Processo de separação de misturas

Separando misturas heterogêneas entre os sólidos

Catação

Antes de cozinhar o arroz, feijão, lentilha ou ervilha, a dona-de-casa ou o cozinheiro costuma “escolher” esses alimentos, separando pedrinhas e outros resíduos que possam estar misturados a outros grãos.

Assim esses elementos podem ser separados uns dos outros manualmente.
O processo de separação manual dos diferentes componentes (ou fases) que compõem uma mistura chama-se catação.

Levigação

Quando uma mistura se forma por substâncias sólidas de densidades diferentes, pode-se utilizar uma corrente de água para separá-las.

É o caso do ouro, que normalmente é encontrado junto a uma porção de terra ou areia.

Para separar essas substâncias, tritura-se a mistura dentro de um recipiente próprio e passa-se uma corrente de água por ela. A parte menos densa (a areia ou a terra) é carregada pela água, enquanto mais densa (o ouro) fica depositada no fundo.

Esse processo de separar os elementos mais densos dos menos densos utilizando água corrente é a levigação.

Flotação

Há outra forma de separar os sólidos de densidades diferentes usando água. Mas, nesse caso, não é usada água corrente.

Para separa uma mistura de areia e pó de serra, por exemplo, basta colocar a mistura numa vasilha e juntar água. A parte menos densa da mistura (o pó de serra) flutua, enquanto a parte mais densa (a areia) fica no fundo da vasilha.

Esse processo é chamado de flotação.

A flotação é muitas vezes empregada na mineração, para separar os minérios de suas impurezas. Nesse caso, procede-se da seguinte maneira: tritura-se a rocha e adiciona-se óleo. As partículas de minério vão fixar-se no óleo. Juntando-se água ao conjunto, as partículas fixadas no óleo vão para a superfície e as impurezas ficam no fundo da vasilha.

Tamisação

Ao preparar um bolo, as quituteiras costumam peneirar a farinha e o fermento. Desse modo separa-se a farinha boa da que está empelotada. A parte mais fina (a farinha boa) passa pelas malhas da peneira. Os carocinhos ficam retidos na peneira.

Nos laboratórios usam-se peneiras muito finas chamadas tamises. Por isso, o processo de separar misturas por meio de peneiras chama-se tamisação.

Imantação

Você até pode imaginar como se separa uma mistura de sólidos que contenha ferro, não é mesmo? E só pegar um ímã.

Uma mistura de limalha de ferro com outra substância – pó de enxofre, por exemplo – pode ser separada com o emprego de um ímã. Aproximando o ímã da mistura, a limalha de ferro prende-se a ele, separando-se do enxofre.

Ventilação

Você conhece a máquina de beneficiar arroz? Ela separa a casca do grão como se esti-vesse soprando. A casca de arroz é menos densa que o resto do grão e é levada junto com a cor-rente de ar.

Ventilação é o método de separação de substâncias sólidas de densidades muito diferen-te, por meio de uma corrente de ar.

Dissolução fracionária

Como separar o sal de uma porção de arreia do mar?

Nesse caso, trata-se de dois sólidos. Se adicionarmos água a essa mistura, a água irá se evaporar, ficando apenas o sal no estado sólido separado da areia.

Separando misturas heterogêneas entre sólidos e líquidos:

Filtração

Pelo próprio nome, você já pode imaginar como se efetua o processo de filtração: atra-vés de um filtro, que retém a parte sólida e deixa passar a parte líquida.

Existem vários tipos de filtros: de algodão, de papel, de porcelana, etc.

Decantação

Há misturas que, se deixadas por um tempo em repouso, têm sua parte sólida depositada no fundo do recipiente. Isso pode ser percebido numa mistura de água com areia ou barro, por exemplo. Você mesmo pode fazer essa experiência, sem dificuldade.

Depois que a parte sólida se depositou no fundo do recipiente, podemos despejar a parte líquida.

Centrifugação

Se quisermos separar rapidamente o sólido de um líquido podemos “acelerar” a decan-tação. Para isso coloca-se a mistura num aparelho chamado centrífuga, que gira em alta veloci-dade, depositando no fundo as partículas sólidas, que são densas.

