Explicamos o que são os métodos para separar misturas e definimos cada um desses métodos com alguns exemplos simples.
O que são métodos de separação de mistura?
Sabe-se como métodos de separação de misturas ou métodos de separação de fases para as diferentes procedimentos físicas que permitem que a separação dos dois ou mais componentes de uma mistura . Os componentes da mistura mantêm sua identidade e propriedades químicas após a separação.
Para que esses mecanismos funcionem, eles devem ser misturas nas quais os componentes mantenham sua identidade e não tenham ocorrido reações químicas que alterem permanentemente suas propriedades ou dêem origem a novas substâncias.
Para que os métodos de separação sejam aplicados, propriedades como ponto de ebulição , densidade ou tamanho devem ser preservadas nos componentes da mistura.
Por outro lado, esses métodos funcionam tanto em misturas homogêneas como em misturas heterogêneas , pois não implicam em nenhuma alteração na identidade dos componentes, que podem ser recuperados mais ou menos como estavam antes de fazer a mistura. Dependendo do método aplicado, os componentes originais serão obtidos com maior ou menor pureza.
Veja também: Agregação de estados de matéria
Decantação
A sedimentação é um método usado para separar líquidos que não se dissolvem (como água e óleo) ou sólidos insolúveis em um líquido (como água e areia).
Consiste no uso de uma ampola ou funil separador , onde a mistura é deixada repousar até que o ingrediente mais denso se assente e vá para o fundo. A válvula é aberta e solta, fechando-a a tempo de o ingrediente menos denso ficar dentro. Este método é freqüentemente usado como um primeiro passo para a obtenção de substâncias mais puras.
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Filtração
A filtração é um método útil para separar sólidos insolúveis de líquidos . Consiste na utilização de um filtro (papel de filtro, pedras de filtro, etc.) que permite que o líquido passe por um meio poroso e retenha os elementos sólidos.
É assim que funcionam os filtros de água das nossas casas, ou seja, o papel de filtro onde deitamos o café sólido antes de adicionar a água quente. A água (que contém as partículas de café mais finas) passa pelo papel e as partículas mais grossas de café são retidas nele.
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Separação magnética
A separação magnética consiste na separação de fases de acordo com seu potencial magnético . Algumas substâncias respondem a campos magnéticos e outras não, e de acordo com essa diferença um ímã ou eletroímã é aplicado à mistura, o que permite atrair um componente e deixar o outro intacto (por exemplo, fragmentos de ferro em terra, mercúrio em água, pedaços de metal na água).
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Peneirar
A peneiração funciona de maneira semelhante à filtragem, mas entre substâncias sólidas de tamanhos diferentes (como cascalho e areia, sal e pipoca ou arroz e seixos).
É utilizada uma rede ou peneira cujos orifícios permitem a passagem dos fragmentos menores e retêm os maiores. Dependendo do material, pode ser utilizado como primeira etapa na obtenção de substâncias puras ou como etapa final.
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Destilação
A destilação permite que os líquidos solúveis sejam separados uns dos outros , mas com diferentes pontos de ebulição (como água e álcool ). A diferença entre os pontos de ebulição dos componentes a serem separados por este método deve ser de aproximadamente 80 ºC.
O procedimento consiste em colocar a mistura em um recipiente e aquecê-lo com controle de temperatura para que apenas o componente de menor ponto de ebulição evapore, e seja levado por um conduto (denominado coluna de destilação) para outro recipiente, desta vez refrigerado. Lá ele se condensará e retornará à sua fase original.
Os líquidos assim obtidos são conhecidos como destilados (água destilada, álcool destilado).
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Cristalização
A cristalização é um método ideal para separar sólidos dissolvidos de líquidos (sal da água, açúcar da água). Consiste em evaporar o líquido até que os cristais do sólido dissolvido sejam obtidos no fundo do recipiente. Por exemplo, é assim que você obtém sal marinho. Dependendo da velocidade de evaporação , os cristais serão maiores ou menores.
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Flutuação
A flotação é o oposto da decantação e consiste em permitir que a fase sólida de menor densidade flutue no líquido e, em seguida, remova-a manualmente ou por meio de uma peneira. O exemplo perfeito disso é o procedimento de limpeza de piscina.
Cromatografia
A cromatografia é um método usado para separar misturas complexas que não respondem a nenhum outro método de separação . Tem como princípio a capilaridade: processo que permite o avanço de uma substância por um meio específico. As duas fases da mistura são assim identificadas como fase móvel (aquela que avança) e fase estacionária (na qual avança).
O funcionamento dessa separação depende da afinidade dos componentes da mistura por ambas as fases, e de acordo com essa afinidade, a separação será mais rápida ou mais lenta. Por exemplo, quando você derrama café em um pano, o café avança ocupando uma grande quantidade de superfície.
Atualmente, existem diferentes métodos de cromatografia:
- Cromatografia em papel . A fase estacionária é constituída por uma tira de papel de filtro e a fase móvel é constituída por um solvente que contém a amostra a separar. Coloque algumas gotas do solvente contendo a amostra em uma das pontas do papel e espere o líquido avançar. Em seguida, pode-se secar, e se os diferentes componentes da amostra tiverem cores diferentes, será possível observar suas diferentes posições no papel.
- Cromatografia de camada fina. A fase estacionária é composta por um material absorvente aderido a uma placa que pode ser de vidro, alumínio ou outro material. A fase móvel é um líquido que atuará como eluente. O procedimento consiste em colocar a amostra na placa e, em seguida, mergulhar parte dela no eluente. Os componentes serão separados por diferença de afinidade entre o eluente e o componente aderido à placa.
- Cromatografia em coluna. A fase estacionária consiste em um material absorvente sólido que é embalado em uma coluna de vidro (embora agora existam colunas feitas de outros materiais, por exemplo, aço inoxidável). A fase móvel é composta por um eluente e a separação dos componentes da amostra depende da afinidade que seus componentes possuem por ambas as fases. Geralmente, o eluente passa pela coluna por gravidade , embora métodos modernos tenham sido desenvolvidos onde ele é acionado por bombas que aplicam pressão .
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