Métodos de separação de misturas heterogêneas - Ciência - 2023

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o métodos de separação de mistura heterogênea são aqueles que buscam separar cada um de seus componentes ou fases sem a necessidade de nenhuma reação química. Geralmente consistem em técnicas mecânicas que aproveitam a diferença nas propriedades físicas de tais componentes.

Uma mistura de frutas, queijo, azeitonas e pedaços de presunto exibem uma variedade de propriedades físicas; no entanto, o comensal confia nos sabores e cores desses ingredientes ao separá-los com um palito. Outras misturas exigirão necessária e logicamente critérios e princípios mais seletivos ao separá-las.

Suponha a mistura heterogênea acima. À primeira vista percebe-se que, embora seja a mesma fase (geométrica e sólida), possui componentes de várias cores e formas. A primeira peneira, de cor laranja, permite que a estrela passe por ela mantendo as outras figuras. Semelhante acontece com a segunda peneira e o octógono turquesa.


As peneiras se separam com base nas formas e tamanhos das figuras. Outras técnicas, entretanto, podem ser baseadas nas densidades, volatilidades, massas moleculares, além de outras propriedades físicas dos componentes para poder separá-los.

Principais métodos de separação de misturas heterogêneas

- Separação magnética

No exemplo da mistura geométrica, foi aplicada uma peneira, na qual também se pode utilizar um passador (como nas cozinhas), um crivo ou um crivo. Se todas as figuras forem muito pequenas para serem retidas pela peneira, outra técnica de separação deve ser usada.

Supondo que a estrela laranja tivesse a propriedade de ser ferromagnética, ela poderia ser removida com o uso de um ímã.

Essa separação magnética é ensinada nas escolas pela mistura de areia, enxofre ou serragem com aparas de ferro. A mistura é visualmente heterogênea: a cor acinzentada escura dos chips contrasta com o ambiente. À medida que um ímã se aproxima dele, no entanto, as lascas de ferro se movem em sua direção até que migrem para fora da areia.


Desta forma, os dois componentes da mistura inicial são separados. Esta técnica só é útil quando um dos componentes é ferromagnético na temperatura em que a separação ocorre.

- Sublimação

Se na mistura geométrica houver uma figura bastante perfumada ou com uma pressão de vapor consideravelmente elevada, então ela pode ser sublimada aplicando vácuo e aquecimento. Desta forma, por exemplo, o octógono turquesa "sólido e volátil" se sublima; isto é, passará de sólido a vapor.

Os exemplos mais comuns e representativos são as misturas heterogêneas com iodo. Quando aquecidos lentamente, alguns dos cristais roxo-pretos se sublimam em vapores roxos. Tanto a separação magnética quanto a sublimação são os métodos menos convencionalmente usados. Na imagem a seguir você pode ver um processo de sublimação (gelo seco):

- Decantação

Se no exemplo da mistura geométrica algumas das figuras tivessem ficado fixas no container, então aquelas que conseguiam se mover seriam separadas. Isso é conhecido como decantação. A imagem superior mostra duas misturas aquosas: um líquido-sólido (A) e o outro líquido-líquido (B).


Mistura líquido-sólido

No recipiente de A temos um sólido no fundo, fortemente aderido à superfície do vidro (no caso de um béquer). Se a adesão for assim, o líquido pode ser vertido ou decantado em outro recipiente sem nenhum problema. O mesmo pode ser feito no caso em que o dito sólido é muito denso e, com cuidado, a decantação é realizada da mesma forma.

Mistura líquido-líquido

No recipiente de B, porém, o líquido preto, imiscível e mais denso que a água, move-se se a mistura for inclinada; portanto, se tentarmos decantá-lo como antes, o líquido preto também escorrerá junto com a água. Um funil de separação é então usado para resolver este problema.

Este funil tem a forma de uma pêra, de topo alongado ou de bastidores, onde se deita a mistura B. Através do bico estreito do fundo, o líquido negro é decantado manipulando uma torneira, de forma a escorrer lentamente. Em seguida, pela boca superior, a água é separada para que não fique contaminada com os resíduos líquidos pretos.

- Filtração

Se a mistura líquido-sólido não pode ser decantada, como acontece na grande maioria das vezes e nas tarefas diárias de laboratório, então se usa a filtração: o método mais comum para separar misturas heterogêneas. Esta é a versão úmida da peneira.

Voltando à mistura A da seção anterior, suponha que o sólido preto não mostre muita afinidade com o vidro, portanto, não adere a ele e também permanece suspenso com partículas de tamanhos diferentes. Não importa o quanto você tente decantar, um pouco deste sólido incômodo sempre irá para o recipiente receptor.

Assim, a filtração é realizada em vez da decantação. A peneira é trocada por um papel de filtro com poros de diferentes diâmetros. A água passará por este papel enquanto ao mesmo tempo retém o sólido preto.

Se pretende trabalhar com o sólido posteriormente ou analisá-lo, então a filtração será feita com funil Buchner e kitasate, com o qual será aplicado vácuo dentro do recipiente receptor. Desta forma, o desempenho da filtração é melhorado enquanto seca (não calcina) o sólido no papel. A imagem a seguir mostra um processo de filtragem:

- Centrifugação

Existem misturas que são homogêneas a olho nu, mas na verdade são heterogêneas. As partículas sólidas são tão pequenas que a gravidade não as puxa para o fundo e o papel de filtro também não pode retê-las.

Nestes casos, utiliza-se a centrifugação, com a qual, graças à aceleração, as partículas experimentam uma força que as empurra para o fundo; como se a gravidade aumentasse várias vezes. O resultado é a obtenção de uma mistura bifásica (semelhante a B), da qual o sobrenadante (a parte superior) pode ser retirado ou pipetado.

A centrifugação é executada constantemente quando você deseja separar o plasma das amostras de sangue ou o conteúdo de gordura do leite.

Assuntos de interesse

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Referências

  1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Química. (8ª ed.). CENGAGE Learning.
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