Métodos de separación de sistemas materiales sencillos

Mezclas homogéneas(soluciones)

• acero inoxidable• tintura de yodo• aire

si

Mezclas heterogéneas

•madera•sopa de verduras•jugo de naranja

no

Elementos

•oxígeno•carbono•hidrógeno

no

Compuestos

•agua•sal de mesa•amoníaco

si

Sustancias Puras Mezclas Separación física

¿Son uniformes?¿Pueden descomponerse

por reacciones químicas?

Clasificación de la materia

SISTEMAS MATERIALES

Mezclas homogéneas(soluciones)

Elementos

Mezclas heterogéneas

Compuestos

Métodos de separación de fases

Métodos de separación de fases:

•Filtración•Decantación•Centrifugación•Coagulación•Tamización•Imantación•Adsorción física•Sublimación•Levigación•Flotación•Disolución

Reacciones químicas

Métodos de fraccionamiento de fases:

•Destilación•Cromatografía•Cristalización•Extracción

Métodos de separación de fases

Filtración: fase sólida dispersa en un medio líquido.

Como material filtrante suele emplearse papel de filtro, arena, carbón, algodón.

Jugo de naranjas: jugo + pulpa

Equipo de filtración para conectar a vacío

Equipo de filtración

embudo

erlenmeyer

papel de filtro

pie universalvarilla

kitasato

Métodos de separación de fases

Decantación: para separar dos compuestos de distinta densidad.

•Líquidos inmiscibles (no solubles entre sí), se realiza en ampollas o embudos dedecantación.Por ejemplo para separar una mezcla de agua y aceite.

Agua,

agua

Aceite,

embudo de decantación

http://www.quimicaorganica.net/laboratorios/extraccion/extraccion-embudo.jpg

Manipulación de una ampolla de decantación

Métodos de separación de fases

Decantación: para separar sólidos de líquidos, las partículas cuya densidad es mayor

que el agua sedimentan en el fondo del decantador por acción de la gravedad.

Por ejemplo para separar una mezcla de agua y arena.

Tiempo

Métodos de separación de fases

Centrifugación: para separar líquidos inmiscibles; sólidos y líquidos.

La fuerza centrífuga que actúa sobre las fases, permite la separación en base a loscoeficientes de sedimentación de cada componente.

d2 ( P - L )

V = ____________ x g

18 n

Donde:V = velocidad de sedimentación d = diámetro de la partícula

P = densidad de la partícula

L = densidad del líquido

n = viscosidad del medio g = fuerza gravitacional

Métodos de separación de fases

Métodos de separación de fases

Coagulación/floculación: proceso para acelerar la sedimentación de lossólidos dispersos en un solvente.

Los coagulantes atraen a las partículas pequeñas que se encuentran en suspensión(coloides), se aglutinan en pequeñas masas y con ayuda de los floculantes formanaglomerados, cuyo peso específico difiere notablemente al del agua y precipitan enconjunto al fondo del recipiente.Es más común en plantas de tratamiento de aguas que en los laboratorios donde seprefiere la centrifugación. Los coagulantes más comunes son sales trivalentes de hierro oaluminio, los floculantes son polímeros.

Métodos de separación de fases

Métodos de separación de fases

Levigación: dos fases sólidas de distinta densidad.Por ejemplo para separar el oro de arenas auríferas se hace pasar sobre el sistema una corriente de

agua, que arrastra la arena (el componente de menor densidad).

Flotación: En la flotación interviene la diferencia entre la densidad de los sólidos y la del

líquido en que se encuentran en suspensión.

Sin embargo, contrariamente a lo que ocurre en la decantación, este proceso de separación sólido–

líquido únicamente se aplica a partículas que tienen una densidad real (flotación natural) o aparente

(flotación provocada) inferior a la del liquido que la contiene.

Métodos de separación de fases

Tamización: fases sólidas cuyas partículas son de diferente tamaño.

Por ejemplo: para separar la arena del canto rodado.para análisis granulométrico, analizar el tamaño de las partículas presentes

en una muestra de suelo.

arenagrava arcilla

malla otamiz

Disminuye el tamaño del poro

Métodos de separación de fases

Imantación: para separar sólidos que tengan propiedades magnéticas,pueden ser separados por un imán.

Por ejemplo una mezcla de hierro y sal; hierro y arena.

sal

imán

hierro

Métodos de separación de fases

Adsorción física: se utiliza un sólido para adsorber sustancias disueltas en solventes.

Por ejemplo en el tratamiento de aguas para eliminar olores, colores y sabores indeseables se utiliza carbón activado.

Fuente: http://www.oviedo.es/personales/carbon/cactivo/impqcatex.htm

Métodos de separación de fases

Sublimación: Permite separar aquellas fases capaces de sublimar.

Un sólido se calienta y se convierte en vapor sin pasar por el estado líquido, en contactocon una superficie fría vuelve a solidificar, se deposita.

P ambiente

T3

Diagrama de fases

Sublimación de I2

Por ejemplo un sistema formado por I2 y NaCl.

El I2 sublima al ser calentado, el vapor entra en contacto con una superficie fría y se depositaen forma de cristal.

1-Entrada de agua2- Salida de agua

3-Conexión a vacío

5- Deposición de I2

sólido

6- NaCl

Cristales de I2

4- Cámara de

sublimación

Métodos de separación de fases

Disolución: una de las fases es soluble en un determinado solvente, mientrasque la otra no lo es.

Por ejemplo un sistema formado por arena y CuSO4

1- disolución de la sal2- se filtra3- el CuSO4 se recupera por evaporación del disolvente4- cristalización.

concentración filtración cristalización

Solución de CuSO4

arena

cristales de CuSO4

2

34

enfriamiento