Os Métodos de Filtração e Secagem

PRÁTICA 2: Métodos de Filtração e Secagem

INTRODUÇÃO TEÓRICA:

Em processos químicos pode se tornar necessário realizar a separação de misturas, as quais podem ser homogêneas ou heterogênas, e ser constituída de espécies químicas em diferentes estados físicos, tais como misturas entre: sólido-líquido; líquido-líquido; sólido-sólido; gases-gases.

Uma mistura homogênea é classificada como aquela onde não é possível fazer uma distinção entre os componentes da mistura, como por exemplo, a mistura de água e álcool. Uma mistura heterogênea é aquela na qual é possível fazer uma distinção entre os componentes da mistura, como por exemplo, a mistura de água e óleo ou a mistura de areia com açúcar.

As técnicas de separação são baseadas em diferentes propriedades físico-químicas que cada componente da mistura pode possuir, como a solubilidade e o ponto de ebulição. As técnicas de separação mais utilizadas têm como princípio a solubilidade diferencial que cada composto tem perante outra substância, como no exemplo da mistura de areia e açúcar, na qual durante a separação pode se utilizar água para solubilizar o açúcar, para então ser realizada uma separação da mistura sólido-liquido resultante a partir de uma filtração.

Solubilização: propriedade de uma espécie química de se dissolver quando em contato com outra substância.

Filtração é a operação de separação de um sólido, de um líquido ou fluido no qual está suspenso, pela passagem do líquido ou fluido através de um meio poroso capaz de reter as partículas sólidas.

Numa filtração qualitativa e dependendo do caso, o meio poroso poderá ser uma camada de algodão, tecido, polpa de fibras quaisquer, que não contaminem os materiais, mas o caso mais frequente é papel de filtro qualitativo. Para as filtrações quantitativas, usa-se geralmente papel filtro quantitativo, placas de vidro sinterizado ou porcelana sinterizada. Sendo que, existem várias porosidades diferentes para estes materiais que realizam a separação o qual devem ser escolhidos de acordo com o que se deseja separar.

As filtrações comuns de laboratório são efetuadas na aparelhagem indicada na figura 1, onde os elementos fundamentais são papel filtro qualitativo (comprado em rolos) e funil comum.

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Figura 1. Sistema de filtração comum.

A figura 2 mostra a disposição do papel de filtro dentro do funil comum.[pic 2]

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Os papéis filtro devem ser dobrados e adaptados ao funil analítico conforme mostra a Figura 3.

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        No processo de filtração, a mistura deve ser transferida para o funil contendo o papel de filtro, como mostra a figura 4, sendo que o recipiente que continha a mistura deve ser lavado também, de forma a garantir a transferência de qualquer resíduo da mistura que ainda esteja presente no recipiente.

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[pic 7][pic 8]

Outros tipos de filtração envolvem:

• Filtração com Funil de Buchner: É efetuada com sucção com auxílio de uma trompa de vácuo e Kitassato. No fundo do funil, sobre a placa plana perfurada é adaptado o disco de papel filtro molhado, devido à sucção.

A sucção acelera a filtração, especialmente para precipitados gelatinosos. Quando o precipitado é francamente gelatinoso, esta operação pode ser melhorada substituindo-se o papel por polpa de papel de filtro, que pode ser misturada ao precipitado.

• Filtração em cadinhos com placas porosas de vidro ou porcelana: Neste caso, o cadinho já possui o meio filtrante fundido ao corpo do cadinho. Sofrem via de regra, ataque das soluções alcalinas. Por isso são utilizados em aplicações diversas, evitando-se apenas soluções fracamente alcalinas.
• Filtração à quente: Quando a solubilidade permitir, a filtragem à quente é preferível, por reduzir a viscosidade do líquido.

Nas filtrações à quente, evita-se o contato do papel de filtro com as paredes do funil que resfriam o conjunto filtrante. Por isso, após feito o cone de papel, suas paredes são dobradas em pregas e aquece-se previamente o conjunto com água quente. Há também filtros com camisa de vapor e neste caso o papel filtro é adaptado como nos casos comuns.

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