Métodos de separación de mezclas.

Métodos de separación de mezclas

Methods of mixtures separation

Laura Alzate valencia 1, Jessica Pamplona Lotero 1, Natalia Serna Echeverri 1, Esteban Valencia Yepes 1*, Natalia Zuluaga Valencia 1 

1 Estudiante Ingeniería Bioquímica, Universidad de Antioquia Seccional Oriente, Kilómetro 6 Vía Rionegro La Ceja, Antioquia, Colombia

(Enviado el 25 de agosto del 2016)

Resumen

En este artículo se da a conocer de manera breve gran variedad de métodos para la separación de mezclas, por medio de una clasificación de las mismas, según el estado de agregación en el que se encuentren y teniendo en cuenta si se presentan en forma de disoluciones o en forma heterogénea.

----- Palabras claves: Mezclas sólidas, líquidas y gaseosas, lixiviación, lavado, soxhlet, sólido soluble e insoluble, líquidos miscibles e inmiscibles.

Abstract

In this article you can see in an easy way the variety of methods to the separation of mixes, in a classification of the mixes, it depends of the status of the aggregation that they are, and having in mind if presents in form of solutions or in a heterogeneous way.

----- Keywords: Solid, liquid and gaseous mixtures, leaching, washing, soxhlet, soluble and insoluble solid, miscible and immiscible liquids.

Introducción

Toda la materia del universo se encuentra en forma de mezclas, las cuales muchas veces, por razones industriales o de investigación, requieren ser separadas para poder emplear algún componente de las mismas. Los métodos de separación de mezclas son procedimientos físicos o fisicoquímicos que no alteran la composición química de las sustancias, la mayoría requieren de muy poca energía para efectuarse. En tal motivo radica la importancia del conocimiento de los métodos más eficientes para realizar el procedimiento de la separación de mezclas sin alterar la calidad de los componentes a fin de obtener el mejor rendimiento y el aprovechamiento máximo de cada una de las partes y su utilidad en la sociedad.

Objetivos generales

• Conocer, identificar y analizar la importancia de los diferentes métodos para la separación de mezclas y su correcto uso.

Objetivos específicos

• Diferenciar cada método de separación de mezclas.

• Elegir el método adecuado para la separación que se desea realizar.

• Desarrollar un mejor lenguaje técnico y mejorar la manera de cómo se escribe cuando se habla en el ámbito de la química.

1. Separación de mezclas sólidas

1. Extracción por lixiviación

Consiste en purificar varias veces una mezcla de sustancias sólidas con un líquido que disuelve uno de los componentes de la mezcla. En este tipo de separación lo que interesa es obtener el componente soluble a través de un extracto que debe estar concentrado al máximo, para conseguir este extracto se realizan varias mezclas de extractos diluidos y solvente puro sobre el refinado en contracorriente.

En el ámbito de la metalurgia, tiene una gran importancia este método ya que se utiliza mayormente en la extracción de algunos minerales como oro, plata y cobre.

1.2. Extracción por lavado

Se presenta una separación por contacto sólido - líquido, en el cual el objetivo es librar de un componente indeseable a un sólido, utilizando como solvente a un líquido que generalmente es agua corriente. Se realiza por etapas, pero se debe mezclar el refinado con disolvente selectivo puro en cada una de ellas.

[pic 1]

1.3. Extracción con soxhlet 

La extracción soxhlet ha sido el método estándar de extracción de muestras sólidas. Es el método de separación sólido-líquido usado comúnmente para determinar el contenido graso en pruebas de distinta naturaleza.  Se realiza con un equipo llamado soxhlet, conformado por: extracción con soxhlet, solvente extractor, componente soluble, componentes inertes, calor.

[pic 2]

2. Separación de mezclas líquidas

2.1. Sólido soluble en líquido

Vaporización

En los casos en los que sólo que quiere conservar la parte sólida de la mezcla, se puede dejar un recipiente abierto a la atmósfera y esperar a que el líquido se evapore, en caso contrario, se usa un recipiente cerrado con conexión a un condensados para recuperar también la parte líquida de la mezcla.

2.2. Sólido insoluble en líquido

 Decantación

Si el sólido es bastante denso y grueso, este se deposita en el fondo del recipiente. Así pues, inclinado el recipiente, se puede separar el líquido o sobrenadante, derramándose en otro recipiente sin que se caiga el sólido o sedimento. Esta separación no es muy completa ya que el sólido queda muy húmedo y el líquido algo contaminado con el sólido, por lo tanto, se emplea cuando no se requiere de una buena separación o cuando se van a hacer otras separaciones.

La efectividad de este proceso se puede aumentar, pero el medio recibe otros nombres como:

Sedimentación

Cuando la precipitación del sólido se logra agitando lentamente la mezcla.

[pic 3]

Coagulación o Fluctuación

Que se emplea cuando se usan sustancias llamadas coagulantes que provocan la precipitación del sólido.

Digestión

Cuando la precipitación del sólido se logra por calentamiento del sistema.

Centrifugación

Cuando el sistema se somete a grandes velocidades circulares que provocan la precipitación del sólido.

El caso de la decantación de un sólido en un líquido, es muy común en los procesos de potabilización del agua, para extraer las partículas más pesadas, antes de la filtración. Se lo deja reposar, y al cabo de un tiempo, las partículas del sólido suspendidas en el líquido se depositarán en el fondo del recipiente. Cuando esto sucede, el líquido se pasa a otro recipiente, dejando en la base el sólido, que podrá extraerse con facilidad.

 Filtración

Este método permite separar un sólido insoluble en un líquido; la filtración hace que un elemento sea dividido en partes de acuerdo a su grosor o tamaño. Es un proceso mecánico que no necesita ser inducido artificialmente mediante el uso de químicos u otro tipo de productos. Esta separación se logra al hacer pasar el líquido a través de un material poroso denominado filtro y retener el sólido.

Filtración por gravedad

Este tipo de filtración se realiza utilizando un embudo de tipo cónico en el cual se introduce un papel de filtro de modo que, al pasar el líquido de la disolución a través de él, quedará retenido en el papel la parte sólida, pasando limpia la parte líquida.

Filtración al vacío

Los tipos de filtración pueden ser, de acuerdo al filtro usado,

Mecánicos como el papel para el caso del café, también para potabilizar el agua que al pasar por un filtro de arena o una superficie porosa la cual retenga las partículas sólidas de impurezas.

Biológicas por ejemplo bacterias, que en el agua consumen amoníaco.  Las bacterias que se encuentran en gran abundancia en la naturaleza se adhieren a las rocas, grava, y esto permite que el agua contaminada de amoniaco sea filtrada por medio de las bacterias.

Químicos como el carbón activado que se utiliza actualmente para eliminar un amplio rango de contaminantes del agua.

2.3. Líquidos inmiscibles

Embudo de separación

En el caso de los líquidos inmiscibles comúnmente se usa un embudo especial llamado embudo de separación, con este equipo lo que se hace es llenarlo con la mezcla que se quiere separar, luego se agita vigorosamente y se deja reposar hasta que los líquidos se separen, cuando estos se encuentran completamente separados se drena el líquido más denso desde la parte de abajo del embudo hasta que en este sólo quede el líquido menos denso.

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