SISTEMAS HETEROGÉNEOS - Quimica

SISTEMAS HETEROGÉNEOS
Antes de comenzar a trabajar responda:
1) ¿Qué entiende por sistema heterogéneo?
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2) Señala 3 ejemplos de sistemas heterogéneos asociados a tu vida diaria:
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3) ¿Será posible separar las fases de esos sistemas?
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4) ¿Conoce algún método de separación de fase? ¿Cuál?
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En muchas actividades, como por ejemplo, industriales, domésticas, de investigación, agrarias y
otras es necesario separar las fases de sistemas heterogéneos.
Un ejemplo de ello se da en la potabilización del agua. Cuando se toma el agua del río se deben
separar las ramas, bolsas de nylon, hojas, etc. para poder potabilizar el agua posteriormente.
Existen diferentes métodos para separar las fases de un sistema heterogéneo.
Estos métodos se basan en las propiedades físicas de las fases del sistema, como por ejemplo la
densidad, el tamaño de los gránulos en sistemas sólidos, propiedades magnéticas, volatilidad,
entre otras.
MÉTODOS DE SEPARACIÓN DE FASES
Para sistemas de dos fases:
Tamización
Se aplica a sistemas formados por dos fases sólidas granuladas, dónde los gránulos de una fase
difieren en tamaño de los de la otra fase.
Se utiliza para ello un tamiz, criba o cernidor cuyos orificios son lo suficientemente grandes como
para dejar pasar a través de ellos los gránulos de la fase sólida pulverizada, pero pequeños para
retener los gránulos de mayor tamaño de la otra fase.
Usos de la tamización
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Se utiliza para cernir los ingredientes secos al preparar una torta, para separar posibles
aglomeraciones. Se logra además airearlos y mezclarlos.
En las trilladoras para separar el grano del resto del cereal se usa un tamiz.
Los buscadores de oro y los de diamantes en las corrientes de agua, usan una criba que
deja escapar la arena a través de los orificios pero que permite retener el trocito de metal
o la piedra preciosa.
Decantación
Se aplica a sistemas formados por dos fases líquidas.
Se utiliza un embudo de decantación, el cual está diseñado para que el
sistema permanezca en reposo permitiendo así la separación de las fases
líquidas. La fase de mayor densidad queda en el fondo y al abrir la llave de paso saldrá primero.
Usos de la decantación:
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En los tambos, luego del ordeñe, se deja reposar la leche para que se separe en dos fases.
La parte superior, rica en grasas, se extrae para elaborar manteca o crema de leche (crema
doble).
Sedimentación
Se aplica a sistemas formados por una fase sólida pulverizada que se encuentra en suspensión en
una fase líquida.
La fase sólida finamente dividida al ser más densa que la fase líquida, se irá depositando en el
fondo del recipiente debido a la fuerza de atracción gravitatoria.
Es un método lento, poco preciso; para lograr la separación de las fases, hay que inclinar el
recipiente y trasvasar la fase líquida superior; intentando que la fase sólida no caiga.
Usos de la sedimentación:
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Las bebidas obtenidas por fermentación como el vino se dejan reposar, sin mezclar, en
toneles para luego extraer la fase líquida, despreciando el fondo donde están
sedimentadas las impurezas sólidas.
En una de las etapas de la potabilización del agua, se la deja reposar en tanques para que
sedimenten las impurezas sólidas.
Filtración
Se aplica a sistemas con una fase sólida pulverizada en suspensión en una fase
líquida.
Se utiliza papel de filtro, que es un material poroso, el cual permite que la fase
líquida pase a través de los poros pero retiene a la fase sólida aunque esté
finamente pulverizada.
Usos de la filtración:
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Al preparar café, se utiliza un material poroso para separar la fase sólida (que se descarta),
de la fase líquida (infusión para consumir).
En la potabilización del agua, se usan rejas para retener residuos grandes como ser ramas,
hojas, animales y basura. Luego se utilizan filtros de arena para sólidos más pequeños.
Cuando preparamos pasta, se usa un “colador” como medio filtrante para separar el agua
de los fideos.
Centrifugación
Se aplica a sistemas formados por una fase líquida y una fase
sólida en suspensión.
Se utiliza una centrífuga para acelerar el proceso de sedimentación. Mediante un movimiento de
rotación, la fase sólida de mayor densidad se deposita en el fondo del tubo de centrífuga,
quedando compactada y separada de la fase líquida.
Usos de la centrifugación:
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Centrifugación de una muestra de sangre en análisis clínicos para
separar le plasma de los glóbulos blancos, rojos, plaquetas, etc.
En las máquinas de lavar. El tambor con la ropa mojada gira
velozmente dejando pasar el agua excedente a través de los orificios
del mismo, y así las prendas salen prácticamente escurridas.
Imantación
Se aplica a sistemas formados por dos fases sólidas, una
de ellas tiene propiedades magnéticas.
Se utiliza un imán, con el que se logra separar
fácilmente ambas fases, porque una tiene la propiedad
de ser atraída por él y la otra no.
Usos de la imantación:
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Las modistas usan un imán para recuperar fácilmente los alfileres que han caído al piso
junto con restos de telas e hilos.
El electroimán. Se utiliza para separar los residuos metálicos del resto de la basura.
Sublimación
Se utiliza para separar dos sólidos, uno que sublima y otro que no lo hace.
Material extraído de “Química. 3ero C.B. Todo se transforma”. Ed Contexto. 2010
ACTIVIDAD EXPERIMENTAL: SEPARACIÓN DE FASES
Actividad 1: Separación de agua y aceite por decantación
Materiales y Sustancias:
Embudo de decantación
Agua
Aceite
Matraz erlenmeyer o vaso de bohemia
Procedimiento:
1- Colocar agua y aceite dentro del embudo de decantación en cantidades aproximadamente
iguales.
2- Abrir la llave y dejar caer el líquido más denso hasta llegar al límite con la otra fase.
Actividad 3: Separación de arena y agua por filtración
Materiales y Sustancias:
Embudo para filtrar
Papel de filtro
Matraz erlenmeyer o vaso de bohemia
Agua
Arena
Procedimiento:
1- Mezclar en un matraz erlenmeyer agua con arena.
2- Armar el dispositivo para la filtración. Colocar el papel de filtro doblado en 4 partes en el
embudo.
3- Dejar caer lentamente el agua con la arena.
Actividad 4: Separación de limaduras de hierro y arena por imantación
Materiales y Sustancias:
Limaduras de hierro
Arena
Hoja de papel
Imán
Procedimiento:
1- Colocar las limaduras de hierro y la arena sobre la hoja de papel.
2- Pasar el imán debajo de la hoja de papel de modo que queden adheridas a él las limaduras
de hierro.
Actividad 5: Separación de arena y naftalina por sublimación
Materiales y sustancias:
Balón o Vaso de bohemia
Arena
Naftalina
Mechero de alcohol
Procedimiento:
1- Colocar la arena y la naftalina dentro del balón o vaso de bohemia.
2- Calentar hasta que se observe que uno de los sólidos sublime (en este caso la naftalina).