Separação dos componentes de uma mistura

Como os materiais encontrados na natureza, na sua maioria, são constituídos de misturas de substâncias puras, para obtê-las, a partir das substâncias compostas é necessário separá-las por um método adequado.

Existem muitos processos para separação de misturas, mas o método a ser empregado depende das condições materiais para utilizá-lo e do tipo de mistura a ser separado.

Você já pensou em como separar algumas misturas que são encontradas no seu cotidiano?

Para isso é necessário, em primeiro lugar, observar se a mistura em questão é homogênea ou heterogênea, para em seguida escolher o processo mais adequado para separá-la.

Os processos mais utilizados para separação de misturas

1) Catação, Ventilação, Levigação, Peneiração, Separação Magnética e Flotação, usados na separação de misturas heterogêneas constituídas de dois componentes sólidos.

Catação: É um processo simples de separar sólidos numa mistura heterogênea. Os grãos ou fragmentos de um dos componentes são catados com as mãos ou com uma pinça.

Ventilação: A ventilação é usada para separa sólidos menos densos, passando-se pela mistura uma corrente de ar que arrasta o mais leve.

Levigação: passa-se pela mistura uma corrente de água e esta arrasta o mais leve.

Separação magnética: passa-se pela mistura um imã, se um dos componentes possuírem propriedades magnéticas, será atraído pelo imã.

Peneiração: usada quando os grãos que formam os componentes tem tamanhos diferentes.

Sifonação: É um processo usado para separar as fases da mistura heterogênea sólido/líquido e líquido/líquido.

Flotação: é um processo de separação onde estão envolvidos os três estados da matéria - sólido, líquido e gasoso. As partículas sólidas desejadas acumulam-se nas bolhas gasosas introduzidas no líquido. As bolhas têm densidade menor que a da fase líquida e migram para superfície arrastando as partículas seletivamente aderidas. O produto não desejável é retirado pela parte inferior do recipiente.

 Decantação: usado para separar os componentes de misturas heterogêneas, constituídas de um componente sólido e outro líquido ou de dois componentes líquidos, estes líquidos devem ser imiscíveis. Esse método consiste em deixar a mistura em repouso e o componente mais denso, sob a ação da força da gravidade, formará a fase inferior e o menos denso ocupará a fase superior.

          

              

Quando a mistura a ser separada é constituída de dois líquidos imiscíveis, pode se utilizar um funil de vidro, conhecido como Funil de Decantação ou Funil de Bromo. A decantação é usada nas estações de tratamento de água, para precipitar os componentes sólidos que estão misturados com a água.

Centrifugação: é usado para acelerar a decantação da fase mais densa de uma mistura heterogênea constituída de um componente sólido e outro líquido. Esse método consiste em submeter a mistura a um movimento de rotação intenso de tal forma que o componente mais denso se deposite no fundo do recipiente.

A manteiga é separada do leite por centrifugação. Como o leite é mais denso que a manteiga, formará a fase inferior.

Nos laboratórios de análise clínica o sangue, que é uma mistura heterogênea, é submetido a centrifugação para separação dos seus componentes.

A centrifugação é utilizada na máquina de lavar roupa, na separação da água e do tecido que constitui a roupa.

Filtração: é usada para separação de misturas heterogêneas, constituídas de um componente sólido e outro líquido ou de um componente sólido e outro gasoso. A mistura deve passar através de um filtro, que é constituído de um material poroso, e as partículas de maior diâmetro ficam retidas no filtro. Para um material poder ser utilizado como filtro seus poros devem ter um diâmetro muitíssimo pequeno.

A filtração é o processo de separação utilizado no aspirador de pó. O ar e a poeira são aspirados, passam pelo filtro, que é chamado saco de poeira, as partículas sólidas da poeira ficam retidas no filtro e o ar sai.

Evaporação: é usado para separação de misturas homogêneas constituída de um componente sólido e o outro líquido. A evaporação é usada para separar misturas, quando apenas a fase sólida é de interesse.

O sal de cozinha é extraído da água do mar por evaporação. A água do mar é represada em grandes tanques, de pequena profundidade, construídos na areia, chamados de salinas. Sob a ação do sol e dos ventos a água do mar represada nas salinas sofre evaporação e o sal de cozinha e outros componentes sólidos vão se depositando no fundo dos tanques.

O sal de cozinha é extraído da água do mar por evaporação. A água do mar é represada em grandes tanques, de pequena profundidade, construídos na areia, chamados de salinas. Sob a ação do sol e dos ventos a água do mar represada nas salinas sofre evaporação e o sal de cozinha e outros componentes sólidos vão se depositando no fundo dos tanques. O sal grosso obtido nas salinas, além do uso doméstico, também é utilizado em países de inverno muito rigoroso, para derreter a neve, visto que o gelo cobre as ruas, estradas, pastagens. Isso ocorre porque ao dissolvermos uma substância em um líquido esta diminui o ponto de congelação do líquido.