Hoje em dia, esse processo pode ser observado até mesmo em casa. As máquinas de la-var roupas, por exemplo, possuem um dispositivo para centrifugar, que é acionado quando quer “torcer” a roupa. Girando em alta velocidade, as roupas são lançadas contra a parede, enquanto boa parte da água é extraída das roupas.

A centrífuga também é usada em laboratórios de análises clínicas para separar os com-ponentes do sangue.

Sifonagem

Depois de uma decantação, se não for possível entornar o recipiente para despejar o lí-quido, podemos retirá-lo com um sifão. O sifão é um cano com um formato especial, normal-mente feito de plástico ou vidro, empregado para escoar água de um recipiente a outro.

É importante notar que o recipiente original (A) deve estar em nível superior a outro (B). E também que sifão deve estar cheio de água para se iniciar a operação, pois é necessário que se forme um fluxo contínuo de água de A até B.

Pode-se então proceder do seguinte modo: mergulhar uma das extremidades do tubo no líquido do recipiente A, colocar a boca na outra extremidade e aspirar, puxando o líquido, fa-zendo com que ele comece a escorrer de A para B.

O sifão serve também para separar líquidos que não se misturam, como a água e o óleo.

Separando misturas homogêneas:

Evaporação

Já vimos esse processo rapidamente na parte relativa à dissolução fracionária. É um processo usado para separar um sólido de um liquido (como a água, por exemplo). Submete-se a mistura ao aquecimento e, com o aumento da temperatura, a água se evapora e o sólido perma-nece no recipiente.

A evaporação também pode ocorrer quando a mistura é exposta ao ar, pois a parte líqui-da se evapora sob temperatura ambiente; o que sobra é a parte sólida. Esse tipo de fracionamen-to é feito nas salinas, locais onde se retira o sal da água do mar.

Destilação

É o processo pelo qual podemos separar um líquido misturado a outro líquido ou a um sólido. Isso é feito através da vaporização do líquido e de sua posterior condensação. É um pro-cesso bastante utilizado em laboratórios e industrias, como nas de bebida e de remédios.

A destilação é feita num aparelho chamado destilador.

Vamos imaginar uma solução composta de um líquido e um sólido. A solução é coloca-da em um balão de vidro que recebe calor de uma fonte. Assim que a solução começa a ferver, o vapor sobe e passa para o condensador. Aí o vapor é resfriado para voltar ao seu estado líquido, isto é, condensar-se. A substância sólida permanece no balão.

O condensador é mantido frio através de um tubo que o abastece de água fria. Caso con-trario, os vapores não são resfriados e não se condensa e não passa para o outro balão.

O líquido destilado cai no outro balão em forma de gotas.

Destilação fracionária

O processo de destilação fracionada compreende o aquecimento de uma mistura de mais de dois líquidos que possuem pontos de ebulição não muito próximos.

Assim, a solução é aquecida e se separa, inicialmente, o líquido com o menor ponto de ebulição.

Em seguida, a solução é aquecida até se separar o líquido com ponto de ebulição aci-ma do primeiro líquido separado, e assim sucessivamente até a separação do líquido com maior ponto de ebulição.

A destilação fracionária é usada, por exemplo, em industrias petroquímicas para separar os diversos derivados do petróleo.

Fusão fracionária

Como podemos separar uma mistura de sólidos? Ferro, chumbo e estanho, por exemplo.

Sabendo qual é o ponto de fusão de cada uma das substâncias sólidas, fica relativamente fácil separá-las.

O estanho funde-se a 231 ºC; o chumbo, a 327 ºC; o ferro, a 1.536 ºC. Podemos derreter (fundir) primeiro o estanho, depois o chumbo e por último, o ferro. Cada elemento, ao derreter-se, é separado dos demais.

Solidificação fracionária

Você percebeu como é importante conhecer as propriedades físicas de uma substância? O ponto de ebulição e o de fusão são importantes para separar substâncias. O ponto de solidifi-cação também é útil para separar os componentes de uma mistura.

A solidificação fracionada pode, por exemplo, ser usada para separar a parafina dos ou-tros resíduos do petróleo. Nesse caso, a mistura é resfriada até o ponto de solidificação da para-fina. Assim, endurecida, a parafina é retirada da mistura.