MÈTODES DE SEPARACIÓ

 

METODES DE SEPARACIÓ

 

 

 

 

 

Sonia Vílchez Martínez

1A

Geni Palmero

 

ÍNDEX

1. Introducció.

• 1.1. Les mescles i la seva formació.

2. Mètodes de separació.

• 2.1. Per a les mescles homogènies.
• 2.2. Per a les mescles heterogènies.
• 2.3. Mètodes de separació per dissolució i extracció líquid-líquid.

 

 

 

 

 

 

1. INTRODUCCIÓ.

 

Les mescles són aquelles substàncies en les quals es poden separar els seus components utilitzant mètodes físics de separació. Les mescles es poden estructurar en formes molt complexes desde simples disolucions fins a sistemes disperssos, els quals són els més abundants en la natura.

Les separacións són de tipus físic o químic. Generalment, les separacions quimiques van seguides o acompanyades de separacions físiques.

Les separacions físiques s'utilitzen especialmente quan no es vol alterar els components de la mescla.

N'hi ha 2 tipus de mescles:

• Mescles homogènies. No es poden diferenciar els components de la mescla ni a simple vista ni utilitzant microscopi òptic.
• Mescles heterogènies. Podem diferenciar els components de la mescla, la qual es pot veure a simple vista, o bé, cal utilitzar un miscroscòpi òptic per poder diferenciar els components.

 

 

 

2.MÈTODES DE SEPARACIÓ.

2.1.Mescles homogènies.

 

Evaporació. Consisteix en separar els components més volàtils exposant una gran superficie  de la mescla. Al afegir calor i una corrent d'aire sec s'accelera el procés.

 

• EXEMPLE. Roba humida.

La roba humida colocada a la intemperie es seca degut a la evaporació de l'aigua. 

Destilació. Consisteix en separar els components de les mescles basant-se en les diferencies, en els punts de ebullició de dits components.

• EXEMPLE. Termolòsi de les sals minerals.

 

 

És un exemple de destilació en sec, consisteix en cremar sals minerals i obtener d'elles, a partir de la emanació i condensació de gasos, diverses substàncies minerals d'alta utilitat industrials.

 

Cristal·lització. És una operación de transferencia de materia en la que es produeix la formació d'un sòlid (cristal o precipitat) a partir d'una fase homogenia.

 

Destaca amb altres procesos de separació per el seu potencial per a combinar purificació i producción de partícules en un sol procés.

• EXEMPLE. La formació de gebre.

 

 

En diez particularment freds, el vapor d'aigua ambiental pot cristal·litzar sobre les superficies fredes com el vidre o certs metals, de manera semblant a com es forma la neu. Això es reconeix com gebre, però son cristalls d'aigua de constitució molt regular i ben formada.
Cromatografía. S'aplica en mescles homogènies líquides. Consisteix en la separació dels diferents components líquids de la mescla gràcies a la seva diferent interacció amb una fase móvil (líquid) i una fase estacionària (sòlid).

EXEMPLE. Separació de tints.

 

Ja que els tints están compostos per diversos pigments en un medi líquid, és posible separar aquests pigments mitjançant la cromatografía i evidenciar les diferencies entre cadascun. És, de fet, un experiment comú a l'hora d'explicar aquesta técnica, emprant per a ell rotuladors de colors.
 



 MÈTODES CROMATOGRÀFICS: En tenim de tres tipus.
 

1. Cromatografía de gasos. és una cromatografia en columna on la fase mòbil és un gas portador. Alguns dels camps d'aplicació més comuns de la cromatografia de gasos són l'anàlisi de substàncies volàtils en perfumeria, anàlisi de petrolis i derivats, enologia, bromatologia, etc. La cromatografia de gasos és una tècnica cromatogràfica en la qual la mostra es volatilitza i s'injecta al cap d'una columna cromatogràfica.

• EXEMPLE. Cromatografía d'hidrocarburs.

Pot ser aplicada la cromatografia de gasos d'alta resolució, amb columnes capil·lars de sílici fosa, a la determinació d'hidrocarburs aromàtics policlíquics en el medi ambient. A partir dels resultats obtinguts es predeix poder avaluar les limitacions i avantatges del procediment.

 

    2.  Cromatografía líquida. És una técnica utilitzada per a separar els components d'una mescla basant-se en diferents tipus d'interaccions químiqes entre les sunstàncies analitzades i la columna cromatogràfica.

• EXEMPLE. Análisis de sang.

Un líquid en moviment ( la sang) porta la mostra a través d'una fase estacionaria. Els components de la mostra es separen en base a les seves diferencies d'afinitat amb la fase estacionaria.

 

    3.  Cromatograia plana. És una técnica cromatogràfica que utilitza una placa inversa verticalment. Aquesta placa cromatogràfica consisteix en una fase estacionaria polar adherida a una superficie sòlida.

• EXEMPLE. Separació de la clorofil·la utilitzant un paper i alcohol com dissolvent.

MÈTODES DE SEPARACIÓ AMB CANVI D'ESTAT.
En total són 4 mètodes:

1. Sublimació. És el pas directe de sòlid a gas, sense passar per l'estat líquid. El canvi invers, de gas a sòlid, també s'anomena sublimació o sublimació inversa. 

• EXEMPLE. Neu en les muntanyes.

