TÉCNICAS DE SEPARAÇÃO DE MISTURAS
•
Substância
•
Cada substância possui um conjunto definido de propriedades e uma composição
química.
•
Elas também podem ser inorgânicas (água e sais minerais) ou orgânicas
(proteínas, carboidratos, lípideos, ácido nucleico e vitaminas).
•
Qualquer espécie de matéria formada por átomos de elementos específicos em
proporções específicas.
TÉCNICAS DE SEPARAÇÃO DE MISTURAS
Misturas e Substâncias Puras
1.
Substância Pura
Todo material com as seguintes características:
•
Unidades estruturais (moléculas, conjuntos iônicos) quimicamente iguais entre si.
•
Composição fixa, do que decorrem propriedades fixas, como densidade, ponto de fusão
e de ebulição, etc.
•
A temperatura se mantém inalterada desde o início até o fim de todas as suas mudanças
de estado físico (fusão, ebulição, solidificação, etc.).
•
Pode ser representada por uma fórmula porque tem composição fixa.
•
Não conserva as propriedades de seus elementos constituintes, no caso de ser
substância pura composta.
TÉCNICAS DE SEPARAÇÃO DE MISTURAS
a.
Substâncias Puras Simples
•
Formada por átomos de um único elemento químico (mesmo número atômico (Z), ou
seja, o mesmo número de prótons).
Ouro: Au
Gás Hidrogênio: H2
Ferro: Fe
Argônio: Ar
OBS:
•
Alotropia é o fenômeno em que um mesmo elemento químico (átomos de mesmo Z)
forma duas ou mais substâncias simples diferentes.
Elemento: Variedades alotrópicas
Carbono (C): Diamante (Cn) Grafite (Cn) Fureleno (Cn)
Oxigênio (O): Oxigênio (O2) Ozônio (O3)
Fósforo (P): Fósforo branco (P4) Fósforo vermelho (Pn)
Enxofre (S): Enxofre rômbico (S8) Enxofre monoclínico (S8)
TÉCNICAS DE SEPARAÇÃO DE MISTURAS
b.
Substâncias Puras Compostas
•
Formada por mais de um elemento químico, numa proporção determinada de átomos.
Cloreto de Sódio: NaCl
Metano:CH4
Água: H2O
Glicose: C6H12O6
TÉCNICAS DE SEPARAÇÃO DE MISTURAS
Sistemas
a.
Sistema homogêneo, material homogêneo ou matéria homogênea
•
Apresenta as mesmas propriedades em qualquer parte de sua extensão em que seja
examinado.
•
Um sistema homogêneo ou é uma mistura (homogênea) ou uma substância pura num
único estado físico.
b.
Sistema heterogêneo, material heterogêneo ou matéria heterogênea
•
Não apresenta as mesmas propriedades em qualquer parte de sua extensão em que
seja examinado.
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Fases
•
Diferentes porções homogêneas, limitadas por superfícies de separação, que constituem
um sistema heterogêneo.
•
Um sistema heterogêneo ou é uma mistura (heterogênea) ou é uma substância pura em
mudança de estado físico.
OBS:
•
Os sistemas homogêneos são monofásicos ou unifásicos.
•
Os sistemas heterogêneos são polifásicosicos.
•
Sistemas com n componentes sólidos, como regra têm n fases.
•
Sistemas com n gases sempre têm uma única fase.
•
Não existe sistema heterogêneo de dois ou mais gases.
TÉCNICAS DE SEPARAÇÃO DE MISTURAS
Mistura e Substância Pura
2.
Misturas
•
Qualquer sistema formado de duas ou mais substâncias puras, denominadas
componentes.
•
Pode ser homogênea ou heterogênea, conforme apresente ou não as mesmas
propriedades em qualquer parte de sua extensão em que seja examinada.
•
Toda mistura homogênea é uma solução, por definição.
TÉCNICAS DE SEPARAÇÃO DE MISTURAS
Casos especiais de misturas
•
Comportam como se fossem substâncias puras nos processos de fusão (misturas
eutéticas) → Solução de água e NaCl
•
Comportam como se fossem substâncias puras em relação à ebulição (azeotrópicas)
→ Solução de álcool e água
•
Não é conhecida nenhuma mistura que seja eutética e azeotrópica simultaneamente.
TÉCNICAS DE SEPARAÇÃO DE MISTURAS
SEPARAÇÃO DOS COMPONENTES DE MISTURAS HETEROGÊNEAS
1.
SÓLIDO – SÓLIDO
a.
Catação
•
Separação manual ou com pinças de misturas.
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SEPARAÇÃO DOS COMPONENTES DE MISTURAS HETEROGÊNEAS
b.
Ventilação
•
Sólido menos denso é separado por uma corrente de ar.
TÉCNICAS DE SEPARAÇÃO DE MISTURAS
c.
Levigação
•
Sólido menos denso é separado por uma corrente de água.
TÉCNICAS DE SEPARAÇÃO DE MISTURAS
d.
Separação magnética
•
Um dos sólidos é atraído por um ímã.
•
Esse processo é utilizado em larga escala para separar alguns minérios de ferro de suas
impurezas.
TÉCNICAS DE SEPARAÇÃO DE MISTURAS
e.
Peneiração
•
Sólidos constituintes de partículas de dimensões diferentes.
•
Usadas peneiras que tenham malhas diferentes.
TÉCNICAS DE SEPARAÇÃO DE MISTURAS
f.
Sublimação
•
Um dos sólidos, por aquecimento, se sublima (passa para vapor), e o outro permanece
sólido.
