Métodos de separación de sistemas materiales sencillos
Mezclas homogéneas(soluciones)
• acero inoxidable• tintura de yodo• aire
si
Mezclas heterogéneas
•madera•sopa de verduras•jugo de naranja
no
Elementos
•oxígeno•carbono•hidrógeno
no
Compuestos
•agua•sal de mesa•amoníaco
si
Sustancias Puras Mezclas Separación física
¿Son uniformes?¿Pueden descomponerse
por reacciones químicas?
Clasificación de la materia
SISTEMAS MATERIALES
Mezclas homogéneas(soluciones)
Elementos
Mezclas heterogéneas
Compuestos
Métodos de separación de fases
Métodos de separación de fases:
•Filtración•Decantación•Centrifugación•Coagulación•Tamización•Imantación•Adsorción física•Sublimación•Levigación•Flotación•Disolución
Reacciones químicas
Métodos de fraccionamiento de fases:
•Destilación•Cromatografía•Cristalización•Extracción
Métodos de separación de fases
Filtración: fase sólida dispersa en un medio líquido.
Como material filtrante suele emplearse papel de filtro, arena, carbón, algodón.
Jugo de naranjas: jugo + pulpa
Equipo de filtración para conectar a vacío
Equipo de filtración
embudo
erlenmeyer
papel de filtro
pie universalvarilla
kitasato
Métodos de separación de fases
Decantación: para separar dos compuestos de distinta densidad.
•Líquidos inmiscibles (no solubles entre sí), se realiza en ampollas o embudos dedecantación.Por ejemplo para separar una mezcla de agua y aceite.
Agua,
agua
Aceite,
embudo de decantación
http://www.quimicaorganica.net/laboratorios/extraccion/extraccion-embudo.jpg
Manipulación de una ampolla de decantación
Métodos de separación de fases
Decantación: para separar sólidos de líquidos, las partículas cuya densidad es mayor
que el agua sedimentan en el fondo del decantador por acción de la gravedad.
Por ejemplo para separar una mezcla de agua y arena.
Tiempo
Métodos de separación de fases
Centrifugación: para separar líquidos inmiscibles; sólidos y líquidos.
La fuerza centrífuga que actúa sobre las fases, permite la separación en base a loscoeficientes de sedimentación de cada componente.
d2 ( P - L )
V = ____________ x g
18 n
Donde:V = velocidad de sedimentación d = diámetro de la partícula
P = densidad de la partícula
L = densidad del líquido
n = viscosidad del medio g = fuerza gravitacional
Métodos de separación de fases
Métodos de separación de fases
Coagulación/floculación: proceso para acelerar la sedimentación de lossólidos dispersos en un solvente.
Los coagulantes atraen a las partículas pequeñas que se encuentran en suspensión(coloides), se aglutinan en pequeñas masas y con ayuda de los floculantes formanaglomerados, cuyo peso específico difiere notablemente al del agua y precipitan enconjunto al fondo del recipiente.Es más común en plantas de tratamiento de aguas que en los laboratorios donde seprefiere la centrifugación. Los coagulantes más comunes son sales trivalentes de hierro oaluminio, los floculantes son polímeros.
Métodos de separación de fases
Métodos de separación de fases
Levigación: dos fases sólidas de distinta densidad.Por ejemplo para separar el oro de arenas auríferas se hace pasar sobre el sistema una corriente de
agua, que arrastra la arena (el componente de menor densidad).
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.
Métodos de separación de fases
Tamización: fases sólidas cuyas partículas son de diferente tamaño.
Por ejemplo: para separar la arena del canto rodado.para análisis granulométrico, analizar el tamaño de las partículas presentes
en una muestra de suelo.
arenagrava arcilla
malla otamiz
Disminuye el tamaño del poro
Métodos de separación de fases
Imantación: para separar sólidos que tengan propiedades magnéticas,pueden ser separados por un imán.
Por ejemplo una mezcla de hierro y sal; hierro y arena.
sal
imán
hierro
Métodos de separación de fases
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/personales/carbon/cactivo/impqcatex.htm
Métodos de separación de fases
Sublimación: Permite separar aquellas fases capaces de sublimar.
Un sólido se calienta y se convierte en vapor sin pasar por el estado líquido, en contactocon una superficie fría vuelve a solidificar, se deposita.
P ambiente
T3
Diagrama de fases
Sublimación de I2
Por ejemplo un sistema formado por I2 y NaCl.
El I2 sublima al ser calentado, el vapor entra en contacto con una superficie fría y se depositaen forma de cristal.
1-Entrada de agua2- Salida de agua
3-Conexión a vacío
5- Deposición de I2
sólido
6- NaCl
Cristales de I2
4- Cámara de
sublimación
Métodos de separación de fases
Disolución: una de las fases es soluble en un determinado solvente, mientrasque la otra no lo es.
Por ejemplo un sistema formado por arena y CuSO4
1- disolución de la sal2- se filtra3- el CuSO4 se recupera por evaporación del disolvente4- cristalización.
concentración filtración cristalización
Solución de CuSO4
arena
cristales de CuSO4
2
34
enfriamiento