La neu perpètua en els cims de les muntanyes es conserva en un estat semisòlid, del qual pot tornar a ser vapor sense tenir que pasar per el seu estat líquid, simplement subliminant-se.

   2.  Cristal·lització. L'operació de cristal·lització és el procés per mitjà del qual se separa un component d'una solució líquida transferint a la fase sòlida en forma de cristalls que precipiten.

   3.  Destil·lació simple. La destil·lació és un mètode comunament utilitzat per a la purificació de líquids i la separació de mescles per tal d'obtenir els seus components individuals. La destil·lació és una tècnica de separació de substàncies que permet separar els diferents components d'una mescla.  

  4.  Destil·lació fraccionada. Quan la separació per destil·lació simple resulta difícil per la proximitat  del punt d'ebullició dels diferents components, es recorre a la destil·lació fraccionada. Per fer una destil·lació fraccionada s'intercala entre el matràs i el refrigerant una columna de destil·lació anomenada columna de fraccionament. La columna està plena, generalment, d'anells o boles de vidre, o trossos de tub de vidre. 

• EXEMPLE. Destil·lació del petroli.

Es coloca la mescla en un matràs de vidre. Al calentar-se, la substància de menor punt d'ebullició s'evapora primer i part de les altres substàncies s'evaporen també. La primera substància es refreda i condensa de nou en el flascó. Aquest líquid es calenta després gradualment per els altres vapors ascendents fins a vaporizar-se de nou.

 

  

2.2. Mescles heterogènies

 

 



Filtració.  S'aplica en mescles heterogènies sòlid-líquid. Per a que es ougui donar a terme aquesta separació les partícules han de tenir una mida diferent.

 

• EXEMPLE. Preparació de café.

El café mòlt es serveix directament en un colador (de tela o de paper) i es verteix sobre l'aigua bullint, que extreu el sabor i les propietats del café, el residu sòlid de la pols del café romandrà em um filtre i no anirà a donar a la tassa.

Decantació. S'aplica en mescles heterogènies líquid-líquid.
Permet separar líquids immicibles, és a dir, la diferencia de densitats entre els dos líquids.

 

• EXEMPLE. Decantació del vi.

Sedimentació. S'aplica en mescles heterogènies sòlid-líquid. Base de la preparació: Diferencia de les densitats entre el sòlid i líquid (sòlid més dens i és diposita al fons).

• EXEMPLE. Potabilització d'aigua.

Es basa en la Llei de Stokes, per el qual s'intenta augmentar el diàmetre de les partícules suspeses en l'aigua, unint-se unes a altres, Això es logra gràcies als procesos de coagulació i flotació ( que ocurreixen naturalment en la sang però que són produits artificialment en l' aigua.

Centrifugació. S'aplica en mescles heterogènies sòlid-líquid. És una sedimentació rápida.

• EXEMPLE. El rentarobes.

Aquest aparell empra la força centrífuga per separar la roba (sòlida) de l'aigua (líquida) en base a les seves densitats. Per això la roba sol estar gairebé seca a treure-la de l'interior.

MÈTODES MECÀNICS DE SEPARACIÓ.
En distingim 4 tipus de mescles:

Decantació. La decantació és una tècnica que permet de separar un sòlid mesclat heterogèniament amb un líquid en el qual és insoluble o bé dos líquids immiscibles de densitat diferent.

Filtració.  és una operació mecànica o física que, basant-se en la mida diferent de les partícules, permet separar mescles heterogènies (sòlid-líquid) mitjançant filtres. El líquid és capaç de travessar el filtre, el qual reté les partícules de sòlid.
 
Filtració a pressió reduïda (o filtració per succió). Es recull el líquid en un recipient en què s'ha reduït la pressió. Al laboratori, aquest recipient sol ser Erlenmeyer de vidre especial amb tubuladura
lateral, anomenat matràs de Kitasato o matràs de filtració, que es connecta a una bomba o trompa de buit i té un embut de Büchner que s'ajusta amb un tap de goma.

• EXEMPLE. Separació de l'agent dissecant d'una solución orgánica.

Es verteix lentament la suspensió sobre el filtre amb l'ajuda d'una vareta de vidre, de forma que no es produeixi el vessament del líquid, el sòlid quedarà separat del líquid.

Centrifugació. La centrifugació és un mètode pel qual es poden separar sòlids de líquids de diferent densitat per mitjà d'una força giratòria.

2.3. Mètodes de separació per dissolució i extracció líquid-líquid.

 

Dissolució. Els components solubles d'una  mescla sòlida o líquida es poden separar dels insolubles per dissolució en un dissolvent adequat.

• EXEMPLE. La pedra Pómez (gas en sòlid).

El gas en el sòlid (que en realitat és un líquid que a passat un procés de solidificació) dona lloc a la pedra, amb les propietas que li són típiques.

 

Extracció líquid-líquid. Consisteix a passar un solut d'un dissolvent a un altre, en que és més soluble. Els dos dissolvents han de ser immiscibles. Després, amb un embut de decantació, podem separar les dos solucions.

• EXEMPLE. Solució d'àcid acètic.

S'agita amb un líquid amb acetat d'etil, part de l'àcid, però relativament poca aigua, entrarà en la fase èster. Posat que les densitats de la capa acuosa i la del èster són diferents en l'equilibri, es separaran al cessar l'agitació.