Apostila De Química

Processos de separação

Na natureza, os materiais puros (substancias) são raros, portanto, para obtê-los, o homem precisa usar técnicas especiais de separação. Estas técnicas são na maioria baseadas nas propriedades físicas como tamanho das partículas, densidade, TE, TF e solubilidade. Vamos discutir brevemente alguns destes métodos. Antes, vamos esclarecer alguns termos que usaremos:

- Sólidos em suspensão: quando um sólido encontra-se em um meio líquido ou gasoso devido ao movimento. Cessado o movimento do líquido ou gás, este sólido vai a fundo ou fica sobrenadante, separa-se naturalmente. Exemplos: poeira no ar e areia na água.

- Sólidos dissolvidos: quando um sólido encontra-se em meio sólido, líquido ou gasoso uniformemente distribuído. As partículas que constituem este sólido não separam do meio, a não ser que adicionemos energia, como aquecimento. Exemplo: água e sal, água e açúcar.

Técnicas de laboratoriais de purificação e separação de materiais

*Filtração simples: serve para separar sólidos em suspensão em um liquido ou no ar pela passagem por um filtro poroso.

*Filtração à vácuo: trata-se de uma filtração acelerada.Retira-se o ar do recipiente coletor de líquido todo o ar ( reduzindo a pressão interna), facilitando a entrada deste líquido.

* Decantação: é mais usado para separar sólidos em suspensão em um líquido. Deixa-se o sistema em repouso e os sólidos (os mais densos) depositam-se no fundo do recipiente(desenho)

Obs: a decantação também pode ser usada para separar para separar dois ou mais líquidos imiscíveis (como água e gasolina). Neste caso um dos líquidos que fica em cima pode ser retirado por sifonação.

*Centrifugação: trata-se de uma decantação acelerada em uma centrífuga. Veja o esquema de funcionamento deste aparelho.

*Evaporação do solvente: é um processo usado para separar sólidos dissolvidos em um líquido. O solido dissolvido deve ter elevada temperatura de ebulição para não evaporar com o líquido. Por exemplo, se aquecermos uma mistura de água e sal ao passo que a água é evaporada, o sal se deposita no fundo.

*Destilação simples (ebulição + condensação): serve também para separação de sólidos dissolvidos em líquidos. No entanto, no destilador, o condensador volta resfria o “vapor“e o faz voltar a fase líquida. Portanto na destilação o líquido é recolhido.

*Destilação fracionada: utiliza um condensador um pouco diferente do anterior. A destilação fracionada serve para separar líquidos dissolvidos uns nos outros que tenham ponto de ebulição próximos. Processo semelhante é usado nas refinarias para separar líquidos da fração líquida do petróleo.

Observação: Muitas vezes, uma só técnica não é suficiente par realizar a separação do componente desejado. Podemos aplicar uma técnica e depois outra. Exemplo:

Água + sal + terra: podemos usar primeiramente a decantação, para separar a terra. Para separar possíveis restos de terra, ainda podemos usar um filtro bem fino. Para separar o sal da água, podemos usar a evaporação da água (solvente) ou destilação simples.

Exercicios

1) Classifique os sistemas ou misturas em homogêneo ou heterogêneo. Em seguida indique os métodos que devem ser utilizados para separar os componentes.

a) água e bicarbonato de sódio.

b) água, areia e ferro.

c) solução aquosa de acetona (acetona é solúvel em água).

2) Têm-se os seguintes sistemas/misturas:

I. areia e água II.álcool (etanol) e água III. sal de cozinha (NaCl) e água.

Cada uma destes sistemas foi submetidos a uma filtração em funil com papel e, em seguida, o líquido resultante (filtrado) foi aquecido até sua total evaporação. Pergunta-se:

a) Qual mistura deixou um resíduo sólido no papel após a filtração? O que era esse resíduo?

b) Em qual caso apareceu um resíduo sólido após a evaporação do líquido? O que era esse resíduo?

Destilação fracionada do petróleo:

3) Considere os sistemas:

I água e sal

II água e azeite

III ar e poeira

Os componentes dessas misturas podem ser separados, respectivamente, pelos processos:

a) I - eletrólise; II - filtração; III – decantação

b) I - destilação; II - filtração; III - decantação

c) I - filtração; II - destilação; III - liquefação do ar

d) I - decantação; II - destilação; III - filtração

e) I - destilação; II - decantação; III – filtração

4) São dados três sistemas heterogêneas de sólidos:

I .arroz e casca II. serragem e limalha de ferro III. areia e cascalho

Os processos mais convenientes para separá-las são respectivamente:

I II III

a) levigação separação magnética ventilação

b) destilação flotação peneiração

c) ventilação flotação peneiração

d) peneiração separação magnética flotação

e) peneiração ventilação

1 – Um químico necessita fazer análise da água de um rio. O primeiro passo seguido por ele é deixar a água em repouso para que certos sólidos (como terra e areia) depositem no fundo. Este processo é chamado de:

a) Destilação