PROCESSOS FÍSICOS DE SEPARAÇÃO

PROCESSOS FÍSICOS DE SEPARAÇÃO

Na Química, as separações são utilizadas para isolar substâncias (ou outras misturas) em um sistema com mais de um componentes. É realizada para as mais diversas finalidades, da química analítica à engenharia química ou de petróleo. Dentre os métodos, alguns, por mais que pareçam ter pouca utilidade, são essenciais em processos de mineração ou análises farmacêuticas.

Os métodos utilizados são: filtração, destilação, decantação, cromatografia, derivatização, entre outros. Cada método de separação é utilizado para certo tipo de sistema, que pode ser dividida basicamente entre homogêneo e heterogêneo.

Os métodos de separação (análise imediata), podendo ser de modo mecânico ou por processos físicos, são técnicas que se utilizam de conhecimentos de propriedades (como solubilidade, interação magnética) e constantes físicas (como P.F., P.E., densidade) para separar os componentes de um sistema.

Tamisação (peneiração)

Tamisação ou peneiração, como é mais conhecida, é um processo de separação de mistura sólido, onde os sólidos têm dimensões diferentes e é usada também para desfazer aglomerados de alguma substância que está aglomerada por algum motivo.

A peneiração é feito com uma peneira, também chamada de tamises. Este processo é muito usado na fabricação de medicamentos manipulados, em construções civis onde o pedreiro separa a areia das sujeiras (pedras, folhas, etc.), para desfazer aglomerados da farinha de trigo antes de preparar um bolo e em vários outros lugares.

Quem melhor que as próprias cozinheiras para descrever este método, ele surge da necessidade de tornar produtos mais refinados para uso na culinária

A parte mais fina da farinha passa pelas malhas da peneira.

Destilação

A destilação simples serve para a separação de uma mistura homogênea de sólido e líquido, como NaCl e H2O, por exemplo. É importante que os pontos de ebulição das duas substâncias sejam bastante diferentes. A solução é colocada em um balão de destilação, feito de vidro com fundo redondo e plano, que é esquentado por uma chama. A boca do balão é tampada com uma rolha, junto com um termômetro. O balão possui uma saída lateral, inclinada para baixo, na sua parte superior. Nessa saída é acoplado o condensador.

O condensador é formado por um duto interno, onde em volta desse duto passa água fria corrente. Esse duto desemboca em um béquer ou erlenmeyer.

Processo de destilação

A solução no balão é esquentada, até que o líquido com menor ponto de ebulição comece a evaporar. Ao evaporar, ele só tem o condensador como caminho a seguir. As paredes do condensador são frias, pois a sua volta passa água fria. Ao entrar em contato com essas paredes frias, o vapor se condensa, retornando ao estado líquido. Após algum tempo, todo o líquido de menor ponto de ebulição terá passado para o béquer, e sobrará a outra substância, sólida, no balão de vidro.

Decantação

É um processo de separação de misturas heterogêneas, principalmente de misturas compostas por líquidos (imiscíveis ou não (que não se misturam). O recipiente contendo as substâncias é inclinado, derramando a substância mais leve (que fica em cima), em outro recipiente.

-Um processo mais eficiente seria utilizando um sifão ou o funil de bromo.

Funil de bromo

O funil de bromo é um recipiente de vidro em forma de balão, com uma abertura em cima e uma torneira em baixo. A mistura dos líquidos imiscíveis é colocada no balão, e um béquer fica em baixo da torneira. A torneira é aberta, e o líquido mais denso (que fica em baixo) vai escorrer para o béquer através da torneira.

Flotação

A flotação pode ser empregada na mineração para separar os minérios de suas impurezas. A rocha a ser explorada é submetida a uma trituração e, em seguida, adiciona-se óleo. As partículas de minério, retiradas da rocha, fixam-se ao óleo. Se acrescentarmos água ao conjunto, as partículas fixadas no óleo vão para a superfície, e as impurezas ficam no fundo do recipiente.

Se fosse para separar, por exemplo, uma mistura de areia e sabão em pó, qual o método você usaria?

A flotação é uma ótima alternativa para fracionar esses componentes.

Numa primeira instância, você submete os ingredientes da mistura a uma dissolução, coloque-os numa vasilha e acrescente água. A parte menos densa da mistura (o sabão em pó) dissolve-se na água e flutua, enquanto que a parte mais densa (a areia) fica submersa no fundo da vasilha.

Separação magnética

é um método de separação de misturas heterogêneas de componentes sólidos, mais especificamente para separação de misturas contendo ferro magnético como o cobalto, o níquel e, principalmente, o ferro. Utilizando um imã (para separação em pequena escala) ou um eletroímã (para larga escala) é possível segregar a substância magnética do resto da mistura, como por exemplo separar areia da limalha de ferro, a linha de costura da agulha ou o enxofre da limalha de ferro. O processo de separação magnética é muito utilizado na área de processamento de minérios para concentração e/ou purificação de muitas substâncias minerais, possibilitando separar o lixo de objetos de metal que serão reciclados.

Na indústria, costuma-se usar ferramentas como: Polias motrizes magnéticas, Imãs suspensos, Grades magnéticas e Tambores magnéticos para que a separação magnética seja realizada.

Ímã atraindo pregos de ferro.

Filtração

A filtração é uma operação unitária que consiste na separação de uma fase sólida