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Processos de Separação de Misturas


Separação magnética (misturas heterogêneas)
Trata-se de um método de separação específico das misturas com um componente ferromagnético como o cobalto, o níquel e, principalmente, o ferro. Estes materiais são extraídos pelos ímanes, fenômeno que se pode aplicar para reter as suas partículas ou para desviar a sua queda.
 

Separação por sublimação (misturas heterogêneas)
A sublimação é a passagem direta de sólido a gás que sofrem algumas substâncias como o iodo, em determinadas condições de pressão e temperatura. A sublimação pode-se aplicar às soluções sólidas e às misturas, sempre uma das substâncias possa sofrer este fenômeno. Basta aquecer a mistura ou solução à temperatura adequada e recolher os vapores que, quando arrefecem, se vêem submetidos a uma sublimação regressiva, ou seja, passam diretamente de gás a sólido.

Separação por solução e filtragem (misturas heterogêneas)
Para separar uma mistura sólida, pode recorrer-se a um solvente seletivo e, portanto, à separação por solução. Às vezes é possível encontrar um bom solvente para um dos componentes da mistura que, no entanto, não dissolve o outro ou os outros componentes, obtendo-se uma suspensão.
Filtragem – quando uma suspensão passa através de um papel de filtro, as suas partículas ficam retidas se o diâmetro da malha que forma o papel for suficientemente pequeno.
No caso das partículas sólidas serem muito pequenas pode recorrer-se a um filtro de porcelana porosa. O mais corrente é o filtro de papel, que se dobra em quatro partes, formando-se um cone que se adapta à forma do funil. Existem também filtro de areia, argila e carvão.
 

Decantação (misturas heterogêneas)
Trata-se da separação de dois líquidos ou de um líquido e de um sólido, aproveitando a sua diferença de densidade. Para separar um líquido de um sólido de maior densidade deixa-se repousar durante certo tempo, para que o sólido se deposite no fundo do recipiente. Se as partículas sólidas forem muito pequenas, esse tempo pode prolongar-se por horas ou até mesmo dias. A partir do momento em que se depositou totalmente, inclina-se o recipiente com cuidado até se verter o líquido sem que o sólido seja arrastado. Para a obtenção de melhores resultados pode também ser utilizada uma vareta de vidro como material auxiliar.
A decantação é muito utilizada para separar líquidos imiscíveis, ou seja, líquidos que não se misturam. Para isso, coloca-se a mistura a ser separada num funil de separação (ou funil de decantação ou funil de bromo). Quando a superfície de separação das camadas líquidas estiver bem nítida, abre-se a torneira e deixa-se escoar o líquido da camada inferior, conforme o desenho:

Decantação em funil
 
Permite a separação de líquidos imiscíveis (que não se misturam homogeneamente).

Centrifugação (misturas heterogêneas)
Quando numa mistura de sólidos e líquidos, os sólidos possuem uma dimensão muito pequena, não são úteis nem a filtragem nem a decantação. O pequeno tamanho das partículas sólidas provoca uma obstrução dos poros do filtro, tornando a filtragem muito lenta mesmo que se produza vácuo por meio de uma bomba no interior do recipiente, para acelerar a filtragem. Por outro lado, a pequena dimensão das partículas faz com que sejam retidas pelo líquido, de modo que podem demorar muito tempo a depositar-se no fundo do recipiente, tornando ineficaz a decantação. Neste caso, introduz-se a mistura em tubos de ensaio que, colocados numa centrifugadora, giram em posição quase horizontal a grande velocidade, aumentando assim a rapidez com que se deposita o sólido compactado no fundo do tubo. Verte-se o líquido que sobrenada e fica completa a separação.
Centrifugação manual – Existem centrifugadoras industriais de grande valia e eficácia que giram a mais de 20.000 rotações por minuto mas, nos laboratórios continuam a utilizar-se pequenas centrifugadoras que, pelo seu baixo preço e fácil manejo, servem para trabalhos simples que não necessitam de altas velocidades nem de muitos minutos de centrifugação.
 

Dessecação (misturas heterogêneas)
Produz-se aquecendo a amostra diretamente à chama, com um aquecedor eléctrico ou numa estufa adequada, com o fim de evaporar o líquido volátil que empapa ou dissolve o sólido. Este permanece no recipiente. A dessecação termina quando se pesa o recipiente com pequenos intervalos de tempo e o seu peso não se altera.

Cristalização (misturas homogêneas)
Quando se deseja separar um componente sólido de uma solução líquido-sólido, pode deixar-se evaporar o líquido até que a solução fique saturada. A partir desse momento, o sólido ir-se-á separando em cristais. Pode-se acelerar este processo aumentando a temperatura e o contacto com o ar. Os cristais úmidos podem ser secados com um papel de filtro ou numa estufa, ou por filtragem ou decantação, quando a quantidade de líquido for muito grande.

Destilação (misturas homogêneas)
A destilação é eficaz na separação de dois ou mais líquidos solúveis entre si. Cada líquido possui uma temperatura de ebulição própria. Os líquidos podem ser separados por meio de um destilador. Ferve-se uma solução formada por líquidos num destilador, sendo a primeira fracção de líquido que se recolhe a que corresponde ao líquido mais volátil, dado que foi o primeiro a entrar em ebulição. Pode utilizar-se eficazmente sempre que os líquidos misturados ou dissolvidos não possuam temperaturas de ebulição muito parecidas. Em caso contrário é preciso utilizar destilações muito mais complexas.
Destilação fraccionada - para a separação dos componentes das misturas homogêneas líquido-líquido, recorre-se muitas vezes  à destilação fraccionada. Ao aquecer a mistura num balão de destilação, os líquidos destilam-se na ordem crescente de seus pontos de ebulição e podem ser separados. O petróleo é separado em suas fracções por destilação fraccionada, tal como mostra na figura:
 

Flutuação ou Flotação (misturas heterogêneas)
Aplica-se a uma mistura com um líquido de densidade intermediária em relação às dos componentes. O componente menos denso que o líquido flutuará, separando-se assim do componente mais denso, que se depositará. O líquido utilizado não deve, contudo, dissolver os componentes. Também é denominado por sedimentação fraccionada.
 

