A maioria dos materiais encontrados na natureza, ou preparados em laboratórios, não são substâncias puras, mas misturas de várias substâncias. As misturas podem ser homogêneas ou heterogêneas em função do número de fases que apresentam. Entende-se por fase a toda região de um sistema que apresenta aspecto visual, propriedades e composição uniformes em toda sua extensão.
Misturas Homogêneas: são aquelas que apresentam uma única fase, ou seja, são monofásicas. Misturas de água e açúcar, água e álcool, ligas metálicas e ar atmosférico são exemplos de misturas homogêneas. As misturas homogêneas são também chamadas soluções.
Misturas Heterogêneas: são aquelas que apresentam duas ou mais fases distintas, isto é, são polifásicas. Misturas de água com areia, água e óleo, areia e serragem são exemplos de misturas heterogêneas.
Separar os componentes de uma mistura é um dos problemas que normalmente um químico encontra. A escolha do método de separação deverá ser feita em função do tipo de mistura a ser separada (homogênea ou heterogênea) e do estado físico de seus componentes.
SEPARAÇÃO DE MISTURAS HETEROGÊNEAS:
Decantação:utilizado para separar misturas cujos componentes se separam espontaneamente pela ação da gravidade. Nos laboratórios utiliza-se o funil de decantação ou funil de bromo, na separação de misturas formadas por dois líquidos imiscíveis.
Centrifugação: método que acelera a decantação através de um forte movimento giratório, forçando a parte solida a se depositar no fundo do recipiente.
Filtração: método utilizado para separar sólidos de líquidos. Nos laboratórios realiza-se, com frequência, a filtração através de ''papel de filtro'' convenientemente dobrado e adaptado num funil.Procede-se, então, à filtração, recolhendo o filtrado num béquer ou erlenmeyer. A parte sólida da mistura fica retida no papel de filtro. Este é feito de fibras intercaladas e se comporta como uma peneira. A filtração é possível quando o tamanho das partículas sólidas é maior do que os poros do papel filtro.Quando se deseja apressar a filtração, ou quando o sólido a ser filtrado tem aspecto gelatinoso, costuma-se realizar a filtração a vácuo.
SEPARAÇÃO DE MISTURAS HOMOGÊNEAS:
Os métodos de separação dos componentes de misturas homogêneas utilizam, além das operações mecânicas, processos que envolvem transformações físicas como a evaporação, a liquefação, a dissolução etc. Descreveremos a seguir um método importante:
Destilação: método utilizado para separar os componentes de uma solução sólido-líquido. Os processos físicos utilizados na destilação são a vaporização e a condensação. A solução é aquecida até a ebulição ocorrendo apenas a vaporização do líquido. O vapor do líquido dirige-se para o condensador, refrigerado a água, onde se condensa, sendo, em seguida, recolhido. No final da destilação o líquido encontra-se no frasco coletor e o sólido no balão da destilação.
PROCESSOS SELETIVOS: São processos que, na separação, utilizam diferenças das propriedades físicas dos componentes.
Destilação fracionada: utilizada na separação dos componentes de uma mistura formada por vários líquidos. Baseia-se na diferença dos pontos de ebulição dos componentes da mistura. Para que a destilação fracionada seja eficiente, é necessário que os líquidos tenham pontos de ebulição afastados. O componente mais volátil, isto é, aquele que apresenta menor ponto de ebulição, é destilado primeiro. A leitura das temperaturas permite acompanhar a destilação, pois enquanto um líquido estiver em ebulição a temperatura permanece constante. Terminada a destilação de um líquido a temperatura do sistema sobe novamente. Nesse instante, o frasco coletor deve ser substituído para o recolhimento do outro líquido. Quando os líquidos tiverem pontos de ebulição muito próximos, o destilado continuará sendo uma mistura de líquidos, uma vez que são vaporizados simultaneamente.
Os componentes de uma mistura azeotrópica não podem ser separados por destilação, uma vez que a mistura apresenta ponto de ebulição constante.
Fusão fracionada: processo utilizado na separação de misturas sólidas. Baseia-se na diferença dos pontos de fusão dos componentes da mistura. Esse processo pode ser tanto utilizado na separação de misturas homogêneas como heterogêneas. O aquecimento da mistura permite a separação por fusão, em primeiro lugar, do componente que possui ponto de fuão mais baixo.
Os componentes de misturas eutéticas não podem ser separados por esse processo, uma vez que a mistura funde-se a uma temperatura constante.
Liquefação fracionada: processo utilizado na separação de gases. Baseia-se na diferença dos pontos de ebulição dos componentes da mistura. Através do abaixamento da temperatura os gases são liquefeitos e separados. No entanto, devido à dificuldade de se atingir temperaturas muito baixas, na prática, a mistura é totalmente liquefeita através da compressão e do resfriamento e em seguida é submetida à destilação fracionada.
Dissolução fracionada: processo utilizado na separação de sólidos. Baseia-se na diferença de solubilidade dos sólidos da mistura num determinado solvente. Esse processo também pode ser utilizado na separação dos componentes de misturas heterogêneas.
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