Química
Aula: Processos de
separação de misturas.
Análise Imediata
• Conjunto de processos físicos utilizados para
separar cada uma das substâncias que
compõe uma mistura.
• Para se escolher o método mais adequado
para se separar a mistura, é necessário
conhecer algumas propriedades de seus
componentes.
Filtração
Decantação
Catação
Flotação
Dissolução Fracionada
Heterogênea
Separação Magnética
Sublimação
MISTURAS
Simples
Homogênea
Destilação
Cristalização
Fracionada
MATERIAIS POROSOS
Segundo recomendações da IUPAC os materiais porosos estão divididos em:
Microporosos: dp < 2 nm (dp < 20 Å);
Mesoporosos: 2 < Dp < 50 nm (20 < Dp < 500 Å);
Macroporosos: dp > 50 nm (dp > 500 Å).
J. Rouquerol, D. Avnir, C. W. Fairbridge. Recomendations for the Chracterization of the Porous Solids. Pure Appl. Chem.
66, 1739 (1994).
Filtração
Filtração
é
um
processo mecânico
que
serve
para
separar sólidos de
líquidos.
Filtração á vácuo
Esse processo é utilizado para acelerar filtrações mais demoradas. Consiste em usar a
pressão para forçar a fase líquida da mistura a passar mais rapidamente pelo papel
filtro.
Decantação
A decantação é o processo no qual as fases se separam devido a uma diferença
de densidades.
Ex.: Água barrenta
Água e óleo
Decantação
Para acelerar a decantação usa-se a centrifugação. Consiste em girar a mistura a uma
grande velocidade, a parte mais densa deposita-se no fundo do recipiente e a parte
menos densa concentra-se na parte superior.
Catação
Método baseado na diferença de tamanho e de aspectos visíveis das partículas de
uma mistura de sólidos granulados. Um dos sólidos é retirado com pinças ou com as
mãos. Ex: mistura de feijão e impurezas.
Flotação
Flotação (Sedimentação fracionada): O sólido mais leve (menos denso) flutua em
um líquido, enquanto o mais denso sedimenta. Ex: serragem e areia, por adição de
água. Na mineração, para separar a areia do minério. Neste caso, o minério é
pulverizado e tratado com óleo para flutuar na água.
Dissolução Fracionada
Baseia-se na diferença de solubilidade dos sólidos em um determinado líquido. Ex: sal e
areia. Inicialmente adiciona-se água à mistura, a água dissolve o sal, em seguida filtra-se
a mistura, a areia fica retida no filtro enquanto a solução de água com sal passa por ele
e a água pode ser eliminada por evaporação, restando o sal pronto para ser utilizado
novamente.
Separação Magnética
Separa misturas do tipo sólido-sólido nas quais um dos componentes tem
propriedades magnéticas e é atraído por um ímã. Ex: Ferro e areia.
Sublimação
A sublimação é aplicável quando apenas um dos componentes da mistura é
sublimável. É como se purifica o iodo.
Destilação Simples
Funciona quando, no aquecimento de uma mistura homogênea de um líquido + um
sólido, apenas o líquido vaporiza. Assim, os vapores atingem a região fria
(condensador), ocorrendo a passagem para o estado líquido. O líquido purificado é
recolhido recebendo o nome de destilado e restará o sólido no balão de vidro. Ex:
água e sal de cozinha.
Destilação fracionada
A destilação fracionada
é o aprimoramento da
destilação simples,
normalmente
empregada nas refinarias
para separar os
componentes do petróleo.
Cristalização
É um processo físico que serve para separar e purificar sólidos. A água do mar, por
exemplo, contém vários sais. Em uma salina, com a evaporação lenta da água, o sal
comum cristaliza-se antes dos outros sais e, assim, é separado.
Exercícios de fixação
Uma boa opção para se separar uma mistura de
cloreto de sódio, areia e naftalina é a sequência de
procedimentos:
a) sublimação, adição de água, filtração e destilação ou
evaporação;
b) adição de água, decantação, sifonação, destilação e
filtração;
c) adição de solução de nitrato de prata, filtração e
sublimação;
d) adição de água, filtração e destilação;
e) catação e peneiração.
Exercícios de fixação
O café solúvel é obtido a partir do café comum dissolvido em
água. A solução é congelada e, a seguir, diminui-se
bruscamente a pressão. Com isso, a água em estado sólido
passa direta e rapidamente para o estado gasoso, sendo
eliminada do sistema por sucção. Com a remoção da água do
sistema, por esse meio, resta o café em pó e seco. Neste
processo foram envolvidas as seguintes mudanças de estado
físico:
a) Solidificação e condensação.
b) Congelação e condensação.
c) Solidificação e sublimação.
d) Congelação e gaseificação.
e) Solidificação e evaporação.
Exercícios de fixação
Quando se prepara chá, despeja-se água fervendo
na xícara e acrescenta-se um saquinho que contém
a erva. Deixa-se em infusão por cinco minutos,
retira-se o saquinho e adoça-se com açúcar a gosto.
Os processos de infusão e adição de açúcar sólido,
são chamados, respectivamente de:
a) extração e diluição. d) fusão e dissolução.
b) fusão e diluição.
e) filtração e concentração.
c) extração e dissolução.