Separacion de Sustancias

Técnicas para separar los componentes de una mezcla

Para mezclas sólidas se pueden utilizar las siguientes técnicas de separación: disolución, lixiviación y extracción. Éstas técnicas requieren de la utilización de un solvente selectivo para separar uno o algunos de los componentes. Cuando la mezcla sólida contiene partículas de diferente tamaño se utiliza el tamizado.
Si se trata de mezclas líquidas constituídas por una sola fase, puede usarse la destilación si la diferencia de los puntos de ebullición entre los componentes es apreciable (10º C aproximadamente), además puede utilizarse la extracción si los componentes de la mezcla tienen diferente solubilidad en un determinado solvente. Por otra parte, la cristalización aprovecha la diferencia en los puntos de solidificación de los componentes.
Para separar mezclas heterogéneas, por ejemplo sólido-líquido, se pueden utilizar técnicas tales como la filtración, la centrifugación o la decantación.

Filtración Se llama así a la separación de un sólido y un líquido con el que forma una mezcla heterogénea . Ej: Arena en agua . ¿Cómo se filtra ? Su fundamento es el distinto tamaño de las partículas de los componentes de la mezcla . Para filtrar necesitamos papel adecuado para construir un filtro . El profesor te indicará cómo hacer uno. Al hacer pasar la mezcla por el filtro , éste , retendrá el sólido y dejará pasar al recipiente de recogida , sólo el líquido . Podemos ayudarnos con una bomba de vacio y así mejoraremos el resultado . La filtración puede ser simple (por gravedad) y al vacío. La filtración por gravedad se realiza vaciando la mezcla sobre un embudo que contiene un papel de filtro. El líquido pasa a través del papel y el sólido es retenido. El embudo generalmente se soporta sobre un aro de hierro o sobre un trípode . La filtración se emplea cuando una de las sustancias es líquida y la otra es polvo o granos.

La cristalización Es otra técnica de separar sustancias sólidas de otras líquidas pero se realiza de forma más lenta que la precipitación. Se logra generalmente prreparando una disolución saturada que se deja después evaporar, formandose así los cristales de ésa sustancia Algunas sustancias como el Ioduro de Plomo (PbI2) son solubles en agua caliente e insolubles en agua fría. Si disolvemos Ioduro de Plomo en agua caliente y dejamos enfriar , se forman los cristales amarillos de la llamada lluvia de oro. Existen diferentes procesos de separación de mezclas en sustancias puras, como por ejemplo la filtración, la decantación, la cristalización y la destilación.

La cristalización sirve para separar un sólido disuelto en un líquido. En un recipiente llamado cristalizador se deja evaporar el líquido para separarlo del sólido. Tanto la precipitación como la cristalización dependen de la temperatura ya que ésta afecta a la solubilidad de las sustancias .

Destilación Esta técnica permite purificar mezclas líquidas , eliminando impurezas disueltas . Se basa en la diferencia entre los puntos de ebullición de los componentes de la mezcla . La destilación consiste en calentar una mezcla para que el líquido hierva, se evapore y llegue a un refrigerante que lo vuelve a condensar. Pueden separarse una disolución sólido-líquido o líquido-líquido. En esta última uno de los dos líquidos tiene que evaporarse antes que el otro. ¿Cómo se destila ? Se hace hervir la mezcla líquida contenida en un matraz de destilación . Uno de los líquidos , si hay disueltos más de uno , el de menor punto de ebullición , pasa a vapor . A continuación, ayudado por el refrigerante , se condensa. Se recoge en un matraz el líquido purificado . Lo mismo haríamos con el resto , hasta obtener todos los componentes líquidos .

Decantación

La decantación es una técnica de separación que aprovecha la diferencia de densidades.

En el caso de sólido-líquido, el solido es más denso que el líquido por lo cual se deposita en el fondo del recipiente, mientras la parte superior del líquido queda practicamente sin partículas del sólido y se puede retirar con facilidad. En los procedimientos donde el sólido requiere ser lavado para retirar algún producto soluble, es conveniente combinar la filtración con la decantación
Si se trata de una mezcla inmiscible ( que no se mezclan) líquido-líquido, puede usarse un embudo de separación en el cual el líquido más denso se deposita en la parte inferior del embudo, de donde se puede extraer abriendo la llave del mismo, como por ejemplo agua y aceite, se usa un embudo de separación o pera decantación donde se dejan reposar los líquidos para después vaciar el que está debajo al abrir la llave.
Su fundamento es la distinta densidad de los componentes de la mezcla . Estos se depositan en capas , de más a menos densas , de abajo hacia arriba Abriendo la llave inferior , dejaremos que salga a un recipiente la casi totalidad del líquido más denso y cerraremos la llave . En otro recipiente recogeremos el final del primer líquido y el comienzo del segundo , para desecharlo . En el embudo quedará el líquido menos denso . El proceso se repite hasta conseguir la separación de todos los líquidos .

La cromatografía
Es una técnica de separación extraordinariamente versátil que presenta distintas variantes. En toda separación cromatográfica hay dos fases (sólida, líquida o gas) una móvil y otra estacionaria, que se mueven una con respecto de la otra manteniendo un contacto íntimo. La muestra se introduce en la fase móvil y los componentes de la muestra se distribuyen entre la fase estacionaria y la móvil. Los componentes de la mezcla a separar invierten un tiempo diferente en recorrer cada una de las fases, con lo que se produce la separación. Si un componente está la mayor parte del tiempo en la fase móvil el producto se mueve rápidamente, mientras que si se encuentra la mayor parte en la fase estacionaria, el producto queda retenido y su salida es mucho más lenta.

La centrifugación es la separación de las dos fases (Sólida y líquida) de una mezcla mediante la fuerza centrífuga originada en la centrifugadora .
Disolución saturada de un compuesto es la que contiene la máxima cantidad de sustancia que puede disolverse a ésa temperatura en el volumen de disolvente que se esté utilizando.
La precipitación consiste en la separación química de los componentes de una disolución; ésta separación se realiza de forma rápida al añadir a la disolución algún compuesto que forme con el ya existente una sustancia sólida que se separa y va al fondo.

Sublimación.
La sublimación es el paso de una sustancia del estado sólido al gaseoso, y viceversa, sin pasar por el estado líquido. Se puede considerar como un modo especial de destilación de ciertas sustancias sólidas.
El punto de sublimación, o temperatura de sublimación, es aquella en la cual la presión de vapor sobre el sólido es igual a la presión externa. La capacidad de una sustancia para sublimar dependerá por tanto de la presión de vapor a una temperatura determinada y será inversamente proporcional a la presión externa. Cuanto menor sea la diferencia entre la presión externa y la presión de vapor de una sustancia más fácilmente sublimará.