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Professor:
José Henrique Pires – JHP-plisicalalquimia
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Os processos de separação são usados na obtenção dos componentes
individuais de uma mistura de dois ou mais componentes. Nem sempre somente um
método de separação é suficiente para separar todos os componentes de uma
mistura. Os principais processos são citados a seguir.
Catação
É um método de separação bastante rudimentar, usado para separação de
sistemas sólido-sólido. Baseia-se na identificação visual dos componentes da
mistura e na separação dos mesmos separando-os manualmente. É o método
utilizado na limpeza do feijão antes do cozimento.
Peneiração
Também conhecido como tamisação, este método é usado na separação de
sistemas sólido-sólido, onde um dos dois componentes apresente granulometria
que permita que o mesmo fique preso nas malhas de uma peneira.
Ventilação
Método de separação para sistemas sólido-sólido, onde um dos componentes
pode ser arrastado por uma corrente de ar. Um bom exemplo é a separação da
casca e do caroço do amendoim torrado.
Levigação
A água corrente arrasta o componente menos denso e o mais denso
deposita-se no fundo do recipiente. Um bom exemplo é a lavagem da poeira do
arroz.
Decantação
Permite a separação de líquidos imiscíveis (que não se misturam) ou um
sólido precipitado num líquido. Exemplos: água e areia e água e óleo vegetal.
Pode-se aproveitar a pressão atmosférica e a gravidade para auxiliar no
processo de decantação. Um dos líquidos pode ser retirado por sifonação, que é
a transferência, através de uma mangueira, de um líquido em um posição mais
elevada para outra, num nível mais baixo.
Pode-se ainda usar-se o princípio da decantação para a separação de
misturas sólido-gás (câmara de poeira). A mistura sólido-gás atravessa um
sistema em zigue-zague, o pó, sendo mais denso, se deposita pelo trajeto.
Filtração
Este é um método de separação muito presente no laboratório químico e
também no cotidiano. É usado para separar um sólido de um líquido ou sólido de
um gás, mesmo que o sólido se apresente em suspensão. A mistura atravessa um
filtro poroso, onde o material particulado fica retido. A preparação do café é
um exemplo de filtração.
No cotidiano, o aspirador de pó é o melhor exemplo do processo de
filtração. Separa partículas sólidas suspensas no ar aspirado.
Evaporação
Método de separação de misturas sólido-líquido por evaporação do
solvente, também conhecido como cristalização. Em recipiente aberto,
simplesmente permite-se que o solvente evapore, deixando o sólido. Nas salinas,
o sal é obtido a partir da água do mar através deste processo.
Sublimação
Processo utilizado quando um dos componentes do sistema sublima (passa
diretamente do estado sólido para o gasoso) quando sob aquecimento. O iodo e a
naftalina são sólido que sublimam.
Destilação fracionada
É um método de separação de líquidos que participem de mistura homogênea
ou heterogênea. Quanto mais distantes forem os pontos de ebulição destes
líquidos, mais eficiente será o processo de destilação. Eleva-se a temperatura
até que se alcance o ponto de ebulição do líquido que apresente valor mais
baixo para esta característica e aguarda-se, controlando a temperatura, a
completa destilação deste. Posteriormente, permite-se que a temperatura se
eleve até o ponto de ebulição do segundo líquido. Quanto mais próximos forem os
pontos de ebulição dos líquidos, menor o grau de pureza das frações destiladas.
A destilação fracionada é usada na obtenção das diversas frações do petróleo.
Nos alambiques, este tipo de destilação é usado na obtenção de bebidas
como a cachaça e o uísque. Na destilação fracionada em laboratório usa-se um
equipamento como o mostrado abaixo.
Destilação simples
A destilação simples é utilizada quando se deseja separar a substância
sólida dissolvida do solvente e não se deseja perder este último, como no
processo de evaporação. Aquece-se a mistura até atingir o ponto de ebulição do
solvente. Não existe necessidade de controle de temperatura, pois o ponto de
ebulição do sólido é muito mais elevado que o do solvente.
