Relatório Técnicas de Separação e Purificação de Substâncias

        UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARINGÁ

                                    CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS

                                     DEPARTAMENTO DE QUÍMICA

                                           ENGENHARIA QUÍMICA                                            

                        Laboratório de Química Geral e Inorgânica - 5261-02

     

     TÉCNICAS DE SEPARAÇÃO E PURIFICAÇÃO DE SUBSTÂNCIA

                  DISSOLUÇÃO FRACIONADA; FILTRAÇÃO E EVAPORAÇÃO

ALUNOS:

PROFESSORA:

                                             MARINGÁ, agosto de 2022.

1.INTRODUÇÃO

          A separação de misturas é um processo utilizado para separar duas ou mais substancias e separar o componente de interesse. A grande maioria dessas substancias encontra-se na forma de misturas homogêneas e heterógenas. Enquanto a mistura homogênea apresenta apenas uma fase, a heterogênea é formada por duas ou mais fases. Misturas que parecem ser homogêneas a olho nu, porem são heterogêneas estas são chamadas de coloidais. Ao longo dos anos, várias técnicas de separação de misturas foram desenvolvidas para a possível utilização de qualquer substância e a necessidade surge por vários motivos, desde a separação da água do mar para obter sal até a separação de poluentes no tratamento de água.

         Os métodos de separação de mistura se baseiam em vários conhecimentos, como o número de fases, as propriedades da matéria, o tamanho das partículas dos sólidos presentes, o coeficiente de solubilidade e etc. Existem muitos métodos para separar uma mistura homogênea e heterogênea.

         A dissolução fracionada é um método utilizado na separação de misturas formada por sólidos ou por um sólido e um líquido, em que um de seus componentes (sólido ou líquido) é solúvel em determinado solvente (orgânico ou inorgânico), devendo ser sempre complementada com outro método, como a filtração. Sua principal característica é a diferença de solubilidade de vários materiais em um determinado solvente. A dissolução fracionada é o método mais simples e indicado para começar a realizar a separação dos componentes, porém não é um método de separação de misturas conclusivo, ou seja, não realiza a separação dos componentes de uma mistura por si só, pois requer, obrigatoriamente, mais métodos para complementar a separação.

Alguns métodos mais comuns e complementares à dissolução fracionada são:

        •        Filtração simples;

        •        Filtração a vácuo;

        •        Peneiração;

        •        Decantação com funil de bromo;

        •        Destilação simples;

        •        Destilação fracionada.

           A filtração é um processo de separação de misturas sólido – líquido ou sólido - gasoso, que consiste basicamente em passar a mistura através de um filtro, que é constituído de um material poroso e colocado em um funil, onde a fase sólida da mistura fica retida no filtro, formando o que é chamado de torta, e a fração líquida ou gasosa, chamada de filtrado, passa pelo meio filtrante e é recolhida em algum recipiente. Para um material poder ser utilizado como filtro seus poros devem ter um diâmetro muitíssimo pequeno.

        A filtração a vácuo consiste em um tipo de filtração como outra qualquer, porém é feita sem a presença de ar, o que torna esse método muito mais rápido do que uma filtração comum.

        Há outros vários tipos de separação de mistura como a peneiração: separação de partículas solidas por meio de peneiros ou crivos, ou a decantação com funil de bromo que consiste na separação dos componentes de uma mistura heterogênea no funil de bromo, é preciso adicionar a mistura ao funil e aguardar a decantação (descansar a mistura). Durante a decantação, o material mais denso fixa-se no fundo e o menos denso, em cima. Já a destilação simples ocorre com a separação do liquido por meio de evaporação o atingindo seu ponto de ebulição. E a destilação fracionada quando se aquece uma mistura heterogênea composta por dois ou mais líquidos com ponto de ebulição diferentes, os elementos com menor ponto de ebulição são separados e separados dos elementos com maior ponto de ebulição

            A técnica de evaporação é baseada na diferença de pontos de ebulição. A mistura homogênea constituída de um componente sólido e de outro líquido é deixada em repouso ou aquecidas até que o líquido evapore, ficando apenas o sólido com maior ponto de ebulição. A evaporação é usada para separar misturas, quando apenas a fase sólida é de interesse.

          A purificação de substancias, atualmente, ocorre através de propriedades físicas simples, a purificação por recristalização baseia-se na diferença de solubilidade e na impureza de um determinado solvente. Portanto, a escolha de um solvente adequado representa um grande percentual de sucesso em uma purificação de recristalização.

1.2OBJETIVOS 

• Separar os componentes de uma mistura heterogênea
• Separar os componentes de uma mistura homogênea
• Determinar a composição percentual de uma mistura de areia e sal

2.MATERIAIS E MÉTODOS:

2.1MATERIAIS UTILIZADOS:

• Béquer de 50 ml
• Filtro de papel
• Vidro de relógio
• Bastão de vidro
• Aro metálico e suporte universal
• Funil de vidro
• Proveta de 100 ml

2.2 MÉTODOS:

Experimento 1:

         O experimento teve início com dobras múltiplas no papel pregado, então pesou-se o papel junto com o vidro relógio. Logo em seguida, adicionou-se 50 ml de água destilada no béquer que continha sal e areia, então agitou-se com o auxílio de um bastão de vidro.

         Na segunda etapa foi montado o equipamento de destilação fracionada com o aro metálico, suporte universal, funil de vidro e uma pipeta de 100 ml. Iniciou-se então a destilação transferindo cuidadosamente a amostra de sal, areia e água do béquer para o funil recolhendo o filtrado na proveta, esta operação foi repetida quantas vezes foram necessárias para retirar todo sal e areia do béquer. Então anotou-se o volume do filtrado obtido na proveta.