Como separar um sólido e um líquido heterogêneo?

Separação de misturas – Parte I

Um dos interesses dos químicos é estudar as propriedades das substâncias puras e como na maioria das vezes essas substâncias se apresentam misturadas é essencial conhecer os principais métodos de separação. Para escolher o método de separação de misturas adequado é importante você conhecer um pouco da sua mistura, como por exemplo, se ela é heterogênea (mistura com duas ou mais fases) ou homogênea (mistura com apenas uma fase). Nessa primeira parte do resumo abordaremos as principais técnicas de separação de misturas heterogêneas.

Técnicas de Separação de Misturas Heterogêneas

Filtração

Usada para separar misturas sólido-líquido ou sólido-gás. No caso mais simples utilizamos um papel como filtro onde as partículas sólidas ficam retidas e o líquido escoa. Para o tratamento da água canalizada que recebemos em casa, por exemplo, essa água passa por filtro de areia, onde este retém partículas sólidas presentes na água.

Filtração à vácuo

Em casos onde a filtração é muito lenta, ou seja, a parte líquida leva muito tempo para escoar, podemos acoplar uma bomba de vácuo ao equipamento para acelerar o processo.

Decantação

Pode ser usada para separar sólidos de líquidos ou líquidos imiscíveis entre si, como por exemplo, água e óleo. Para a separação de um sólido e um líquido deixamos a mistura em repouso e por ação da gravidade o sólido irá se depositar no fundo. Para retirar a parte líquida, podemos verter cuidadosamente o recipiente, para retirar a parte líquida, ou ainda, podemos utilizar um sifão, no processo conhecido como sifonação.

Assista ao vídeo para ver exemplos:

Centrifugação

Caso a decantação seja muito lenta, é possível acelerar o processo através do uso de uma centrífuga. Nesse processo, as misturas são colocadas em tubos de ensaio que são encaixados na centrífuga. Esta gira rapidamente forçando a parte mais densa da amostra a se depositar no fundo de recipiente. Através desse processo é possível separar uma amostra de sangue em três fases: plasma; glóbulos brancos e plaquetas; glóbulos vermelhos.

Funil de separação

Para separação de misturas entre dois líquidos imiscíveis, utilizamos uma vidraria chamada funil de separação ou funil de decantação. O líquido mais denso ficará no fundo e para retirar o componente mais denso basta abrir a torneira do funil.

Dissolução fracionada

Essa técnica separa uma mistura formada por dois sólidos, onde apenas um deles é solúvel em determinado solvente. Por exemplo, se quisermos separar uma mistura de areia e sal de cozinha (cloreto de sódio), adicionamos água à mistura, onde sabemos que o sal irá se dissolver e a areia não. Podemos prosseguir com a separação, filtrando (onde a areia ficará retida no papel), seguida por uma evaporação da água, restando apenas o sal.

Separação magnética

Separação de sólidos quando um dos componentes possui propriedades magnéticas, como o caso das partículas de ferro. Para tanto, utilizamos um imã ou eletroímã.

Sublimação

Separação de sólidos quando um deles sofre sublimação (passagem do estado sólido para estado gasoso, sem passar pelo estado líquido) por meio de aquecimento ou não. Esse é um processo pelo qual purificamos iodo, onde este sublima com aquecimento.
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A decantação é um método de separação de misturas heterogêneas de dois tipos: líquido + sólido e líquidos imiscíveis. Essa técnica é física, pois se baseia na diferença de densidade entre os componentes da mistura. Veja como ela é aplicada nos dois casos mencionados:

→ Decantação em mistura formada por líquido e sólido

O primeiro passo é deixar a mistura em repouso, visto que a parte sólida costuma ser a mais densa. Com o tempo e com a ação da gravidade, o sólido depositar-se-á no fundo do recipiente. Essa parte do processo é chamada de sedimentação. Depois realizamos a decantação, ou seja, a separação cuidadosa da parte líquida que ficou em cima, transferindo-a para outro recipiente.

Podemos fazer isso por meio de uma sifonação, que é a transferência do líquido por meio de um sifão, iniciando-se o fluxo por sucção. Esse processo pode ser bem visualizado no caso de uma mistura de água e areia:

Se tivermos, por exemplo, uma mistura de água, areia e serragem, a areia irá para o fundo e a serragem flutuará na água. Nesse caso, temos uma sedimentação fracionada que permite separar a água da areia.

O processo de sedimentação pode ser acelerado por meio de centrífugas, que são aparelhos que realizam um movimento de rotação e, por inércia, fazem com que as partículas de maior densidade depositem-se no fundo do tubo de ensaio.

→ Uso da decantação no tratamento da água

A sedimentação e a decantação são processos empregados nas estações de tratamento de água. Em uma das etapas do tratamento, adicionam-se coagulantes químicos que se aglutinam às partículas coloidais (partículas que ficam dispersas na água, que não se sedimentam com a ação da gravidade e que são muito pequenas para serem separadas por uma simples filtração).

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A água com os flóculos de impurezas fica em grandes tanques decantadores e permanece ali por cerca de quatro horas. Essas impurezas sedimentam-se, acumulando-se no fundo e sendo removidas pela parte de baixo do tanque.

→ Decantação em mistura formada por líquidos imiscíveis

Para realizar esse tipo de decantação, utiliza-se em laboratórios de química uma vidraria denominada de funil de bromo ou funil de separação. Depois de uma forte agitação da mistura dentro desse funil, ela é deixada em repouso e, com o tempo, o líquido mais denso fica totalmente separado na parte inferior e o menos denso fica na parte superior.

O funil de separação possui uma espécie de torneira na parte de baixo, que, ao ser aberta, escoa lentamente o líquido mais denso para um béquer ou erlenmeyer que está posicionado na abertura embaixo. A torneira é aberta com o funil destampado e controla-se a abertura da torneira, fechando-a antes que o líquido menos denso também escoe. O líquido menos denso que ficou no funil deve, então, ser retirado pela parte superior para evitar contaminação.

Por Jennifer Fogaça
Graduada em Química

Quais são os métodos de separação de misturas heterogêneas sólido

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