Métodos de separación de mezclas.
Anuncio
1.5 Métodos de separación de mezclas Decantación, filtración, extracción, cristalización, destilación, cromatografía. 1 Para tomar apuntes… MÉTODO DE SEPARACIÓN PROPIEDAD(ES) EN LAS QUE SE BASA MEZCLAS CANDIDATAS USOS DECANTACIÓN Solubilidad; densidad SÓLIDO-LÍQ Y LÍQUIDOS NO MISCIBLES Tratamiento primario de aguas negras. FILTRACIÓN EXTRACCIÓN CRISTALIZACIÓN DESTILACIÓN CROMATOGRAFÍA 2 Decantación 3 Filtración Uso de una interfase porosa para separar a sólidos de líquidos puros o de disoluciones. Aquí se ilustra una filtración por gravedad. 4 Tipos de filtración • Por gravedad • Al vacío 5 Extracción 6 Cristalización • Por evaporación del disolvente (a P atmosférica; a P reducida) • Por cambio de disolvente • Por fricción • Sembrando una “semilla” • Saturando a una T mayor 7 Destilación Se aprovecha la diferencia en temperaturas de ebullición de los componentes de la mezcla. Se ilustra un equipo de destilación simple. 8 Cromatografía • Técnica de separación basada en el intercambio de los solutos entre dos fases: fase móvil y fase estacionaria. • La fase móvil es un fluido: líquido o gas. • La fase estacionaria tiene una relación área/ volumen muy elevada: es sólida o líquida. • La fase móvil fluye arrastrando consigo a los solutos, éstos se reparten entre ambas fases. 9 Tipos de cromatografía • • • • • En papel En placa fina (sílica gel) En columna De líquidos De gases 10 Método de separación DESTILACIÓN Propiedades físicas en que se basa Temperatura de ebullición Procesos Industriales en que se utiliza Obtención de licores Extracción del alcohol etílico (96º) Extracción de aceites Destilación fraccionada del petróleo: obtención de los productos derivados del petróleo Destilación fraccionada del aire líquido Solubilidad Evaporación Producción de sal Producción de azúcar Producción de antibióticos FILTRACIÓN Tamaño de partícula en relación al tamaño del poro del filtro Purificación del agua (tratamiento primario) Clarificación de la cerveza DECANTACIÓN Solubilidad Tratamiento primario de aguas residuales Separación del petróleo del agua de mar Separación de metales (concentración de metales) CRISTALIZACIÓN SUBLIMACIÓN Presión de vapor Purificación del ácido benzoico Purificación del azufre Separación de compuestos orgánicos Fabricación de hielo seco Liofilización (deshidratación de alimentos) por reducción de la presión Fabricación del café instantáneo EVAPORACIÓN Presión de vapor Concentración de jugos de frutas Fabricación de leches concentradas Deshidratación de frutas CROMATOGRAFÍA Afinidad por la fase móvil o la fase estacionaria, diferente adherencia (adsorción) Análisis de medicamentos, agua, alimentos y pigmentos Obtención de proteínas Obtención de colorantes para cosméticos CENTRIFUGACIÓN Densidad Separación de los componentes sólidos de la leche Separación del plasma sanguíneo IMANTACIÓN Magnetismo Separación de basura metálica 11 Separación de mezclas HETEROGÉNEAS • DECANTACIÓN • FILTRACIÓN HOMOGÉNEAS • EXTRACCIÓN • DESTILACIÓN • CROMATOGRAFÍA • CRISTALIZACIÓN 12 MÉTODOS DE SEPARACIÓN DE MEZCLAS ¿Se requiere separar dos sólidos? No ¿Se requiere separar un líquido y un sólido? No No ¿Se quiere separar dos líquidos? Sí ¿Es uno sublimable y el otro no? Sí Sí Sí SUBLIMACIÓN ¿Es el sólido soluble en el líquido? No ¿Se quiere separar dos gases? No Sí ¿Son miscibles? FILTRACIÓN o DECANTACIÓN ADSORCIÓN, DESTILACIÓN FRACCIONADA, REACCIÓN QUÍMICA No ¿Son solubles ambos en agua? Sí CRISTALIZACIÓN FRACCIONADA, CROMATOGRAFÍA ¿Se quiere aislar el líquido? No ¿Es uno soluble en agua y el otro no? Sí EXTRACCIÓN, FILTRACIÓN Y EVAPORACIÓN Sí Sí DECANTACIÓN No DESTILACIÓN FRACCIONADA EVAPORACIÓN, CRISTALIZACIÓN Sí DESTILACIÓN No ¿Son ambos insolubles en agua? Sí CRISTALIZACIÓN o CROMATOGRAFÍA EN DISOLVENTE DISTINTO al agua. 13 Ejercicio Se formó una mezcla mezclando masas iguales de tres sólidos identificados como A, B y C. A continuación se describen algunas de sus propiedades físicas: Sólido Propiedades A Sólido gris de nula solubilidad en agua. Funde a 655°C. Insoluble en alcoholes y en acetona. B Sólido blanco muy soluble en agua a temperatura ambiente. Funde a 160°C. No es soluble en alcoholes. C Sólido blanco insoluble en agua. Tiene alta presión de vapor por lo que pasa al estado gaseoso a 75°C. Soluble en acetona. a) ¿De qué tipo de mezcla se trata (homogénea o heterogénea)? b) Explica cómo separarías en sus componentes a esa mezcla, indicando claramente todo lo que realizarías en el laboratorio. 14
