Métodos de separación de sistemas materiales sencillos
SISTEMAS MATERIALES
Mezclas
Sustancias Puras
Separación física
¿Pueden descomponerse ¿Son uniformes?
no
Mezclas heterogéneas madera sopa de verduras jugo jugo de naranja
si
si
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acero inoxidable tintura de yodo aire
no
Elementos
Mezclas homogéneas (soluciones)
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por reacciones químicas?
Compuestos agua sal de mesa amoníaco
oxígeno carbono hidrógeno
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Mezclas heterogéneas
Mezclas homogéneas (soluciones)
Métodos de separación de fases: Filtración Decantación Centrifugación Coagulación Tamización Imantación Adsorción física Sublimación Levigación Flotación Disolución
Métodos de fraccionamiento de fases:
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Destilación Cromatografía Cristalización Extracción
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Compuestos
Reacciones químicas
Elementos
Filtración: fase sóli ólida dispersa en un medio líquid uido. Como Como mate materi rial al filt filtra rant nte e suel suele e em empl plea ears rse e pape papell de filt filtro ro,, aren arena, a, carb carbón ón,, algo algodó dón. n.
Jugo de naranjas: jugo + pulpa
Equipo de filtración pie universal varilla
papel de filtro
embudo
erlenmeyer
Equipo de filtración para conectar a vacío
kitasato
para sepa separrar dos dos comp compue uest stos os de dist distin inta ta dens densid idad ad.. Decantación: par Líquidos inmiscibles (no solubles entre sí), se realiza en ampollas o embudos de decantación. Por ejemplo para separar una mezcla de agua y aceite. •
embudo de decantación
Manipulación de una ampolla de decantación
Aceite,
Agua,
agua
http://www.quimicaorganica.n http://www.quimicaorganica.net/laborato et/laboratorios/extracc rios/extraccion/extraccion-em ion/extraccion-embudo.jpg budo.jpg
Decantación: para separar sólidos de líquidos, las partículas cuya densidad es mayor que el agua sedimen enttan en el fondo del deca ecantador por acción de la gravedad. dad.
Por ejemplo para separar una mezcla de agua y arena.
Tiempo
para sepa separrar líqu líquid idos os inmi inmisc scib ible les; s; sól sólidos dos y líqui quidos. dos. Centrifugación : par La fuerza centrífuga que actúa sobre las fases, permite la separación en base a los coef coefic icie ient ntes es de sedi sedime ment ntac ació ión n de cada cada comp compon onen ente te..
V =
d2 ( P - L ) ____________ x g 18 n
Donde: V = velocidad de sedimentación d = diám diámetr etro o de la la partí partícul cula a = densidad de la partícula P L = densidad del líquido n = visc viscos osid idad ad del del medio medio g = fuerz fuerza a gra gravit vitac acio ional nal
Coagulación/floculación: proceso para acelerar la sedimentación de los sóli sólid dos dispe ispers rsos os en un sol solven ente te.. Los coagulantes atraen a las partículas pequeñas que se encuentran en suspensión (coloides), se aglutinan en pequeñas masas y con ayuda de los floculantes forman aglomerados, cuyo peso específico difiere notablemente al del agua y precipitan en conj conjun unto to al fond fondo o del del reci recipi pien ente te.. Es más común en plantas de tratamiento de aguas que en los laboratorios donde se prefi efiere la centrif rifugación. Los coagulante ntes más más comunes son sales trivalen enttes de hierro erro o alum alumin inio io,, los los floc flocul ulan ante tes s son son polí polímer meros os..
Flotación: En la flotación interviene la diferencia entre la densidad de los sólidos y la del líquido en que se encuentran en suspensión. Sin embargo, contrariamente a lo que ocurre en la decantación, este proceso de separación sólido líquido únicamente se aplica a partículas que tienen una densidad real (flotación natural) o aparente (flotación provocada) inferior a la del liquido que la contiene.
–
Levigación: dos fases sólidas s ólidas de distinta densidad. Por ejemplo para separar el oro de arenas auríferas auríferas se hace pasar sobre el sistema sistema una corriente corriente de agua, que arrastra la arena (el componente de menor densidad).
Tamización: Tamización: fase ases sóli ólidas cuy cuyas partícul culas son son de diferente tamaño. ño. Por eje ejempl mplo: para sepa eparar la aren ena a del canto rodado. par para anál anális isis is gran granul ulom omét étri rico co,, anal analiz izar ar el tama tamaño ño de las las part partíc ícul ulas as pres presen ente tes s en una muestra de suelo.
grava
arena
arcilla
malla o tamiz
Disminuye el tamaño del poro
Imantación: para separar sólidos que tengan propiedades magnéticas, pue ued den ser ser separado ados por un imán. Por ejemplo una mezcla de hierro y sal; hierro y arena.
imán
hierro
sal
Adsorción física: se utiliza un sólido para adsorber sustancias disueltas en solventes. Por ejemplo en el tratamiento de aguas para eliminar olores, colores y sabores indeseables se utiliza carbón activado.
Fuente: http://www.oviedo.es/personale http://www.oviedo.es/personales/carbon/c s/carbon/cactivo/im activo/impqcatex.htm pqcatex.htm
Sublimación: Per ermi mite te sepa separrar aque aquell llas as fase fases s capa capace ces s de subl sublim imar ar.. Un sólido se calienta y se convierte en vapor sin pasar por el estado líquido, en contacto con con un una a supe superf rfic icie ie fría fría vu vuel elv ve a soli solidi difi fica carr, se depo deposi sita ta.. Diagrama de fases
Sublimación de I2
P ambiente
T3
Por ejemplo un sistema formado por I2 y NaCl. El I2 sublima ima al ser calen enttado, el vapor entr ntra en contacto con una superfi rficie fría ría y se deposita en form forma a de cristal.
2- Salida de agua
1-Entrada de agua
3-Conexión 3-Conexión a vacío
4- Cámara de sublimación
5- Deposición Deposición de I2 sólido 6- NaCl
Cristales de I2
Disolución: una de las fases es soluble en un determinado solvente, mientras que la otra no lo es. Por ejemplo un sistema formado por arena y CuSO4 1- disolución de la sal 2- se filtra 3- el CuSO4 se recu recupe pera ra por por ev evap apor orac ació ión n del del diso disolv lven ente te 4- crista cristaliz lizaci ación. ón.
arena
2 3
cristales de CuSO4
4
Solución de CuSO4
enfriamiento
concentración
filtración
cristalización