Separação magnética
Separa os componentes que são atraídos por um imã daqueles que não
apresentam esta propriedade (separação de limalha de ferro da areia).
Dissolução fracionada
Método de separação de sistemas sólido-sólido, onde somente um dos
componentes apresenta solubilidade num dado solvente. A mistura areia e sal é
um bom exemplo de aplicação para este método de separação. Adicionando-se água,
obtém-se a solubilização do sal na água. Após uma filtração, a areia é
separada, bastando realizar uma destilação simples ou evaporação para se
separar o sal da água. Este método também é conhecido como extração por
solvente.
Exemplo 1
(UFES) Para separar os componentes de uma mistura, foi
realizada a seguinte sequência de operações:
aquecimento =>
adição de água e filtração => evaporação
Esse procedimento é recomendável para a seguinte mistura:
a) areia, açúcar e sal
b) carvão, areia e açúcar
c) ferro, enxofre e álcool
d) enxofre, gasolina e ferro
e) iodo, sal de cozinha e areia
Resolução
A resposta correta é a e.
Aquecendo a mistura, separa-se o iodo por sublimação. Adicionando-se água, o
sal dissolve-se nesta e separa-se da areia. Uma filtração separa a areia da
solução salina. Uma evaporação separa a água do sal.
Exemplo 2
(UEL) De uma mistura heterogênea de dois líquidos
imiscíveis e de densidades diferentes podem-se obter os líquidos puros por:
I. sublimação
II. decantação
III. filtração
Dessas afirmações, apenas:
a) I é correta
b) II é correta
c) III é correta
d) I e II são corretas
e) II e III são corretas
Resolução
A alternativa correta é a b. Como
os líquidos são imiscíveis (não se misturam) e tem densidades diferentes (um
flutua sobre o outro), o processo a ser utilizado é a decantação.
Exemplo 3
(U.F.Viçosa) Considere os sistemas abaixo:
I. água e açúcar
II. álcool e carvão
III. água e areia
IV. água e óleo
Assinale a alternativa que relaciona os sistemas que podem ser separados
por filtração.
a) I e II
b) II e III
c) I e III
d) II e IV
e) III e IV
Resolução
A alternativa correta é a b. Entre
as alternativas, as únicas que apresentam sistemas que podem ser separados por
filtração são II e III.
Exemplo 4
(UFMG) O método eficaz de separação dos componentes de
uma solução aquosa de NaCl (sal de cozinha) é:
a) decantação
b) destilação
c) filtração
d) recristalização
e) sublimação
Resolução
Através da destilação pode-se separar a água do sal usando-se
aquecimento e valendo-se da grande diferença entre os pontos de fusão da água e
do sal de cozinha. Na recristalização, deixa-se a solução salina num recipiente
aberto e aguarda-se a evaporação completa da água. Por sua rapidez, a
destilação é o mais eficiente. A alternativa correta é a b.
Exemplo 5
(Covest - PE) Relacione a coluna da direita com a da esquerda,
considerando a melhor técnica para separar as seguintes misturas:
1) limalha de ferro e enxofre sublimação
2) óleo e água decantação
3) areia e naftaleno imantação
4) açúcar e sal fusão fracionada
5) bronze (liga de cobre e estanho) cristalização
Lendo-se de cima para baixo formar-se-á a seguinte seqüência numérica:
a) 3 2 1 5 4
b) 1 2 3 4 5
c) 3 5 1 2 4
d) 4 2 5 3 1
e) 2 4 1 5 3
Resolução
A sublimação é usada quando um dos componentes é sólido e passa para
vapor se aquecido. É o caso do naftaleno (naftalina) na alternativa 3.
A decantação é usada na separação de dois líquidos imiscíveis e com
diferentes densidades, alternativa 2.
A imantação é usada para separar materiais que são atraídos pelo imã dos
que não são atraídos, alternativa 1.
A fusão fracionada é usada para separar sólidos que apresentem
diferentes pontos de fusão, alternativa 5.
A cristalização é usada para separar solutos de diferentes
solubilidades, é o caso da alternativa 4, se adicionarmos água a seus
componentes.
A alternativa correta é a a.
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