Métodos para separar misturas

1. Introdução Teórica

Materiais são substâncias com as quais se fazem coisas e são parte integrante da nossa vida, uma vez que os produtos são feitos de materiais.

Os materiais podem ser classificados em Substâncias Puras e em Misturas de Substâncias. Muitos dos materiais que nos rodeiam resultam da mistura de substâncias puras, dando origem a misturas. Consideram-se então:

Substâncias Puras todos os materiais constituídos apenas por uma substância;

Misturas de Substâncias todos os materiais constituídos por duas ou mais substâncias puras.

Substâncias

Uma substância é uma forma de matéria com composição definida e propriedades próprias. São exemplos a água, o amoníaco, a sacarose (o açúcar), o ouro e o oxigénio. As substâncias diferem umas das outras na composição e podem ser distinguidas pelo seu aspecto, cheiro, paladar e outras propriedades.

As substâncias puras podem ser divididas em substâncias elementares (constituídas apenas por dois átomos do mesmo elemento: - exemplo: oxigénio) e substâncias compostas (constituídas por átomos de elementos diferentes: - exemplo: água).

Misturas

Uma mistura é uma combinação de duas ou mais substâncias em que estas mantêm a identidade própria. Alguns exemplos familiares de misturas são o ar, os refrigerantes, o leite e o cimento. As misturas não têm composição constante. Assim, amostras de ar obtidas em diferentes cidades diferirão provavelmente na sua composição em consequência de factores como a altitude, poluição atmosférica, etc.

As misturas podem ser homogéneas , heterogéneas ou coloidais.

Numa Mistura Homogénea não é possível distinguir os seus diferentes componentes. Por exemplo, a mistura de água com açúcar é uma mistura homogénea, pois não é possível distinguir o açúcar da água. Uma Mistura Homogénea também pode ser chamada de Solução. Por exemplo, se misturar água com açúcar, obtenho uma mistura homogénea, uma solução de água com açúcar.

Numa Mistura Heterogénea é possível distinguir os seus diferentes componentes. Por exemplo, a mistura de água com azeite é uma mistura heterogénea, pois é possível distinguir a água do azeite:

Numa Mistura Coloidal os componentes da mistura não se distinguem a olho nu, contudo se usarmos um instrumento de ampliação, como um microscópio, é possível distinguir os diferentes componentes da mistura. Por exemplo, ao observares uma gota de sangue a olho nu não se consegue identificar os seus componentes, mas se se observar essa gota ao microscópio, distinguem-se os glóbulos brancos, os glóbulos vermelhos, as plaquetas…

Os Três Estados da Matéria

Todas as substâncias podem existir em três diferentes estados: sólido, líquido e gasoso.

Num sólido, as moléculas estão dispostas de forma compacta e organizada, sem possibilidade de grandes movimentos individuais.

Num líquido, as moléculas estão próximas umas das outras, contudo a rigidez posicional não existe, podendo movimentar-se com alguma liberdade.

Num gás, as distâncias entre moléculas são muito superiores às dimensões das próprias moléculas.

Os três estados da matéria são interconvertíveis: um sólido, quando aquecido, funde para dar um líquido (a temperatura a que esta mudança de estado ocorre é o chamado ponto de fusão). Um aquecimento adicional do líquido leva à vaporização do mesmo para originar o correspondente vapor (esta mudança de estado dá-se à temperatura de ebulição). Por sua vez, o arrefecimento do vapor levará à sua condensação num líquido e um arrefecimento suplementar do líquido levará à sua solidificação para dar o sólido.

Assim, qualquer mistura, seja ela homogénea ou heterogénea, pode ser desfeita por meios puramente físicos, mantendo os seus constituintes a identidade inicial, mantendo os componentes da mistura a composição e as propriedades que tinham antes de serem misturados.

Técnicas de separação de misturas

Há um conjunto de técnicas que permitem separar os componentes de uma mistura. Para cada tipo de mistura existe uma técnica ou conjunto de técnicas adequadas para separar os seus componentes:

Misturas Heterogéneas Líquidas

Decantação Líquido - Líquido

É utilizada quando se pretende separar dois líquidos não miscíveis (que não se misturam).

Misturas Heterogéneas Sólido-Líquido

Decantação Sólido - Líquido

É utilizada sempre que a fase sólida fica depositada no fundo do recipiente.

Filtração/Filtração por gravidade/Filtração por vácuo

É utilizada sempre que a fase sólida se encontra em suspensão na fase líquida.

Centrifugação

É utilizada para depositar componentes sólidos no fundo do recipiente, para serem separados posteriormente.

Misturas Heterogéneas Sólidas

Peneiração

É utilizada quando os componentes da mistura têm tamanhos diferentes.

Ventilação

Baseia-se em densidades diferentes, onde o sólido menos denso é separado por uma corrente de ar.

Separação Magnética

É utilizada quando um dos componentes da mistura tem propriedades magnéticas.

Sublimação

É utilizada quando um dos componentes da mistura sublima facilmente.

Dissolução Seletiva

É utilizada quando um dos componentes se dissolve num determinado solvente, enquanto os outros componentes não se dissolvem.

Misturas Homogéneas

Cristalização

É utilizada para obter um sólido que se encontre dissolvido num líquido.

Cromatografia