miércoles, 7 de septiembre de 2011

Tipos de Separación de Mezclas

 Los Tipos de mezcla más usados son:

1.-Filtración
2.-Destilación
3.-Evaporación
4.-Cristalización
5.-Cromatografía
6.-Decantación

Filtración

La filtración es la forma de separación de mezclas más sencilla, se separan comúnmente un sólido de un liquido y se ulitliza un papel filtro dentro de un embudo

la separación conciste en que el sólido se queda encima del papel y el líquido queda dentro del envase.

Filtración al vacío

La mezcla se vierte en un embudo a través de un papel filtro, el sólido de la mezcla queda en el filtro y el líquido es atraído hacia un recipiente colocado abajo, gracias al vacío que se le aplica a éste con una bomba de vacío. Lo que interesa recolectar en este tipo de filtración es el sólido cristalizado que queda en el papel filtro, el líquido filtrado se desecha.

Separa mezclas: Homogéneas
Sólido >> insoluble en el líquido
Propiedad característica: Tamaño de Partícula

Destilación


La destilación es la operación de separar, mediante evaporización y condensación, los diferentes componentes líquidos, sólidos disueltos en líquidos o gases licuados de una mezcla, aprovechando los diferentes puntos de ebullición de cada una de las sustancias  ya que el punto de ebullición es una propiedad intensiva de cada sustancia.

Existen diferentes tipos de destilación entre ellos están:

•Destilación simple
•Destilación fraccionada
•Destilación al vacío
•Destilación azeotrópica
•Destilación por arrastre de vapor
•Destilación mejorada

SIMPLE

En la destilación simple los vapores producidos son inmediatamente canalizados hacia un condensador.


FRACCIONADA


La destilación fraccionada es una variante de la destilación simple que se emplea principalmente cuando es necesario separar líquidos con punto de ebullición cercanos.

AL VACÍO

La destilación a vacío es la operación complementaria de destilación del crudo procesado en la unidad de destilación atmosférica, que no se vaporiza y sale por la parte inferior de la columna de destilación atmosférica.

AZEOTRÓPICA

La destilación azeotrópica es una de las técnicas usadas para romper un azeótropo en la destilación. Una de las destilaciones más comunes con un azeótropo es la de la mezcla etanol-agua.

ARRASTRE DE VAPOR

En la destilación por arrastre de vapor de agua se lleva a cabo la vaporización selectiva del componente volátil de una mezcla formada por éste y otros "no volátiles". Lo anterior se logra por medio de la inyección de vapor de agua directamente en el interior de la mezcla.

MEJORADA

Cuando existen dos o más compuestos en una mezcla que tienen puntos de ebullición relativamente cercanos.

Separación de mezclas: Homogénea
fase líquida
Propiedad Caracterítica: Punto de Ebullición

Evaporación

La evaporación es el proceso físico por el cual átomos o moléculas en estado líquido pasa al estado gaseoso, por haber tomado energía suficiente para vencer la tensión superficial. A diferencia de la ebullición, éste es un proceso paulatino, y no es necesario que toda la masa alcance el punto de ebullición.

La evaporación se realiza de la siguiente manera:

se introduce la mezcla dentro de un vaso de precipitados y se pone a calentar hasta que alcance la temperatura de ebullición del agua, entonces la sustancia líquida menos densa comienza a evaporarse y a separarse. Puede que algunos de los componentes de la mezcla tengan el punto de evaporación más pequeño, entonces esa será el primer elemento que se separe de de la mezcla.



Separación de mezclas: Homogéneas
Fase Líquida
Sólido suluble en el líquido
Propiedad Característica: Punto de Emubblición

Cristalización

Técnica de separación de disoluciones en la que las condiciones se ajustan de tal forma que sólo puede cristalizar alguno de los solutos permaneciendo los otros en la disolución. Esta operación se utiliza con frecuencia en la industria para la purificación de las sustancias que, generalmente, se obtienen acompañadas de impurezas.

La cirstalización se desarrolla en el laboratorio de la siguiente manera:

Se agrega el soluto en el disolvente dentro de un vaso de precipitados par ponerlo a calentar, (se debe saturar un poco la mezcla para que se puedan formar los cristales), al llegar al punto de ebullición,  se comenzarán a notar unos pequeños cristales en la parte superior del vaso, entonces se dejará reposar la mezcla para que se enfrie, se repetira el proceso de calentar y enfriar hasta que se dejen de formar cristales.


Separación de mezclas: Homogéneas
Fase sólida
Propiedad característica: Diferencia de solubilidad

Cromatografía

Las técnicas cromatográficas son muy variadas, pero en todas ellas hay una fase móvil que consiste en un fluido (gas, líquido o fluido supercrítico) que arrastra a la muestra a través de una fase estacionaria que se trata de un sólido o un líquido fijado en un sólido. Los componentes de la mezcla interaccionan en distinta forma con la fase estacionaria. De este modo, los componentes atraviesan la fase estacionaria a distintas velocidades y se van separando. Después de que los componentes hayan pasado por la fase estacionaria, separándose, pasan por un detector que genera una señal que puede depender de la concentración y del tipo de compuesto. Existen diferentes tiposde cromatografias, e aqui algunos ejemplos:

TiposFase móvilFase estacionaria
Cromatografía en papelLíquidoLíquido ( moléculas de agua contenidas en la celulosa del papel )
Cromatografía en capa finaLíquidoSólido
Cromatografía de gasesGasSólido o líquido
Cromatografía líquida
en fase inversa
Líquido (polar)Sólido o líquido
(menos polar)
Cromatografía líquida
en fase normal
Líquido
(menos polar)
Sólido o líquido
(polar)
Cromatografía líquida
de intercambio iónico
Líquido (polar)Sólido
Cromatografía líquida
de exclusión
LíquidoSólido
Cromatografía líquida
de absorción
LíquidoSólido
Cromatografía de
fluidos

supercríticos
LíquidoSólido

El tipo de cromatografia más usada y sencilla de hacer es la cromatografía en papel, ya que en esta se utlizia papel filtro, vaso de preciitado, pintura (comúmente de un marcador) y alcohol.


Este es el resultado de un cromatografía en papel, algunos son mas densos que otros, estos que son más densos suben con menor facilidad, aquellos que son menos densos son más faciles de subir.



Fase Líquida y Sólida
Propiedad característica: Diferencia de solubilidad y densidad

Decantación

es un método físico de separación de mezclas heterogéneas, estas pueden ser formadas por un líquido y un sólido, o por dos líquidos. Es necesario dejarla reposar para que el sólido se sedimente, es decir, descienda y sea posible su extracción por acción de la gravedad. A este proceso se le llama desintegración básica de los compuestos o impurezas; las cuales son componentes que se encuentran dentro de una mezcla, en una cantidad mayoritaria.
El agua clarificada, que queda en la superficie del decantador, es redirigida hacia un filtro o un nuevo envase. La velocidad de caída de las partículas es proporcional a su diámetro y masa volumétrica.


Si un líquido contiene partículas de un sólido inalteradas en suspensión, se observa que, en virtud de la acción de la gravedad y el principio de Arquímedes, la caída de partículas hacia el fondo o la tendencia a flotar a la superficie, es en función de su densidad y diámetro.
Normalmente el líquido queda en la parte de arriba, es llamado "sobrenadante" y la materia sólida "depósito" cae. Esta técnica de separación se utiliza principalmente para el tratamiento de aguas residuales: desarenado, lubricando, recuperando de los restos.

 

Separación de mezclas: Heterogénea
Fase Sólida - Fase Líquida
Sólido insoluble más denso que el líquido
Propiedad característica: Diferencia de densidades