MEZCLAS Y METODOS

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DE SEPARACION

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Las Mezclas Son materiales que contienen dos o más sustancias simple, que pueden ser separadas tomando como base las propiedades características de cada una de ellas. Su composición es variable. La materia puede presentarse en dos formas distintas, homogéneas y heterogéneas, según que sean completamente uniformes, esto es, que sus propiedades y composición sean las mismas en cualquier punto de la misma o bien que esté formada por dos o más porciones diferentes, separadas por la superficie definidas a través de las cuales las propiedades cambian bruscamente. Un material heterogéneo es una mezcla y cada porción homogénea de la misma constituye, desde el punto de vista químico, una fase. Los componentes individuales en una mezcla heterogénea están físicamente separados y pueden observarse como tales. Estos componentes se pueden recuperar por procedimientos físicos, como la filtración, la decantación o la separación magnética.

En una mezcla homogénea o disolución el aspecto y la composición son uniformes en todas las partes de la misma. El componente que está en mayor proporción y que generalmente es líquido se denomina disolvente, y el que está en menor proporción soluto. Las disoluciones pueden ser sólidas y gaseosas, pero la mayoría de ellas son líquidas. Para separar los componentes de una disolución se utilizan técnicas como la cromatografía, la destilación o la cristalización fraccionada. Si una fase homogénea puede tener una composición variable se denomina disolución. Las disoluciones más utilizadas son las acuosas que el disolvente es el agua. Las composiciones de cualquier mezcla heterogénea pueden cambiarse en las extensiones que se quieran. Pero la composición de una mezcla homogénea, esto es una disolución, solo puede variarse, en general, entre limites definidos. Cuando una disolución está en equilibrio con el soluto puro en exceso, se dice que es saturada. Los componentes de una disolución pueden separarse mediante cambios de estado en sustancias puras. METODOS DE SEPARACION DE MEZCLAS

Métodos físicos: estos métodos son aquellos en los cuales la mano del hombre no interviene para que estos se produzcan, un caso común es el de sedimentación, si tu depositas una piedra en un liquido el solido rápidamente se sumergiría por el efecto de la gravedad. Métodos mecánicos: Decantación, 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 sedimentación en el fondo del recipiente y luego el liquido es retirado lentamente hacia otro recipiente quedando el solido depositado en el fondo del recipiente, ahora bien cuando los líquidos no miscibles estos líquidos al mezclarse tienen la propiedad de ir separándose en el recipiente, al comienzo quedan como un sistema homogéneo pero luego al separarse se puede sacar al liquido que quede en la parte superior, quedando el otro en el recipiente de origen. Método de Filtración

Filtración: es aplicable para separar un solido insoluble de un liquido se emplea una malla porosa tipo colador, la mezcla se vierte sobre la malla quedando atrapada en ella el solido y en el otro recipiente se depositara el liquido, de ese modo quedan separados los dos componentes.

Para no confundirnos de métodos, las aplicaciones a través de materiales porosos como el papel filtro, algodón o arena se separan el sólido que se encuentra suspendido en un líquido. De esta manera estos materiales son quienes permiten que solamente pase el líquido, reteniendo al sólido. Evaporación: Aquí un solido soluble y un liquido por medio de temperatura de ebullición la cual evaporara completamente y luego por condensación se recuperara el liquido mientras que el solido quedara a modo de cristales

pegado en las paredes del recipiente de donde podría ser recuperado. Punto de ebullición: cuando un liquido a determinada temperatura se va evaporando. Todos los líquidos presentan diferentes puntos de ebullición. Sublimación: Es para separar una mezcla de dos sólidos con una condición uno de ellos podría sublimarse, a esta mezcla se aplica una cantidad determinada de calor determinada produciendo los gases correspondientes a los elementos, estos vuelven a recuperarse en forma de sólidos al chocar sobre una superficie fría como una porcelana que contenga agua fría, de este modo los gases al condensarse se depositan en la base de la pieza de porcelana en forma de cristales. Centrifugación: aquí como tantas ocasiones pondremos de ejemplo al talco como solido, para acelerar su sedimentación se aplica una fuerza centrifuga la cual acelera dicha sedimentación, el movimiento gravitacionál circular por su fuerza se logra la separación. Destilación: esta separación de mezcla se aplica para separar una mezcla de mas de dos o mas líquidos miscibles, los líquidos como condición deben de tener por lo menos 5º de diferencia del punto de ebullición.

De esta forma se ira calentando hasta llegar al punto de ebullición del primer liquido, se mantendrá esta temperatura colocando o sacando el mechero para mantener la temperatura de ebullición, a modo de calor regulado de vaporización, cuando ya no se observa vapores se aumenta la temperatura al punto de ebullición del segundo liquido, podría ser repetitiva la operación según el número de líquidos que contenga la mezcla. Los vapores que se producen pasan por un condensador o refrigerante de tal manera que los vapores se irán recuperando en recipientes. Destilación: Técnica que se utilizada para purificar un líquido o bien separar los líquidos de una mezcla líquida.

Se trabaja en dos etapas: estas son la transformación del líquido en vapor y condensación del vapor.

