Técnicas de separação de misturas

Na natureza muitos elementos estão na forma de misturas, o que é necessário o uso de uma técnica de separação para obtenção de diversas substâncias químicas.

1. Tipos de mistura

Mistura é a associação de dois ou mais componentes diferentes. Uma grande parte dos elementos encontrados na natureza não são puros, se constituem como misturas com mais de um tipo de elemento. As misturas podem ser classificadas de acordo com os aspectos visuais que apresentam, que podem ter fases distintas ou não.

Sistemas monofásicos são aqueles que apresentam uma única fase, exemplo de água misturada com álcool, ao observarmos a mistura, não conseguimos distinguir um elemento de outro, são chamadas de misturas homogêneas. Sistemas com múltiplas fases são os que apresentam aspecto distinguível, ou seja, podemos diferencias os elementos contidos no meio, a exemplo de uma pedra de granito, onde é possível ver diferentes minerais que constituem o material, para este tipo de sistema é dado o nome de mistura heterogênea.

Podemos apresentar as técnicas de separação de mistura da seguinte forma:

2. Mistura homogênea

Destilação simples

Método usado para sistemas que consistem em líquido e sólido, baseado na diferença do ponto de ebulição. Sabemos que os líquidos possuem ponto de ebulição menor que os sólidos, logo, numa destilação simples faz-se o uso de uma aparelhagem específica que aquece a mistura, o líquido atinge sua temperatura de ebulição específica e se torna gasoso, adentrando num tubo de condensação onde se torna líquido novamente para ser posteriormente recolhido. Neste processo temos a recuperação do líquido ao final.

Exemplo de destilação simples. Ilustração: Reprodução
Exemplo de destilação simples. Ilustração: Reprodução

Evaporação

Processo parecido com a destilação simples, neste caso o líquido não é recuperado ao final, é deixado evaporar separando o sólido. Muito usado na produção de sal em salinas.

Imagem de uma salina, local onde se emprega a técnica de evaporação da água do mar para retirar o sal presente em solução aquosa. Foto: Reprodução
Imagem de uma salina, local onde se emprega a técnica de evaporação da água do mar para retirar o sal presente em solução aquosa. Foto: Reprodução

Destilação fracionada

Processo similar ao da destilação, tendo como diferente a mistura entre dois líquidos, com aparelhagem específica e controle de temperatura. A ordem de destilação segue a volatilidade de cada líquido, o mais volátil é destilado primeiro. Ao final, os líquidos separados são recuperados, pois se usa o sistema de condensação.

Liquefação fracionada

Técnica usada para separar gases, baseada no ponto de condensação dos gases contidos na mistura, onde, com o controle da temperatura, cada gás de liquefaz separadamente, em temperaturas distintas.

3. Mistura heterogênea

Decantação

Técnica baseada na diferença de densidade entre um sólido e um líquido. Num processo de decantação, sólido e líquido estão misturados, deixa-se ambos em repouso até que o sólido se aglomera por ser mais denso e se deposita ao fundo do recipiente.

Filtração

Processo baseado no uso de filtros, constituído por uma superfície porosa de tamanhos variados (denominados mesh) que retém a fase sólida enquanto o líquido é escoado para outro recipiente. Quando se prepara café usa-se a filtração para separar o pó do líquido que dá característica à bebida.

Catação

Separação manual dos sólidos com tamanhos e aspectos diferentes. Um exemplo é a separação do feijão que é julgado ruim para cozimento que é retirado dos bons.

Levigação

Usada para separar sólidos misturados que contenha densidades diferentes, usa-se uma corrente de água que arrasta o componente menos denso.

Ventilação

Baseada no mesmo princípio da levigação (diferença de densidade dos sólidos) no qual o menos denso é arrastado por uma corrente de ar.

Separação magnética

Técnica dependente de propriedades magnéticas presentes nos componentes. É usado um imã que atrai determinado elemento enquanto outro não. Um exemplo de seu uso é a separação de enxofre com limalha de ferro.

Exemplo de separação magnética. A porção escura são as limalhas de ferro, e a porção amarelada o enxofre. Atrás do frasco há uma pessoa segurando um imã. Foto: Reprodução
Exemplo de separação magnética. A porção escura são as limalhas de ferro, e a porção amarelada o enxofre. Atrás do frasco há uma pessoa segurando um imã. Foto: Reprodução

Flotação

Separação de sólidos com densidades diferentes usando um líquido com densidade intermediária entre os dois sólidos. Um exemplo é a mistura areia, serragem e água, que com o passar do tempo, a areia fica no fundo e a serragem na superfície, devido à densidade relativa entre os três componentes do sistema.

Referências

LENZI, E., FAVERO, L. O. B., TANAKA, A. S., Química Geral Experimental. Freitas Barros: Rio de Janeiro. 1ed. 2004.

Douglas Benício
Por Douglas Benício

Graduado em Química - Licenciatura (UEM)

Como referenciar este conteúdo

Benício, Douglas. Técnicas de separação de misturas. Todo Estudo. Disponível em: https://www.todoestudo.com.br/quimica/tecnicas-de-separacao-de-misturas. Acesso em: 25 de November de 2020.

Teste seu conhecimento

1. [FUVEST/2009] A melhor maneira de separar os três componentes de uma mistura de areia com solução aquosa de sal é:

a) Filtrar e destilar.
b) Destilar e filtrar.
c) Decantar e filtrar.
d) Filtrar e decantar.
e) Destilar e decantar.

2. [UFES/2011] Na perfuração de uma jazida petrolífera, a pressão dos gases faz com que o petróleo jorre para fora. Ao reduzir-se à pressão, o petróleo bruto para de jorrar e tem de ser bombeado. Devido às impurezas que o petróleo bruto contém, ele é submetido a dois processos mecânicos de purificação antes do refino: separá-lo da água salgada e separá-lo de impurezas sólidas, como areia e argila. Esses processos mecânicos de purificação são, respectivamente:

a) Decantação e filtração.
b) Decantação e destilação fracionada.
c) Filtração e destilação fracionada.
d) Filtração e decantação.
e) Destilação fracionada e decantação.

1. [A]
Temos três componentes na mistura: água, sal e areia. O sistema água + sal é homogêneo, enquanto o sistema água + areia é heterogêneo. Devemos seguir uma ordem de operação para efetiva separação, logo é preciso primeiro filtrar para reter as partículas de areia, passando pelos poros do filtro a solução de água e sal que, em seguida, deve ser destilada onde se recupera a água livre do sal.

2. [A]
Neste caso temos um sistema composto de petróleo + água salgada + sólidos. Pensando num processo como fizemos na questão 1, sabemos que o petróleo é mais denso que a água salgada, sendo portanto, conveniente usar a decantação para haver separação dos dois líquidos. Em seguida, haverá o petróleo + sólidos, um sistema heterogêneo, sendo assim possível o uso de filtração para retenção dos sólidos citados.

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