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1.5 Métodos de separación de mezclas

Decantación, filtración, extracción, cristalización, destilación,

cromatografía.

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

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Decantación

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Filtración

Uso de una interfase porosa para separar a sólidos de líquidos puros o de disoluciones.

Aquí se ilustra una filtración por gravedad.

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Tipos de filtración

• Por gravedad

• Al vacío

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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

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Destilación

Se aprovecha la diferencia en temperaturas de ebullición de los componentes de la mezcla.

Se ilustra un equipo de destilación simple.

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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.

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Tipos de cromatografía

• En papel

• En placa fina (sílica gel)

• En columna

• De líquidos

• De gases

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Método de

separación Propiedades físicas en que se basa Procesos Industriales en que se utiliza

DESTILACIÓN Temperatura de ebullición

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

CRISTALIZACIÓN

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)

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

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MÉTODOS DE SEPARACIÓN DE MEZCLAS

Sí

Sí

Sí

Sí

No

No

Sí

¿Se requiere

separar dos sólidos?

¿Es uno

sublimable y el otro no?

¿Son

solubles

ambos en agua?

¿Es uno

soluble en

agua y el otro no?

¿Se requiere

separar un líquido y un

sólido?

No

Sí

EXTRACCIÓN,

FILTRACIÓN Y

EVAPORACIÓN

CRISTALIZACIÓN

FRACCIONADA, CROMATOGRAFÍA

SUBLIMACIÓN

No

Sí

¿Son ambos

insolubles en agua?

CRISTALIZACIÓN o

CROMATOGRAFÍA

EN DISOLVENTE DISTINTO al agua.

No ¿Se quiere

separar dos líquidos?

No

¿Se quiere

separar dos gases?

¿Es el sólido

soluble en el líquido?

¿Se quiere aislar

el líquido?

FILTRACIÓN o

DECANTACIÓN

Sí

Sí

Sí

DESTILACIÓN

No EVAPORACIÓN,

CRISTALIZACIÓN

ADSORCIÓN,

DESTILACIÓN

FRACCIONADA, REACCIÓN

QUÍMICA

¿Son

miscibles?

Sí

DESTILACIÓN

FRACCIONADA

No

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No

DECANTACIÓN

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: 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.

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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.