Métodos de separación de mezclas

• NOMBRE: Adony San Lucas Plua

• Carrera: Ing. Agropecuaria

• Profesor: Ing. Marcos Manobanda Guamán

• Materia: Química Inorgánica

JIPIJAPA mayo – Septiembre 2015

Métodos de separación de mezclas

Con este proyecto nos daremos cuenta de que hay distintos métodos de separar las mezclas, como la decantación, filtración, imantación, extracción, tamización, evaporización o cristalización, destilación, cromatografía y centrifugación; que más adelante sabremos que implica cada una. También se demostrara como hacer un fácil y sencillo experimento que muestra un ejemplo de separación de mezclas. Se explicara que son los métodos, en qué consisten, etc. Las propiedades físicas que más se aprovechan durante su separación, que para estudiarlas se necesita purificarlas y separarlas.

-Con la elaboración de este proyecto se busca cumplir con los siguientes adjetivos: Saber que hay distintos métodos de separación de mezclas, saber en qué consiste cada una, sus propiedades físicas más importantes. -De qué sirve saber los diferentes métodos de separación de mezclas: Para darse cuenta que casi toda la materia que existe en nuestro planeta está separado en forma de mezclas.

Introducción:

¿Qué son los métodos de separación de mezclas?

Los métodos de separación de mezclas son los procesos físicos, que pueden separar los componentes que conforman una mezcla. La separación consiste en que una mezcla se somete a un tratamiento que la separa en 2 o más sustancias diferentes. En esta operación las sustancias mantienen su identidad si algún cambio en sus propiedades químicas. Las sustancias se encuentran en forma de mezclas y compuestos en la naturaleza y es necesario purificar y separar para estudiar sus propiedades. La mayoría de las veces el método a utilizar se encuentra dependiendo del tipo de componente de la mezcla y sus propiedades particulares así como las diferencias más significativas. Las propiedades físicas que más se aprovechan de acuerdo a su separación, se encuentra la salubridad, punto de ebullición y la densidad, entre las más destacadas. A continuación veremos los distintos métodos de separación más comunes, sencillos y más utilizados.

Métodos

Los métodos de separación de mezclas más comunes son los siguientes: Decantación Filtración Imantación Extracción Tamización Evaporización o cristalización Destilación Cromatografía Centrifugación

A continuación veremos los distintos métodos de separación de acuerdo a cada componente.

Métodos físicos: Son aquellos métodos de los cuáles la mano del hombre no interviene, para que estos métodos se produzcan.

Decantación: (Métodos mecánicos). Separa los líquidos insolubles entre sí o un sólido que no se disuelve en un líquido. Este es el método más sencillo y su finalidad es lograr la mayor pureza posible. Filtración: Este método se usa para separar un sólido insoluble de un líquido. Se utiliza mucho en actividades humanas. Estos materiales permiten el paso del líquido, reteniendo el sólido. Imantación: Se usa para separar materiales con propiedades magnéticas, de otras que no tengas es propiedad. Nos permite llevar la cualidad magnética de un cuerpo a otro y a partir de este procedimiento, al cuerpo que se le pegaron las propiedades magnéticas va a empezar a atraer magnéticamente a otros objetos.

Extracción: Separa una sustancia que se puede disolver en dos disolventes entre sí, con un diferente grado de solubilidad. Al realizar estas concentraciones de esta sustancia a cada disolvente a una temperatura específica, es constante. Tamización: Separa dos o más sólidos de los cuáles sus partículas tienen distintos grados se subdivisión. Trata en hacer pasar una mezcla de partículas de distintos tamaños por un tamiz o cualquier objeto con la que se pueda colar. Evaporación o Cristalización: Se usa para separar un líquido de un sólido disuelto en el, por el calor o la disminución de la presión. La evaporación se puede producir a cualquier temperatura, pero cuánto más elevada este, es más rápido realizarlo.

Destilación: Sirve para separar dos líquidos que se pueden mezclar entre sí, que tiene diferente punto de ebullición. Esta técnica se utiliza para purificar o separar los líquidos de una mezcla líquida. Se basa en las técnicas de densidades que hay entre cada componente.

Cromatografía: Es un fluido que a través de una fase, trata de que un sólido o un líquido estén fijados en un sólido. Se utiliza y se conoce como el método más simple ya que sus componentes se separan o manifiestan sus distintas afinidades por el filtro. Centrifugación: Puede separar sólidos de líquidos de distinta densidad a través de una fuerza centrífuga. La fuerza de está es provista por la máquina llamada centrifugadora, que imprime a la mezcla el movimiento de rotación que aplica una fuerza que origina la sedimentación de los sólidos.

Punto de ebullición: Cuando un líquido se va evaporando a determinada temperatura.

Tipos de energía

La Energía es un concepto esencial de las ciencias. Desde un punto de vista material complejo de definir. La más básica de sus definiciones indica que se trata de la capacidad que poseen los cuerpos para producir Trabajo, es decir la cantidad de energía que contienen los cuerpos se mide por el trabajo que son capaces de realizar.

La realidad del mundo físico demuestra que la energía, siendo única, puede presentarse bajo diversas formas capaces de transformarse unas a otras.

