Separação de misturas

Os métodos de separação de misturas são fundamentais para laboratórios, indústrias e ate mesmo no nosso cotidiano, em certas ocasiões é necessário separar as misturas ate que cada substancia fique o mais próximo de ser pura. O conjunto de separação de misturas pode ser chamado de desdobramento da mistura, fracionamento da mistura ou análise imediata da mistura.

Existem inúmeras formas de separar uma mistura, porém, iremos ver os principais processos utilizados.

Decantação
O princípio fundamental para sabermos se é possível separar uma mistura por decantação, é ter a certeza de que a densidade de seus componentes que formam a mistura heterogênea não apresentem o mesmo valor, vejamos dois métodos de decantação.

• Decantação de sólido em um líquido.

Podemos tomar como exemplo uma mistura de água com areia em um recipiente. A areia presente na mistura ira se depositar no fundo do recipiente com o passar do tempo, esse processo se chama sedimentação, logo após, a água pode ser separada cuidadosamente por inclinação, se preferir pode ser despejada com o auxílio de um bagueta (bastão de vidro), para verter o líquido ate o outro recipiente.

Podemos também utilizar o método da aspiração usando um sifão, esse processo se chama sifonação, nele ocorre a sucção do líquido presente no recipiente suspenso ate outro recipiente que se encontra abaixo.

É possível acelerarmos o processo de sedimentação utilizando o uma centrifuga, esse processo se chama centrifugação, esse aparelho executa uma rotação rápida aos recipientes que contem a mistura de um líquido com um sólido, inclinando-os para horizontal, com esta aceleração provocada pela rotação, as partículas da substância sólida se sedimentam de forma mais rápida.

• Decantação de líquidos.

Para separar dois líquidos imiscíveis (que não se mistura) de densidades diferentes, temos que utilizar um funil de separação, também chamado de funil de decantação ou funil de bromo. Ao colocarmos a mistura neste funil, temos que esperar o líquido mais denso se separar do menos denso, com isso podemos abrir a torneira de forma cautelosa e esperar somente o líquido mais denso escorrer, ate que o próximo líquido de menor densidade se aproxime da torneira, para então fechar a torneira concluindo a separação (por mais que uma das substâncias não fique pura 100%).

Filtração
O processo de filtração serve para separar misturas heterogêneas, de um sólido disperso em um líquido ou em um gás. Exemplos desse processo no cotidiano é a utilização no coador de café, que retém suas partículas sólidas, e o aspirador de pó, que filtra o ar retendo a poeira em uma bolsa de pano.

Em laboratórios são utilizados dois tipos de filtração.

• Filtração simples.

A mistura e adicionada em um papel de filtro que esta em um funil, a parte sólida e retida pelo papel enquanto a parte líquida escorre para fora do filtro por ser permeável (possibilitar a passagens de líquidos), ficando isolado em outro recipiente.

• Filtração a vácuo.

A mistura é adicionada em um funil de Buchner (funil de porcelana), que esta fixo em um frasco de kitasato por uma rolha de borracha, a sucção que ocorre no frasco diminui a sua pressão interna, com isso o líquido se separa mais rápido.

Destilação
A destilação é um processo que serve para separar misturas homogêneas, podendo ser de uma solução sólida diluída em um líquida (destilação simples) ou de dois ou mais líquidos (destilação fracionada).

Tanto para a separação fracionada quanto para a simples, a aparelhagem utilizada em laboratórios é a seguinte:

• Destilação simples.

A destilação simples ocorre quando queremos separar uma solução sólida diluída em um líquido. Vamos citar como exemplo uma mistura de cloreto de sódio (NaCl) com água (H2O), para separar esta mistura precisamos adicioná-la em um balão de destilação, este balão ira ser aquecido para que a substancia que apresente o menor ponto de ebulição evapore e a outra permaneça.

A água passa para o estado gasoso ao atingir 100°C, o aquecimento do recipiente onde se encontra a mistura, deve permanecer fixo com o mesmo valor do ponto de ebulição da substancia mais volátil (capacidade de se tornar vapor), ou seja, se a água evapora com uma temperatura menor que a do sal, o aquecimento deve ser apenas o suficiente para transformar a água em vapor, neste caso a temperatura deve ser maior ou igual a 100°C e menor do que o ponto de ebulição do sal, 1465°C (quanto mais próximo do ponto de ebulição da substancia mais volátil melhor) com isso a outra substancia que tem seu ponto de ebulição maior deverá permanecer, sendo assim o sal refinado não ira evaporar.

A água, no estado gasoso, passará pelo condensador, onde a temperatura é menor devido a corrente de água fria que passa por dentro do aparelho (água fria esta que não entra em contato com nenhum elemento da mistura, pois a água fria serve apenas para condensar o vapor de água, passando por uma outra camada que evita o contato entre ambas), com isso, o vapor de água ira se condensar, como o próprio nome do aparelho diz (condensador), e por fim, escorrerá até a saída, onde deverá gotejar até encher o outro recipiente, que estava pronto para receber apenas a água no estado puro.

• Destilação fracionada.

A destilação fracionada ocorre quando queremos separar dois ou mais líquidos. O processo é similar ao anterior, pois, uma mistura de álcool e água, por exemplo, é destilada até o momento em que a água atinge 100°C, a única diferença além da possibilidade de separarmos dois líquidos, e que também podemos separar três ou mais, seguindo as regras da destilação fracionada.

Em uma mistura de três ou mais substâncias diferentes, temos que aquece-la de acordo com a temperatura de seus componentes, ou seja, supondo que tenhamos uma mistura de três elementos de pontos de ebulição bem definidos, X = 100°C, Y = 150°C e Z = 200°C, a mistura deve ser aquecida até chegar ao ponto de ebulição da substância mais volátil, neste caso é de 100°C, após esta substancia ter se separado das outras, em seguida temos que aumentar o grau de aquecimento para atingirmos o ponto de ebulição da outra substancia, neste caso a próxima mais volátil é de 150°C e após esta substância ter se separado da outra, iremos obter as três substâncias, que antes formavam uma mistura, separadas em recipientes diferentes.