Destilación: Técnica utilizada para purificar un líquido o separar los líquidos de una mezcla líquida. Comprende dos etapas: transformación del líquido en vapor y condensación del vapor. Decantación LIQUIDO -LIQUIDO: Líquidos de diferente densidad: Estos dejándolos en reposo sedimentan. Información extra. La información extra de la que dispongo es una breve descripción del método de decantación para separar mezcla heterogéneas, y las propiedades de los dos componentes empleados, el agua y el aceite. La decantación La decantación es un proceso físico de separación de mezclas, especial para separar mezclas heterogéneas, estas pueden ser exclusivamente líquido – líquido ó sólido – líquido. Esta técnica se basa en la diferencia de densidades entre los dos componentes, que hace que dejándolos en reposo se separen quedando el más denso arriba y el más fluido abajo.

Para realizar esta técnica se utiliza como instrumento principal un embudo de decantación, que es de cristal y esta provisto de una llave en la parte inferior.

Como se realiza su extracción en esta técnica de separación, se basa en las diferentes afinidades de los componentes de las mezclas en dos solventes distintos y no solubles entre sí. Es una técnica muy útil para aislar cada sustancia de sus fuentes naturales o de una mezcla de reacción. La técnica de extracción simple es la más común y utiliza un embudo especial llamado embudo de decantación. Tamización: en la imagen de abajo podemos apreciar claramente el método de separación por tamización.

El tamizado es un método de separación de los más sencillos, consiste en hacer pasar una mezcla de cualquier tipo de sólidos, de distinto tamaño, a través de el tamiz. Los granos más pequeños atraviesan el tamiz y los más grandes son retenidos, de esta forma podrás separa dos o más sólidos, dependiendo tanto de dichos sólidos como el tamizador que utilizamos.

Cromatografía. La Cromatografía es

la

separación

de

componentes de una mezcla que es homogénea.

aquellos

RESUMEN DE LOS METODOS DE SEPARACION • TAMIZADO: Consiste en separar partículas sólidas de acuerdo con su tamaño. Prácticamente es utilizar coladores de diferentes tamaños en los orificios, colocados en forma consecutiva, en orden decreciente, de acuerdo al tamaño de los orificios. (ver anexo Nº 1) •

DECANTACIÓN:

Consiste en separar materiales de distinta densidad. Se fundamenta que el material más denso, al tener mayor masa por unidad de volumen, permanecerá en la parte inferior del envase. (ver anexo Nº 2) •

EVAPORACIÓN:

Consiste en calentar la mezcla hasta el punto de ebullición de uno de los componentes, y dejarlos hervir hasta que se evapore totalmente. Se emplea si no tenemos interés en utilizar el componente evaporado. Los otros componentes quedan en el envase. (ver anexo Nº 3) •

DESTILACIÓN:

Este procedimiento se fundamenta en la diferencia en el punto de ebullición de los componentes de a mezcla y posteriormente enfriamiento, hasta condensación, de los vapores. Se utilizan para separar diferentes líquidos, que

se desean utilizar, a diferencia del método anterior. Los líquidos pueden ser solubles entre ellos. (ver anexo Nº 4) •

CENTRIFUGACIÓN:

Se fundamenta en la fuerza que genera un cuerpo, por el giro a gran velocidad alrededor de un punto. La acción de dicha fuerza (centrífuga), se refleja en una tendencia por salir de la línea de rotación. De acuerdo al peso de cada componente sentiría el efecto con mayor o menor intensidad. Mientras más pesados mayor será el efecto. (ver anexo Nº 5) •

LEVIGACIÓN

Es el lavado de sólidos, con una corriente de agua. Los materiales más liviano son arrastrados una mayor distancia, de esta manera hay una separación de los componentes de acuerdo a lo pesado que sean. (ver anexo Nº 6) •

IMANTACIÓN

Se fundamenta en la propiedad de algunos materiales de ser atraídos por un imán. El campo magnético del imán genera una fuerza atractora que si es suficientemente grande, los materiales se acercan a él. Para usar este método es necesario que uno de los componentes sea atraído y el resto no. (ver anexo Nº 7)

•

CROMATOGRAFÍA

La base de este método se encuentra en diferentes grados de absorción, a nivel superficial, que se pueden dar entre diferentes especies químicas. (ver anexo Nº 8) •

FILTRACIÓN

Este método se fundamenta en que algunos de los componentes de la mezcla no es soluble en el otro.(ver anexo Nº 9) Y consiste en pasar una mezcla a través de una placa porosa o un filtro, el sólido se quedara en la superficie del filtro mientras que el liquido pasara. •

CRISTALIZACION

El procedimiento de este método se inicia con la preparación de una solución saturad a una temperatura de aproximadamente 40º C, con la mezcla de la cual se desea separar los componentes, o el compuesto que se desea purificar, una vez preparado se filtra. Esta solución filtrada se enfría en un baño de hielo hasta que aparezcan los cristales del compuesto que se desea IDEAS FUNDAMENTALES materiales que contienen dos o más sustancias simples, que pueden ser separadas tomando como base las

propiedades características de cada una de ellas esto se le conoce como mezclas. Las mezclas se pueden presentar de dos formas distintas Homogéneas y Heterogéneas. La obtención de la misma depende de los componentes que la forman de su numero, propiedades, características, estados físico y el uso que se le dará Basándose en estas premisa se aplicaran los diferentes métodos tale como: Tamizado, decantación, evaporación destilación, centrifugación, levigación, imantación, cromatografía, filtración y cristalización.