• Energía eléctrica

Se denomina energía eléctrica a la forma de energía que resulta de la existencia de una diferencia de potencial entre dos puntos, lo que permite establecer una corriente eléctrica entre ambos (cuando se les coloca en contacto por medio de un conductor eléctrico) para obtener trabajo.

• Energía luminosa

La energía lumínica o luminosa es la energía fracción percibida de la energía transportada por la luz y que se manifiesta sobre la materia de distintas maneras, una de ellas es arrancar los electrones de los metales, puede comportarse como una onda o como si fuera materia, pero lo más normal es que se desplace como una onda e interactúe con la materia de forma material o física

• Energía mecánica

La energía mecánica es la energía que se debe a la posición y al movimiento de un cuerpo, por lo tanto, es la suma de las energías potencial, cinética y la energía elástica de un cuerpo en movimiento. Expresa la capacidad que poseen los cuerpos con masa de efectuar un trabajo.

• Energía térmica

Se denomina energía térmica a la energía liberada en forma de calor. Puede ser obtenida de la naturaleza, a partir de la energía térmica, mediante una reacción exotérmica, como la combustión de algún combustible; por una reacción nuclear de fisión o de fusión; mediante energía eléctrica por efecto Joule o por efecto termoeléctrico; o por rozamiento, como residuo de otros procesos mecánicos o químicos. Asimismo, es posible aprovechar energía de la naturaleza que se encuentra en forma de energía térmica, como la energía geotérmica o la energía solar fotovoltaica.

La energía térmica se puede transformar utilizando un motor térmico, ya sea en energía eléctrica, en una central termoeléctrica; o en trabajo mecánico, como en un motor de automóvil, avión o barco.

La obtención de energía térmica implica un impacto ambiental. La combustión libera dióxido de carbono (CO2) y emisiones contaminantes. La tecnología actual en energía nuclear da lugar a residuos radiactivos que deben ser controlados. Además deben tenerse en cuenta la utilización de terreno de las plantas generadoras de energía y los riesgos de contaminación por accidentes en el uso de los materiales implicados, como los derrames de petróleo o de productos petroquímicos derivados.

• Energía biovegetal

Un producto Biovegetal es la madera, y la energía desprendida en su combustión ha sido utilizada por el hombre desde hace siglos para calentarse y para cocinar sus alimentos. Pero actualmente existen otros productos en grandes cantidades, los desechos, de los cuáles, como resultado de su combustión, se obtendría una cantidad no poco importante de energía.

• Energía química

La energía química es la energía acumulada en los alimentos y en los combustibles. Se produce por la transformación de sustancias químicas que contienen los alimentos o elementos,  posibilita  mover objetos o  generar otro tipo de energía.

• Energía magnética

Es la energía que desarrollan la tierra y los imanes naturales. La energía magnética terrestre es la consecuencia de las corrientes eléctricas telúricas producidas en la tierra como resultado de la diferente actividad calorífica solar sobre la superficie terrestre, y deja sentir su acción en el espacio que rodea la tierra con intensidad variable en cada punto.

Leyes de conservación. Materia y energía.

En el siglo XVIII Lavoisier estableció la Ley de Conservación de la Materia, en un sistema cerrado la cantidad total de materia permanece constante.

Einstein demostró que la ley no es estrictamente cierta, según su teoría el universo es un sistema dinámico en constante cambio y movimiento. La materia y la energía son manifestaciones de la misma entidad física. En determinadas condiciones, la masa puede transformarse en energía y viceversa, de acuerdo a la siguiente equivalencia: 

E= m.c2

Donde:

E: es la cantidad de energía,

m: es la masa,

v: velocidad de la luz en el vacío (300.000 Km/seg).

De la anterior expresión, se puede obtener matemáticamente una fórmula que nos permita conocer la relación entre la masa y la energía: m= E/c2. Observa que la energía está dividida por un número muy grande: (300.000 Km/seg)2 = 90.000.000.000. Por lo cual, la energía producida debe ser muy grande para que la pérdida de masa sea considerable.

En las reacciones químicas la energía involucrada es baja, y los cambios de masa por energía son despreciables. Por ello la ley de conservación de la materia continúa siendo aplicable.

En fenómenos nucleares como la fisión nuclear (ruptura parcial de núcleos atómicos) y fusión nuclear (unión de núcleos atómicos), están involucradas grandes cantidades de energía y los cambios de masa son apreciables y se pueden evaluar con la ecuación de Einstein.

En el siglo XIX, Mayer estableció la ley de conservación de la energía, ‟la suma de energía cinética, potencial y térmica en un sistema aislado permanece constante.”

Se pueden diferenciar tres tipos de sistemas:

• un sistema aislado es aquel que no intercambia materia ni energía con el medio que lo rodea,

• un sistema cerrado intercambia solamente energía con el medio que lo rodea,

• un sistema abierto intercambia ambas.

El universo se considera un sistema aislado.

Las leyes se unifican en la ley de conservación de masa y energía: ‟La cantidad de materia y energía en el universo no aumenta ni disminuye, pero pueden transformarse entre sí”.