Separación de mezclas – Química

El proceso de separación de mezclas consiste en separar una mezcla (homogénea o heterogénea) mediante técnicas cualitativas y cuantitativas. Para entender mejor, necesitamos definir qué es mezcla:

Mezcla es toda asociación compuesta por dos o más sustancias diferentes, que pueden presentarse de forma homogénea (con una sola fase visible a simple vista) o heterogénea (dos o más fases visibles a simple vista).

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Ahora que sabemos qué es una mezcla, podemos ver qué técnicas y métodos están disponibles para separar los componentes de una mezcla. Dependiendo del tipo de mezcla (sólido – sólido; sólido – líquido; sólido – gaseoso; líquido – líquido; gaseoso – gaseoso) disponemos de una o más técnicas adecuadas para llevar a cabo la separación de los componentes, unas muy sencillas y otras más complejas. , con separación de varios pasos para poder medir el componente de interés. Debido a la gran posibilidad de métodos y procesos de separación, debemos considerar algunos factores importantes a la hora de elegir el mejor método para la mezcla en cuestión, tales como: Tipo de mezcla (homogénea o heterogénea); Estado físico de las sustancias que componen la mezcla; Estado físico de la mezcla; Propiedades físico-químicas como temperatura de fusión y ebullición, densidad, solubilidad, etc.

En función del tipo de mezcla, veremos algunos métodos de separación de mezclas utilizados:

Separación de mezclas homogéneas

destilación simple

Se basa en la evaporación de uno de los componentes de la mezcla (de menor punto de ebullición) mediante calentamiento, seguido de la condensación del producto evaporado. Se puede realizar en mezclas homogéneas entre líquido – sólido o líquido – líquido (siempre que contengan puntos de ebullición muy diferentes).

Proceso de destilación simple. Ilustración: udaix / Shutterstock.com

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destilación fraccionada

Se basa en la evaporación de uno de los componentes de la mezcla (con un punto de ebullición más bajo) mediante calentamiento, que dejan la mezcla individualmente a medida que se alcanza su punto de ebullición específico, seguido de la separación en una columna de destilación fraccionada y posterior condensación de los destilados. secuencialmente. Es muy utilizado en mezclas que tienen puntos de ebullición de los componentes cercanos, como la destilación de componentes del petróleo, por ejemplo. Se utiliza para separar mezclas homogéneas en estado líquido – líquido o gas – líquido.

Sistema de destilación fraccionada (laboratorio). Ilustración: Zern Liew / Shutterstock.com [adaptado]

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Evaporación

Ocurre con el calentamiento de la mezcla (de forma natural o mediante equipos que generen el calor necesario, como hornos por ejemplo) en un recipiente abierto, donde tiene lugar el proceso de evaporación de la fase líquida de la mezcla, dejando solo la fase sólida en el envase. Solo se puede realizar en mezclas homogéneas sólido-líquido.

Leer más: evaporación

licuefacción fraccionada

Se lleva a cabo transformando los componentes de la mezcla del estado gaseoso al líquido, uno a la vez, mediante un enfriamiento gradual. Para que sea posible la separación, los gases deben tener diferentes puntos de rocío. Se lleva a cabo únicamente en mezclas de gases.

Leer más: licuefacción fraccionada

Separación de mezclas heterogéneas

Decantación

Consiste en separar una mezcla heterogénea, es decir, tiene dos o más fases a través de la diferencia de densidad, es decir, la fracción más densa está en el fondo del recipiente y la más ligera está arriba, de esta manera la separación puede ser llevado a cabo mediante el retiro de las piezas individualmente. Por lo general, el embudo de bromo se utiliza para la decantación de líquido / líquido y vasos de precipitados para la decantación de sólido / líquido.

Decantación con embudo de bromo. Al abrir el grifo ubicado en el fondo del embudo, se puede obtener el líquido más denso de la mezcla, que por la acción de la gravedad se depositó en el fondo del embudo. Foto: chakapong / Shutterstock.com

Leer más: Decantar

Centrifugación

Consiste en la separación de mezclas heterogéneas entre líquidos o entre líquidos y sólidos mediante un equipo denominado centrífuga, que separa las fases de la mezcla mediante la fuerza centrífuga generada por un rotor en alta rotación.

Centrífuga utilizada en un laboratorio que analiza muestras de sangre. Foto: ktsdesign / Shutterstock.com

Leer más: Centrifugación

filtración

Consiste en la separación de mezclas entre líquidos y sólidos o gases y sólidos pasando la mezcla por un medio filtrante. El papel de filtro se utiliza habitualmente para realizar filtraciones en el laboratorio.

Leer más: Filtración

Levitación

Consiste en añadir una gran cantidad de agua a una mezcla para separar sus componentes sólidos de los componentes menos densos que pueden ser arrastrados por un líquido. Es un proceso de separación de una mezcla heterogénea entre sólidos. Ampliamente utilizado en la minería de oro.

La levigación de oro es una técnica utilizada durante siglos en la minería. Foto: Robert Gubbins / Shutterstock.com

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Thamización

Consiste en separar una mezcla heterogénea de sólidos de diferentes tamaños de partícula pasándola por tamices o sistemas de tamizado. Puede realizarse a pequeña escala (laboratorios) o a escala industrial.

Tamices de la marca WS Tyler.

Leer más: Tamización

Separación magnética

Consiste en la separación de mezclas heterogéneas entre sólidos, cuando uno o más componentes de la mezcla tienen propiedades magnéticas que permiten el uso de imanes para remover estas partículas de la mezcla.

Máquina con electroimán para la recogida de residuos metálicos en un basurero. Foto: dvande / Shutterstock.com

Leer más: Separación magnética

Flotación

Consiste en separar mezclas entre sólidos y líquidos mediante la inserción de burbujas de aire y reactivos que convierten las partículas hidrofóbicas en suspensión, permitiendo que las partículas floten sobre la superficie de la suspensión. Ampliamente utilizado en minería.

Leer más: Flotación

Una de las actividades prácticas de la ciencia es la separación de sustancias presentes en mezclas y la extracción de sustancias simples a partir de sustancias compuestas. En cuanto a los métodos de separación y extracción, es correcto señalar que:

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