TÉCNICAS DE SEPARAÇÃO DE MISTURAS
g.
Dissolução fracionada
•
Um dos componentes sólidos da mistura é dissolvido em um líquido.
•
Colocando-se a mistura em um recipiente com água, um irá se dissolver e o outro se
depositar no fundo do recipiente, podendo agora ser separados pelos seguintes
processos: filtração separa (fase sólida) da água (fase líquida) e com a evaporação da
água obteremos a outra substância.
TÉCNICAS DE SEPARAÇÃO DE MISTURAS
h.
Fusão fracionada
•
Toma por base seus diferentes pontos de fusão.
TÉCNICAS DE SEPARAÇÃO DE MISTURAS
i.
Cristalização fracionada
•
Todos os componentes da mistura são dissolvidos em um líquido que, em seguida, sofre
evaporação provocando a cristalização separada de cada componente.
TÉCNICAS DE SEPARAÇÃO DE MISTURAS
TÉCNICAS DE SEPARAÇÃO DE MISTURAS
j.
Flotação
•
Consiste em separar misturas heterogêneas sólidas com densidades diferentes através
de uma densidade intermediária.
1. Adutora de Água Bruta
2. Tanque de Mistura
3. Canal de Água Coagulada
4. Tanque de Floculação
5. Tanque de Flotação
6. Descaraga automática Lodo
7. Canal de água flotada
TÉCNICAS DE SEPARAÇÃO DE MISTURAS
SEPARAÇÃO DOS COMPONENTES DE MISTURAS HETEROGÊNEAS
2.
SÓLIDO – LÍQUIDO
a.
Decantação:
•
A fase sólida, por ser mais densa, sedimenta-se, ou seja, deposita-se no fundo do
recipiente
•
A separação das duas fases pode ser feita de duas maneiras:
vira-se lentamente a mistura em um outro frasco;
Com o auxílio de um sifão, transfere-se a fase líquida para um outro frasco (sifonação)
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b.
Filtração simples
•
A fase sólida é separada com o auxílio de papéis de filtro.
TÉCNICAS DE SEPARAÇÃO DE MISTURAS
c.
Filtração à vácuo
•
Trompa de vácuo "suga" o ar existente na parte interior do kitassato, o que permite um
mais rápido escoamento do líquido.
TÉCNICAS DE SEPARAÇÃO DE MISTURAS
TÉCNICAS DE SEPARAÇÃO DE MISTURAS
d.
Centrifugação
•
Acelerar o processo de decantação, utilizando um aparelho denominado centrifuga.
•
Na centrífuga, devido ao movimento de rotação, as partículas de maior densidade, por
inércia, são arremessadas para o fundo do tubo.
TÉCNICAS DE SEPARAÇÃO DE MISTURAS
TÉCNICAS DE SEPARAÇÃO DE MISTURAS
SEPARAÇÃO DOS COMPONENTES DE MISTURAS HETEROGÊNEAS
3.
LÍQUIDO – LÍQUIDO
Decantação
•
Separam-se líquidos imiscíveis com densidades diferentes.
•
O líquido mais denso acumula-se na parte inferior do sistema.
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SEPARAÇÃO DOS COMPONENTES DE MISTURAS HETEROGÊNEAS
4.
GÁS - SÓLIDO
•
Decantação
•
A mistura passa através de obstáculos, em forma de zigue-zague, onde as partículas
sólidas perdem velocidade e se depositam.
•
Industrialmente, esse processo é feito em equipamento denominado câmara de poeira
ou chicana.
b.
Filtração
•
A mistura passa através de um filtro, onde o sólido fica retido.
•
Esse processo é muito utilizado nas indústrias, principalmente para evitar o lançamento
de partículas sólidas na atmosfera.
•
A filtração é também usada nos aspiradores de pó, onde o sólido é retido (poeira) à
medida que o ar é aspirado.
TÉCNICAS DE SEPARAÇÃO DE MISTURAS
SEPARAÇÃO DOS COMPONENTES DE MISTURAS HOMOGÊNEAS
1.
SÓLIDO – LÍQUIDO
a.
Evaporação
•
A mistura é deixada em repouso ou é aquecida até o líquido (componente mais volátil)
sofra evaporação.
TÉCNICAS DE SEPARAÇÃO DE MISTURAS
b.
Destilação simples
•
Mistura é aquecida em uma aparelhagem apropriada, de tal maneira que o componente
líquido inicialmente evapora e, a seguir, sofre condensação, sendo recolhido em outro
frasco.
TÉCNICAS DE SEPARAÇÃO DE MISTURAS
SEPARAÇÃO DOS COMPONENTES DE MISTURAS HOMOGÊNEAS
2.
LÍQUIDO – LÍQUIDO
Destilação fracionada
•
Consiste no aquecimento da mistura de líquidos miscíveis (solução), cujos pontos de
ebulição (PE) não sejam muito próximos.
•
Os líquidos são separados na medida em que cada um dos seus pontos de ebulição é
atingido. Inicialmente, é separado o líquido com menor PE; depois, com PE
intermediário e assim sucessivamente até o líquido de maior PE.
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SEPARAÇÃO DOS COMPONENTES DE MISTURAS HOMOGÊNEAS
3.
GÁS – GÁS
a.
Liquefação fracionada
•
Mistura de gases passa por um processo de liquefação e, posteriormente, pela
destilação fracionada.
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b.
Adsorção
•
Consiste na retenção superficial de gases.
•
Alguma substâncias, tais como o carvão ativo, têm a propriedade de reter, na sua
superfície, substâncias no estado gasoso.