mecánico que permite, por medio de un movimiento acelerado de rotación, provocar la sedimentación de los componentes de una mezcla con diferente densidad. Para ello se usa una máquina especial llamada centrífuga.

      EJEMPLO:

• CRISTALIZACIÓN:

Separación de un sólido soluble y la solución que lo contiene, en forma de cristales. Los cristales pueden formarse de tres maneras:

1. Por fusión: para cristalizar una sustancia como el azufre por este procedimiento, se coloca el azufre en un crisol y se funde por calentamiento, se enfría y cuando se ha formado una costra en la superficie, se hace un agujero en ella y se invierte bruscamente el crisol, vertiendo el líquido que queda dentro. Se observará una hermosa malla de cristales en el interior del crisol.
2. Por disolución: Consiste en saturar un líquido o disolvente, por medio de un sólido o soluto y dejar que se vaya evaporando lentamente, hasta que se han formado los cristales. También puede hacerse una disolución concentrada en caliente y dejarla enfriar. Si el enfriamiento es rápido, se obtendrán cristales pequeños, y si es lento, cristales grandes.
3. Sublimación: Es el paso directo de un sólido gas, como sucede con el Iodo y la naftalina al ser calentados, ya que al enfriarse, los gases originan la cristalización por enfriamiento rápido.

JUGANDO A SEPARAR 

En la Internet encontramos múltiples maneras de aprender! Para el tema de la separación de mezclas la web cuenta con una aplicación flash que nos permite aprender a utilizar las técnicas de separación de mezclas que encontramos comúnmente.

link: http://www.desarrollomultimedia.cl/digitales_html/odea/ciencia/recursos/JUGANDO_SEPARAR/LearningObject/content/io_2.swf?version=0.1

• SI CAE ACCIDENTALMENTE AGUA EN UN RECIPIENTE DE ACEITE, ¿COMO PUEDEN SEPARARSE?

R/= DECANTACION 

Es un método físico de separación de mezclas especial para separar mezclas heterogéneas, estas pueden ser exclusivamente líquido o sólido . La decantación se basa en la diferencia de densidad entre los dos componentes, que hace que dejados en reposo, ambos se separen hasta situarse el más denso en la parte inferior del envase que los contiene. De esta forma, podemos vaciar el contenido por arriba. 

• ALGUIEN VACIÓ POR ERROR UNA  TAZA DE LENTEJAS A UN FRASCO QUE TENIA HARINA, ¿MEDIANTE QUE TÉCNICA PUEDEN SEPARARSE?

R/= TAMIZADO

El método de tamizado nos permite separar los compuestos de una mezcla se sustancias solidas de distinto tamaño como las lentejas y la harina.

• EL VINO ES UNA SOLUCIÓN EN LA QUE SUS PRINCIPALES COMPONENTES SON EL AGUA Y EL ALCOHOL ETÍLICO, ¿COMO ES POSIBLE SEPARAR EL AGUA QUE CONTIENE EL VINO DEL ALCOHOL?

R/=DESTILACIÓN
El vino es una solución hidro-alcohólica debido a que sus principales componentes son el agua y alcohol etílico, generando una mezcla homogénea. El procedimiento adecuado para separar estas sustancias es la destilación y consiste en una evaporación y condensación sucesivas, aprovechando los distintos puntos de ebullición de los líquidos.