CBT No. 1 "Lic. Adolfo López Mateos, Temascalcingo" PRACTICA NO. 19 MÉTODOS DE SEPARACIÓN DE MEZCLAS Laboratorio de Ciencias Naturales y Experimentales Química I Química II Los métodos de separación de mezclas son aquellos procesos físicos por los cuales se pueden separar los componentes de una mezcla. Por lo general el método a utilizar se define de acuerdo al tipo de componentes de la mezcla y a sus propiedades particulares, así como las diferencias más importantes entre las fases. Las mezclas son las formas de sustancias que se presentan con mayor frecuencia en la naturaleza. Cuando se juntan dos o más sustancias que no reaccionan químicamente, el resultado es una mezcla la cual cada una de las sustancias componentes conserva su identidad y sus propiedades fundamentales. Para separar los componentes de una mezcla aprovechamos las propiedades de cada uno de ellos. El método de separación dependerá de la mezcla que se trate, es decir de los componentes que la formen. La separación de mezclas involucra el uso de métodos físicos, entre los cuales se encuentra la filtración, centrifugación, imantación, decantación, flotación por mencionar algunas. Las aplicaciones de los métodos de separación de mezclas en la industria se muestran a continuación: Método de separación Aplicación industrial Destilación Obtención de licores, de alcohol etílico de 96°. Extracción de aceites. Obtención de productos derivados del petróleo Producción de azúcar, sal y antibióticos Purificación o clarificación de a cerveza y del agua. Fabricación de filtros de aire Separación del petróleo del agua de mar. Tratamiento de aguas residuales. Separación de metales Purificación del ácido benzoico, de azufre. Separación de compuestos orgánicos. Fabricación de hielo seco. Liofilización Concentración de jugos de frutas. Obtención de sal de mar y de otras sales como la del magnesio. Fabricación de leches concentrada. Deshidratación de frutas Separación de pigmentos y proteínas. Obtención de colorantes para cosméticos Fabricación de azúcar. Separación de polímeros. Separación de sustancias sólidas en la leche. Separación del plasma en la sangre Cristalización Filtración Decantación Sublimación Evaporación Cromatografía Centrifugación Conocimiento previo. ¿Qué diferencias existen entre una mezcla y un compuesto? ¿Qué métodos de separación conoces? ¿Qué debes tener en cuenta para hacer la filtración? ¿Cómo funciona la centrifugación? ¿Cuáles son las propiedades físicas de la materia? CBT No. 1 "Lic. Adolfo López Mateos, Temascalcingo" Laboratorio de Ciencias Competencia a desarrollar: Naturales y Experimentales Identifica y experimenta algunos métodos de separación de los componentes de una mezcla para resolver problemas del entorno que nos rodea. Química I Química II Equipo y Material - 1 Espátula 1 embudo de plástico Tubos de ensaye Gradilla metálica 1 soporte universal 1 anillo metálico 1 piseta Vasos de precipitado de 250 ml Balanza granataria Centrifuga Matraz Erlenmeyer Imán Capsula de porcelana - Sustancias y reactivos Papel filtro Arena Leche Muestra de agua contaminada Muestra de sangre Aceite Alcohol Aserrín Limadura de hierro Sal Azúcar Hielo Cloruro de sodio Metodología 1. Prepare distintas mezclas en un vaso de precipitado utilizando la espátula y la piseta con agua y al terminar coloque la mezcla obtenida en un tubo de ensaye. 2. Las mezclas son las siguientes: Arena con agua, Avena con agua, Aceite con agua, Alcohol con agua. Filtración por gravedad: 3. Prepare una mezcla agregando un poco de arena con una espátula a un matraz Erlenmeyer que contenga 50 ml de agua, agite antes de filtrar. 4. Sostenga el embudo de filtración rápida utilizando un soporte y un anillo metálico, doble un papel filtro en 4 parte iguales, rasgue una esquina de la parte donde queda doble al despegarlo, coloque el embudo y humedezca un poco el papel con agua de la piseta y presione el papel mojado contra las paredes del embudo. 5. Coloque un vaso de precipitado vacio bajo el embudo de filtración, filtre la mezcla y observe el agua del filtrado. Centrifugación: 6. Prepare 50 ml de mezcla de agua y arena y agite la mezcla. 7. En los tubos de ensaye coloque las muestras de leche, sangre, agua contaminada y la mezcla de agua con arena y agua con aceite, agua con sal y agua con azúcar. 8. Llene a 3/ 4 partes de su volumen procurando que el nivel en los tubos sea aproximadamente el mismo. Use la balanza para asegurar que los tubos de ensaye están balanceados. Coloque opuestos en las oquedades de una centrifuga. 9. Encienda el aparato a una velocidad moderada durante 2 o 3 minutos y observe los resultados. Mida el tiempo en que tardan en separarse los componentes de la mezcla y observe la fase liquida. CBT No. 1 "Lic. Adolfo López Mateos, Temascalcingo" Laboratorio de Ciencias Imantación: Naturales y Experimentales 10. Prepare distintas mezclas utilizando la limadura de hierro con el aserrín y la arena y colóquelas sobre una superficie plana. Poco a poco vaya acercando un imán a la superficie donde se encuentra Química I Química II la mezcla. 11. Observe el tiempo que tardan en separarse los componentes de la mezcla. Repita los experimentos utilizando más de un imán y observe los resultados Sublimación: 12. Mezcle partes iguales de cloruro de sodio y naftalina, de 0.2 g aproximadamente. 13. deposite la mezcla en un vaso de precipitado de 100 ml. 14. coloque una capsula de porcelana con hielo en la parte superior del vaso 15. Caliente con un mechero y observe lo que ocurre Resultados y Conclusiones: ¿Cuál es la diferencia entre el tiempo de filtración por gravedad y por medio de la centrifugación?, ¿A qué se debe esta diferencia? ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ Durante el proceso de la sublimación, ¿Qué fenómeno es el que se observa?, ¿Es un fenómeno físico o químico?, ¿Cuál de las sustancias involucradas lo lleva a cabo? ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ ¿Qué papel juegan las propiedades físicas en los procesos de separación de mezclas?, ¿Qué propiedades físicas más comunes se deben considerar para el diseño de un proceso de separación de los componentes de la mezcla? ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________