Depois das análises das principais características das substâncias, damos continuidade ao estudo da Química com os métodos de separação de componentes numa mistura. Na natureza, grande parte das substâncias apresentam-se misturadas a outras e daí nasce a necessidade de separá-las por meio de mecanismos específicos.
- Misturas Heterogêneas
- Decantação
- Filtração
- Misturas Homogêneas
- Destilação simples
- Destilação fracionada
- Leia mais:
Misturas Heterogêneas
Há dois métodos principais de separação de misturas heterogêneas, decantação e filtração.
Decantação
Processo de separação de misturas heterogêneas sólido-líquido. Ex: areia e água.
Primeiro, espera-se a sedimentação do componente mais denso (que se encontra no fundo do recipiente), depois tal recipiente é inclinado, derramando a substância mais em leve (fica em cima) em outro.
No caso do uso de uma mangueira entre os utensílios, o processo passa a se chamar sifonação. Nesse método, há a atuação da diferença de pressão entre as duas extremidades dos recipientes, por conta das diferenças de altura. Assim, uma ponta da mangueira ou do canudo fica no recipiente vazio, e a outra no meio da substância mais leve no outro recipiente, o qual deve estar mais alto.
Filtração
Separa os mesmos modelos de misturas já citados, contudo, apresenta maior eficácia. O exemplo mais claro é o uso dos papéis –filtro com furos para a passagem do líquido e retenção do sólido. Um bom exemplo é a forma usada para coar o café.
Em certos momentos, a filtração comum é muito lenta e, por isso, para acelerá-la utiliza-se a filtração a vácuo.
Funil de Bromo
É o instrumento utilizado para separar misturas heterogêneas líquido-líquido. Ex: água e óleo.
Misturas Homogêneas
O processo de separação de misturas homogêneas envolve a mudança de estado físico das substâncias envolvidas, sendo necessário uma aparelhagem mais completa. Tal processo chama-se Destilação.
Destilação simples
É o método utilizado para separar misturas homogêneas do tipo sólido-líquido. Ex: água e sal.
Não citaremos aqui a aparelhagem presente no processo porque foge dos nossos propósitos. Resumidamente, a destilação consiste no aquecimento da mistura até que a substância mais volátil entre em ebulição. Após a ebulição, tal vapor é condensado num componente separado do sólido restante e assim são obtidas as duas substâncias presentes na mistura, a sólida e a líquida.
Obs: A volatilidade é a capacidade que uma substância tem para atingir o estado gasoso.
Destilação fracionada
Na destilação fracionada, separam-se componentes de uma mistura homogênea líquido-líquido. É muito comum no refino do petróleo para a obtenção de seus derivados, na produção de bebidas alcoólicas (os famosos destilados) etc.
O processo é o mesmo da destilação simples e, portanto, envolve as mudanças de estado físico das substâncias. A aparelhagem da destilação fracionada é semelhante à da simples, com o acréscimo de uma coluna de fracionamento (daí o nome “fracionada”) que tem como função separar frações da mistura baseada na diferença de volatilidade dos componentes.
Existem ainda outros inúmeros processos de separação de misturas, como a catação (mistura heterogênea sólido-sólido) na qual os fragmentos são separados manualmente; a separação magnética em que um dos componentes é separado a partir das propriedades magnéticas que possui, sendo atraído por um imã etc.
Resumidamente, é isso! Até a próxima.
Quando acompanhamos o preparo de café, facilmente percebemos que a pessoa realiza um procedimento para retirar o excesso de pó da água por meio de um papel de filtro em um funil ou de um coador de pano. Esse procedimento, que é uma filtração comum, é amplamente utilizado em diversas áreas e ramos das atividades humanas, e não somente no preparo do café.
A filtração comum é o método de separação utilizado para separar os componentes presentes em misturas classificadas como heterogêneas. O objetivo é a completa separação do sólido contido na mistura. Os tipos de misturas heterogêneas separadas por esse método são:
Sólido em um líquido (Exemplo: água e areia);
Sólido em um gás (Exemplo: poeira e ar).
Quando realizada em um laboratório de Química, os materiais e equipamentos utilizados são:
a) Béquer
Representação de um béquer
b) Suporte Universal
Representação de um suporte universal
c) Funil simples de vidro
Representação de um funil de vidro utilizado em filtração
d) Papel de filtro
Papel de filtro utilizado em filtração
e) Garra ou argola
Representação de uma garra metálica para suporte universal
A função de cada um desses materiais é mais bem entendida quando explicamos as etapas da separação de uma mistura por filtração. Utilizaremos como exemplo a mistura de água e areia. Acompanhe:
1o) Adaptamos a garra ou argola no suporte universal;
Suporte universal com a garra adaptada
2o) Em seguida, prendemos o funil de vidro na garra ou argola;
Funil adaptado à garra
3o) Posicionamos o béquer na parte de baixo do funil de vidro;
Béquer posicionado sob o funil
4o) Colocamos o papel de filtro no interior do funil de vidro;
5o) Começamos a despejar a mistura formada por água e areia no interior do funil com o papel de filtro;
6o) O papel de filtro começa a reter a areia e permite a passagem apenas da água, que cai no béquer e é recolhida.
A filtração comum pode ainda ser realizada por meio de um funil de vidro com papel de filtro no interior de um erlenmeyer, como demonstrado na imagem abaixo:
Filtração comum realizada de forma simples
Com essa explicação, fica claro que, durante o preparo do café, o objetivo de utilizar o papel de filtro ou coador de pano é o mesmo de qualquer filtração comum, ou seja, reter o excesso de material sólido. Essa mesma explicação pode ser dada para várias outras situações, tais como:
Utilização de um aspirador de pó: o equipamento faz a sucção (suga) do ar e impurezas sólidas para o seu interior. Lá existe um recipiente de tecido que impede a passagem do conteúdo sólido e permite a passagem do gás;
Colocar um pedaço de carvão ativado no interior da geladeira: Quando o ar que circula pela geladeira atravessa o carvão, este retém em seu interior todas as moléculas das substâncias que provocam odor no interior da geladeira;
Lavar roupas: Quando estamos lavando roupas, o sabão interage com as impurezas, formando grandes flocos sólidos. Quando a água atravessa a roupa, ela arrasta esses flocos; assim, a roupa funciona como um filtro;
Após a extração do petróleo no mar: sempre que o petróleo é extraído em regiões marítimas, ele vem acompanhando de areia. Por isso, o método da filtração é realizado para retirar toda a areia presente nele;
Em indústrias de alimentos e bebidas, para retirar materiais sólidos indesejáveis presentes na mistura.
Por Me. Diogo Lopes Dias