LABORATORIO N° 5 – METODOS DE SEPARACIÓN DE MEZCLAS

UNIVERSIDAD DEL MAGDALENA

LABORATORIO N° 5 – METODOS DE SEPARACIÓN DE MEZCLAS

DIEGO JOSE BENJUMEA

2020216003

VALERIA MONSALVE SOTO

2020215049

DOC.

MARIBEL CARRILLO RAMIREZ

QUIMICA GENERAL

GRUPO 17

 INDICE

1. Introducción
2. Objetivos
3. Marco teórico
4. Métodos de separación de mezclas
5. Cuestionario
6. Conclusión
7. Bibliografía

1. INTRODUCCIÓN

En el presente laboratorio se exponen los distintos métodos de separación de mezclas, de igual modo se ponen en práctica algunos de ellos con la finalidad se saber cómo se realizan y como en nuestro día a día se implementa algunos de estos procesos. Es importante tener claro que las mezclas son la combinación de dos o más sustancias donde cada uno de sus componentes mantiene su identidad y propiedades químicas. Se pueden distinguir dos clases de mezclas, las homogéneas que se caracterizan porque sus componentes están mezclados de forma tal que es imposible diferenciarlos a simple vista, estando distribuidos de manera uniforme, y están los las heterogéneas que son distinguibles a simple vista y su distribución no es uniforme. Las mezclas a diferencia de los compuestos se pueden separar a través de estos medios físicos.

1. OBJETIVOS

• Conocer los distintos métodos de separación de mezclas.
• Aplicaciones de estos métodos.
• Elementos empleados para realizar estos procesos.  

1. MARCO TEORICO

La materia suele clasificarse por su estado en sustancias puras y mezclas. Las sustancias puras se caracterizan porque tienen composición fija, no pueden separarse por métodos físicos en otras sustancias más simples y durante un cambio de estado la temperatura se mantiene constante. Una mezcla es una combinación física de dos o más sustancias puras, la mezcla tiene composición variable y sus componentes pueden separarse por métodos físicos, además la temperatura es variable durante el cambio de estado.

Las mezclas se clasifican en heterogéneas cuando constan de dos o más fases y sus componentes pueden identificarse a simple vista o con ayuda de un microscopio. Las mezclas homogéneas, usualmente llamadas soluciones, constan de una sola fase (región en la que todas las propiedades químicas y físicas son idénticas). Los componentes de una solución están tan íntimamente mezclados que son indistinguibles, tal es el caso de la solución que se forma entre agua y NaCl.

• Técnicas de separación de mezclas

Las técnicas para utilizar dependen del estado general de la mezcla (sólida, líquida o gaseosa) y de las propiedades físicas de los componentes. Para separar mezclas heterogéneas, por ejemplo, sólido-líquido, sólido-sólido, o liquido-liquido se pueden utilizar técnicas tales como la filtración, la centrifugación o la decantación, la destilación, la cristalización y la magnética.

La filtración puede ser simple (por gravedad) y al vacío. La filtración por gravedad se realiza vaciando la mezcla sobre un embudo que contiene un papel de filtro. El líquido pasa a través del papel y el sólido es retenido. El embudo generalmente se soporta sobre un aro de hierro o sobre un trípode (figura 1).

[pic 1]

La filtración al vacío se utiliza cuando se requiere un proceso más rápido. En estos casos se utiliza un embudo Buchner, el cual posee una placa con huecos para soportar el papel de filtro (figura 2). Existen embudos Buchner de porcelana, vidrio y plástico. Antes de colocarse, el papel de filtro se recorta de modo tal que tape todos los huecos, pero sin que quede levantado en las paredes. El papel se humedece con agua destilada para fijarlo en su lugar. El embudo está provisto de un anillo de caucho que encaja perfectamente en la boca de un Erlenmeyer de tubuladura lateral. Cuando el líquido (filtrado) es importante, es conveniente colocar una trampa entre el Erlenmeyer que recibe el filtrado y la trompa de succión, porque siempre existe el peligro de que el agua se devuelva y contamine el filtrado.

[pic 2][pic 3]

La decantación es una técnica de separación que aprovecha la diferencia de densidades. Generalmente el sólido es más denso que el líquido por lo cual se deposita en el fondo del recipiente, mientras la parte superior del líquido queda prácticamente sin partículas del sólido y se puede retirar con facilidad. En los procedimientos donde el sólido requiere ser lavado para retirar algún producto soluble, es conveniente combinar la filtración con la decantación.

