Separação de misturas

Graduação em Química (Faculdades Anhanguera, 2016)

Categorias: Química

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O processo de separação de misturas consiste em separar uma mistura (homogênea ou heterogênea) através de técnicas qualitativas e quantitativas. Para entendermos melhor, precisamos definir o que é mistura:

Mistura é toda e qualquer associação composta por dois ou mais substâncias diferentes, podendo se apresentar de forma homogênea (com uma única faze visível a olho nu) ou heterogênea (duas ou mais fases visíveis a olho nu).

Agora que sabemos do que se trata uma mistura, podemos analisar quais são as técnicas e métodos disponíveis para realizar a separação dos componentes de uma mistura. Dependendo do tipo de mistura (sólido – sólido; sólido – líquido; sólido – gasoso; líquido – líquido; gasoso – gasoso) temos uma ou mais técnicas apropriadas para realizar a separação dos componentes, algumas bem simples e outras mais complexas, com diversas etapas de separação para que se possa mensurar o componente de interesse. Devido a vasta possibilidade de métodos e processos de separação, devemos considerar alguns fatores importantes na escolha do melhor método para a mistura em questão, como: Tipo de mistura (homogênea ou heterogênea); Estado físico das substâncias que compõem a mistura; Estado físico da mistura; Propriedades físico-químicas como temperatura de fusão e ebulição, densidade, solubilidade, etc.

Baseando-se no tipo de mistura, veremos alguns métodos de separação de misturas utilizados:

Separação de misturas homogêneas

Destilação simples

Baseia-se na evaporação de um dos componentes da mistura (com menor ponto de ebulição) através do aquecimento, seguido da condensação do produto evaporado. Pode ser realizada em misturas homogêneas entre líquido – sólido ou líquido – líquido (desde que contenham pontos de ebulição bem distintos).

Processo de destilação simples. Ilustração: udaix / Shutterstock.com

Destilação fracionada

Baseia-se na evaporação de um dos componentes da mistura (com menor ponto de ebulição) através do aquecimento, que deixam a mistura individualmente a medida que seu ponto de ebulição específico é atingido, seguido da separação em coluna de destilação fracionada, e posterior condensação dos destilados sequencialmente. É muito utilizado em misturas que possuem pontos de ebulição dos componentes próximos, como a destilação dos componentes do petróleo, por exemplo. É utilizado para separação de misturas homogêneas no estado líquido – líquido ou gasoso – líquido.

Sistema de Destilação Fracionada (Laboratório). Ilustração: Zern Liew / Shutterstock.com [adaptado]

Evaporação

Ocorre com aquecimento da mistura (naturalmente ou através de equipamentos que gerem o calor necessário, como fornos por exemplo) em um recipiente aberto, onde ocorre o processo de evaporação da fase líquida da mistura, restando apenas a fase sólida no recipiente. Pode ser realizada apenas em misturas homogêneas entre sólido -líquido.

Liquefação fracionada

Ocorre através da transformação dos componentes da mistura do estado gasoso para o líquido, um de cada vez, através do resfriamento gradual. Para que seja possível a separação, é necessário que os gases possuam pontos de condensação distintos. É realizado em misturas gasosas apenas.

Separação de misturas heterogêneas

Decantação

Consiste em separar uma mistura heterogênea, ou seja, que apresenta duas ou mais fases através da diferença de densidade, ou seja, a fração mais densa fica no fundo do recipiente e a mais leve fica acima, deste modo pode se realizar a separação através da remoção das partes individualmente. Normalmente utiliza-se o Funil de Bromo para decantação líquido / líquido e béqueres para decantação sólido/ líquido.

Decantação com funil de bromo. Ao abrir a torneira localizada na parte inferior do funil, é possível obter o líquido mais denso da mistura, que, pela ação da gravidade, ficou depositado no fundo do funil. Foto: chakapong / Shutterstock.com

Centrifugação

Consiste na separação de misturas heterogêneas entre líquidos ou entre líquidos e sólidos através de um equipamento chamado centrífuga, que separa as fases da mistura através da força centrífuga gerada por um rotor em alta rotação.

Centrífuga utilizada em um laboratório que analisa amostras de sangue. Foto: ktsdesign / Shutterstock.com

Filtração

Consiste na separação de misturas entre líquidos e sólidos ou gases e sólidos através da passagem da mistura por um meio filtrante. Comumente utiliza-se papel filtro para realizar a filtração em laboratório.

Levigação

Consiste em adicionar grande quantidade de água em uma mistura afim de separar os componentes sólidos da mesma, dos componentes menos densos que podem ser arrastados por um líquido. É um processo de separação de uma mistura heterogênea entre sólidos. Muito utilizado na mineração de ouro.

A levigação do ouro é uma técnica utilizada há séculos nos garimpos. Foto: Robert Gubbins / Shutterstock.com

Tamisação

Consiste em separar uma mistura heterogênea de sólidos de diversas granulometrias através da passagem da mesma por sistemas de peneiras ou tamises. Pode ser feito em pequenas escalas (laboratórios) ou em escala industrial.

Tamisadora da marca WS Tyler.

Separação magnética

Consiste na separação de misturas heterogêneas entre sólidos, quando um ou mais componentes da mistura apresenta propriedades magnéticas que possibilitem a utilização de imãs para remover estas partículas da mistura.

Máquina com eletroímã para recolhimento de detritos metálicos em depósito de lixo. Foto: dvande / Shutterstock.com

Flotação

Consiste em separar misturas entre sólidos e líquidos através da inserção de bolhas de ar e reagentes que tornem as partículas hidrofóbicas em uma suspensão, permitindo que as partículas flutuem na superfície da suspensão. Muito utilizada na mineração.