Cromatografia
Se a mistura a separar nos seus componentes for colorida, este processo permite separar os vários pigmentos, obtendo-se cromatogramas. Para a realização deste processo de separação será imprescindível a utilização de papel absorvente, assim como de um goblé com álcool etílico.
 

Separando misturas heterogêneas entre os sólidos
Catação
Antes de cozinhar o arroz, feijão, lentilha ou ervilha, a dona-de-casa ou o cozinheiro costuma “escolher” esses alimentos, separando pedrinhas e outros resíduos que possam estar misturados a outros grãos.
Assim esses elementos podem ser separados uns dos outros manualmente.
O processo de separação manual dos diferentes componentes (ou fases) que compõem uma mistura chama-se catação.

Levigação
Quando uma mistura se forma por substâncias sólidas de densidades diferentes, pode-se utilizar uma corrente de água para separá-las.
É o caso do ouro, que normalmente é encontrado junto a uma porção de terra ou areia.
Para separar essas substâncias, tritura-se a mistura dentro de um recipiente próprio e passa-se uma corrente de água por ela. A parte menos densa (a areia ou a terra) é carregada pela água, enquanto mais densa (o ouro) fica depositada no fundo.
Esse processo de separar os elementos mais densos dos menos densos utilizando água corrente é a levigação.

Tamisação
Ao preparar um bolo, as quituteiras costumam peneirar a farinha e o fermento. Desse modo separa-se a farinha boa da que está empelotada. A parte mais fina (a farinha boa) passa pelas malhas da peneira. Os carocinhos ficam retidos na peneira.
Nos laboratórios usam-se peneiras muito finas chamadas tamises. Por isso, o processo de separar misturas por meio de peneiras chama-se tamisação.


Ventilação
Você conhece a máquina de beneficiar arroz? Ela separa a casca do grão como se esti-vesse soprando. A casca de arroz é menos densa que o resto do grão e é levada junto com a cor-rente de ar.
Ventilação é o método de separação de substâncias sólidas de densidades muito diferen-te, por meio de uma corrente de ar.


Dissolução fracionária
Como separar o sal de uma porção de arreia do mar?
Nesse caso, trata-se de dois sólidos. Se adicionarmos água a essa mistura, a água irá se evaporar, ficando apenas o sal no estado sólido separado da areia.

Separando misturas heterogêneas entre sólidos e líquidos
Filtração
Pelo próprio nome, você já pode imaginar como se efetua o processo de filtração: através de um filtro, que retém a parte sólida e deixa passar a parte líquida.
Existem vários tipos de filtros: de algodão, de papel, de porcelana, etc.


Sifonagem
Depois de uma decantação, se não for possível entornar o recipiente para despejar o lí-quido, podemos retirá-lo com um sifão. O sifão é um cano com um formato especial, normal-mente feito de plástico ou vidro, empregado para escoar água de um recipiente a outro.
É importante notar que o recipiente original (A) deve estar em nível superior a outro (B). E também que sifão deve estar cheio de água para se iniciar a operação, pois é necessário que se forme um fluxo contínuo de água de A até B.
Pode-se então proceder do seguinte modo: mergulhar uma das extremidades do tubo no líquido do recipiente A, colocar a boca na outra extremidade e aspirar, puxando o líquido, fazendo com que ele comece a escorrer de A para B.
O sifão serve também para separar líquidos que não se misturam, como a água e o óleo.

Separando misturas homogêneas:
Evaporação
Já vimos esse processo rapidamente na parte relativa à dissolução fracionária. É um processo usado para separar um sólido de um liquido (como a água, por exemplo). Submete-se a mistura ao aquecimento e, com o aumento da temperatura, a água se evapora e o sólido perma-nece no recipiente.
A evaporação também pode ocorrer quando a mistura é exposta ao ar, pois a parte líquida se evapora sob temperatura ambiente; o que sobra é a parte sólida. Esse tipo de fracionamento é feito nas salinas, locais onde se retira o sal da água do mar.


Fusão fracionária
Como podemos separar uma mistura de sólidos? Ferro, chumbo e estanho, por exemplo.
Sabendo qual é o ponto de fusão de cada uma das substâncias sólidas, fica relativamente fácil separá-las.
O estanho funde-se a 231 ºC; o chumbo, a 327 ºC; o ferro, a 1.536 ºC. Podemos derreter (fundir) primeiro o estanho, depois o chumbo e por último, o ferro. Cada elemento, ao derreter-se, é separado dos demais.

Solidificação fracionária
Você percebeu como é importante conhecer as propriedades físicas de uma substância? O ponto de ebulição e o de fusão são importantes para separar substâncias. O ponto de solidificação também é útil para separar os componentes de uma mistura.
A solidificação fracionada pode, por exemplo, ser usada para separar a parafina dos outros resíduos do petróleo. Nesse caso, a mistura é resfriada até o ponto de solidificação da para-fina. Assim, endurecida, a parafina é retirada da mistura.





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