La separación magnética es proceso industrial que es utilizado para concentrar minerales que poseen diferencias en su susceptibilidad magnética, es decir, que responden en forma diferente ante la aplicación de un campo magnético.

Probablemente la mejor técnica para la purificación de un líquido es la destilación que consiste en calentar una sustancia líquida y dejar condensar sus vapores en un recipiente distinto del que se emplea en el calentamiento. La cristalización es usualmente el mejor método para la purificación de un sólido.

En el proceso de cristalización, las moléculas se depositan gradualmente de la disolución y se unen entre sí según una disposición ordenada (la red). A medida que los agregados de moléculas van siendo lo suficientemente grandes como para ser visibles, aparecen en forma de placas, agujas, etc. La gran simetría de esos agregados macroscópicos sugiere lo ordenada que es la red cristalina. Dado que las moléculas se depositan una tras otra de una manera ordenada, quedan excluidas las moléculas de forma o tamaño diferente. Las fuerzas que mantienen juntas las moléculas son ciertamente sutiles. Las moléculas que no tengan exactamente la misma clase y distribución de las fuerzas no entrarán en la red.

1. METODOS DE SEPARACIÓN DE MEZCLAS

• LEVIGACIÓN  

Consiste en separar las partículas más densas de las más finas, habiendo pulverizado un agente insoluble. Luego, se vierte el polvo en un envase, posteriormente se debe verter el líquido que sirve como separador de las partículas, el agua. Se deja en reposo, el agua ejercerá el levigado por volumen de masa, haciendo que las partículas más densas vayan al fondo del envase y las más finas floten. [pic 4]

Uso en las industrias

• En la industria farmacéutica se utiliza este método para transformar partículas finas para su uso en ungüentos y cremas.
• Preparación de compuestos minerales como la pólvora y en pulverizaciones en laboratorios.
• Es usada en procesos como el lavado del arroz y granos, con solución de agua.
• Se aplica en procesos de lavado de arcilla.
• Procesos de limpieza del oro se utiliza la levigación.

• FILTRACIÓN AL VACÍO

[pic 5][pic 6]

La filtración al vacío es la técnica estándar utilizada para separar una mezcla sólido-líquido cuando el objetivo es retener el sólido. Se vierte una mezcla sólido-líquido sobre un papel de filtro, el proceso es ayudado por la succión debajo del embudo. El hecho de aplicar la succión con vacío permite acelerar la velocidad de filtración. Los materiales implementados para este método son un BÜCHENER, Kitasato, un papel filtro y una bomba de vacío.

Uso en las industrias

• En la industria alimentaria para el refinamiento del aceite.
• En la fabricación de vitaminas y antibióticos.
• Fabricación de filtros de aire, entre otros.

• [pic 7]DECANTACIÓN

Es un método físico utilizado para la separación de mezclas heterogéneas, el cual se usa para separar un sólido de uno o dos líquidos de diferente densidad.

Un ejemplo para este método es la separación de agua y aceite como se observa en la imagen, donde se utilizan materiales como matraz Erlenmeyer, un embudo de decantación y un soporte universal

Uso en las industrias

• En la producción de hierro se utiliza la técnica de decantación. En este proceso, la mezcla de minerales se deposita en un gran horno donde se funde (pasa del estado sólido a líquido) a altas temperaturas (1600 °C = 1873 K). Se forman dos capas: la escoria (mineral impuro) y el hierro puro. La capa de la escoria al ser menos densa se ubica por encima de la capa de hierro puro, permitiendo la separación.

• [pic 8]DESTILACIÓN

Este método permite separar mezclas de líquidos miscibles, aprovechando sus diferentes puntos de ebullición.

Un ejemplo es separar una mezcla de agua y alcohol el cual no se puede decantar y es más apropiado destilarlo, colocando la mezcla en un matraz de destilación, el cual estará conectado a un refrigerante (con circulación de agua) y todo este sistema sujetado por pinzas a los soportes universales. En la parte superior del matraz un termómetro para controlar la temperatura y en la parte inferior un anillo con una tela con asbesto para homogenizar la temperatura que tendrá en la parte inferior por el mechero de bunsen.

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