Destilação simples: é usada para separar misturas homogêneas quando um dos componentes é sólido e o outro líquido. A destilação simples é utilizada quando há interesse nas duas fases. Este processo consiste em aquecer a mistura em uma aparelhagem apropriada, como a esquematizada abaixo, até que o líquido entre em ebulição. Como o vapor do líquido é menos denso, sairá pela parte superior do balão de destilação chegando ao condensador, que é refrigerado com água, entra em contato com as paredes frias, se condensa, voltando novamente ao estado líquido. Em seguida, é recolhido em um recipiente adequado, e o sólido permanece no balão de destilação.

Destilação Fracionada: é usada na separação de misturas homogêneas quando os componentes da mistura são líquidos. A destilação fracionada é baseada nos diferentes pontos de ebulição dos componentes da mistura. A técnica e a aparelhagem utilizada na destilação fracionada é a mesma utilizada na destilação simples, apenas deve ser colocado um termômetro no balão de destilação, para que se possa saber o término da destilação do líquido de menor ponto de ebulição. O término da destilação do líquido de menor ponto de ebulição, ocorrerá quando a temperatura voltar a se elevar rapidamente.

A destilação fracionada é utilizada na separação dos componentes do petróleo. O petróleo é uma substância oleosa, menos densa que a água, formado por uma mistura de substâncias. O petróleo bruto é extraído do subsolo da crosta terrestre e pode estar misturado com água salgada, areia e argila. Por decantação separa-se a água salgada, por filtração a areia e a argila. Após este tratamento, o petróleo, é submetido a um fracionamento para separação de seus componentes, por destilação fracionada. As principais frações obtidas na destilação do petróleo são: fração gasosa, na qual se encontra o gás de cozinha; fração da gasolina e da benzina; fração do óleo diesel e óleos lubrificantes, e resíduos como a vaselina, asfalto e pixe.

A destilação fracionada também é utilizada na separação dos componentes de uma mistura gasosa. Primeiro, a mistura gasosa deve ser liqüefeita através da diminuição da temperatura e aumento da pressão. Após a liquefação, submete-se a mistura a uma destilação fracionada: o gás de menor ponto de ebulição volta para o estado gasoso. Esse processo é utilizado para separação do oxigênio do ar atmosférico, que é constituído de aproximadamente 79% de nitrogênio e 20% de oxigênio e 1% de outros gases. No caso desta mistura o gás de menor ponto de ebulição é o nitrogênio.

Veja o quadro resumo dos métodos de separação de misturas!

Quadro resumo dos métodos de separação de misturas

Misturas Homogêneas

MÉTODO	PROCESSO
Destilação Simples (Sólido + Líquido)	Por aquecimento, só o líquido entra em ebulição, vaporiza-se e a seguir condensa-se, separando-se do sólido
Destilação Fracionada (Líquido + Líquido)	Por aquecimento, os líquidos vaporizam-se e a seguir condensam-se, à medida que vão sendo atingidos seus pontos de ebulição
Líquefação Fracionada (Gás + Gás)	Por resfriamento da mistura, os gases se liqüefazem separadamente, à medida que vão sendo atingidos os seus pontos de ebulição.
Aquecimento Simples (Gás + Líquido)	Por aquecimento abaixo do ponto de ebulição do líquido, ó gás dissolvido é expulso.

Misturas Heterogêneas

MÉTODO	PROCESSO
Catação (Sólido + Sólido)	Os fragmentos são catados com a mão ou pinça
Ventilação (Sólido + Sólido)	Separação do componente mais leva por corrente de ar.
Levigação (Sólido + Sólido)	Separação do componente mais leva por corrente de água.
Dissolução Fracionada (Sólido + Sólido)	Separação por meio de um líquido que dissolve apenas um componente.
Separação Magnética (Sólido + Sólido)	Apenas um componente é atraído pelo ímã.
Fusão Fracionada (Sólido + Sólido)	Separação por aquecimento da mistura até a fusão do componente de menor ponto de fusão.
Cristalização Fracionada (Sólido + Líquido)	Adiciona-se um líquido que dissolva todos os sólidos. Por evaporação da solução obtida, os componentes cristalizam-se separaddamente.
Peneiração ou Tamização (Sólido + Sólido)	Os componentes estão reduzidos a grãos de diferentes tamanhos.
Sedimentação	Separação de duas ou mais camadas devido a diferentes densidades.
Decantação (Sólido + Líquido)	Após a sedimentação a fase líquida é escoada.
Filtração (Sólido + Líquido)	Separa a fase líquida ou gasosa da sólida por meio de uma superfície porosa.
Centrifugação (Sólido + Líquido)	Decantação acelerada por uma centrífuga.