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Capítulo 2 Substâncias químicas 37 R ep ro d uç ão p ro ib id a. A rt . 1 84 d o C ód ig o P en al e L ei 9 .6 10 d e 19 d e fe ve re iro d e 19 98 . 9.5 Funil de separação Para separar misturas heterogêneas líquido/líquido, como óleo/água, os quí- micos utilizam um aparelho de vidro, o funil de separação (também chamado de funil de decan ta ção ou funil de bromo), mostrado na foto ao lado. Para efetuar a separação, a mistura é colocada dentro do funil. A torneira é ligeiramente aberta, permitindo o escoamento gradual da fase inferior, que é recolhida em outro frasco. Fechando-se a torneira no exato momento em que a fase inferior acabou de escoar, consegue-se a separação de ambas as fases. 9.6 Dissolução fracionada Dos mui tos méto dos que exis tem para sepa rar mis tu ras hete ro gê neas de dois ou mais sóli dos, vamos analisar um em par ti cu lar: a dis so lu ção fra cio na da. Essa téc ni ca de sepa ra ção está basea da na diferente tendência de os sóli- dos componentes de uma mis tu ra se dissolverem em determinado solvente. Para ocorrer a separação, um dos sólidos deve se dissolver no solvente e o outro não. Como exemplo, consideremos a mis tu ra hete ro gê nea sal e areia. Como sepa rá-los? Inicialmente, adicionamos água à mis tu ra. A água dis sol ve o sal, mas não dis sol ve a areia. Após mexer bem, obtemos um sis te ma hete ro gê neo cons ti tuí do por duas fases: uma delas é a solu ção de sal em água, e a outra é a areia, que não se dis sol veu na água. Em segui da a mis tu ra é fil tra da. A areia fica reti da no fil tro, enquan to a solução de sal em água pas sa por ele. A água pode ser eli mi na da por eva- po ra ção ou ebulição, res tan do o sal. 9.7 Evaporação e des ti la ção sim ples Evaporação Um meio de fazer a separação da mistura água/sal é simplesmente esperar pela evaporação completa da água, por exemplo, sob a ação do calor solar. Assim que a evaporação acabar, restará o sal. A evaporação é uma técnica barata, usada para se obter o componente sólido que está dissolvido no líquido (o sal, no caso). O componente líquido (a água, no caso) é perdido no processo. A eva po ra ção é usada, portanto, quan do só há inte res se na fase sóli da; a líqui da, então, é des pre za da. Esse processo tem larga utilização nas salinas, instalações nas quais a água do mar é colocada em tanques largos e rasos, para que vá evaporan- do gradualmente. Com a evaporação da água, obtém-se o sal sólido. Este, em seguida, passa por um processo de purificação, ou refino, durante o qual são eliminadas as impurezas presentes. Principalmente duas dessas impurezas, o cloreto de magnésio e o sulfato de magnésio, se não forem eliminadas, darão ao produto um sabor amargo indesejável. Funil de separação em uso. Água Funil de separação S É R G IO D O T TA J R ./ C ID Óleo Nas salinas, a evaporação da água possibilita a obtenção do sal. Cabo Frio, RJ, 2001. A N A H O C H H E IN /S A M B A P H O TO JA U M E G U A L /A G E -K E Y S TO C K Quando se usa um aspirador de pó, a fase sólida fica retida no filtro do aspirador e a fase gasosa passa por ele. A mistura de ar e poeira, que é uma mistura heterogênea sólido-gás, é separada utilizando-se filtração a vácuo. Diogo Levi , 38 R ep ro d uç ão p ro ib id a. A rt . 1 84 d o C ód ig o P en al e L ei 9 .6 10 d e 19 d e fe ve re iro d e 19 98 . Destilação s im ples Como proceder se o interesse for obter água pura a partir da água do mar? Para separar a mistura de água e sal, e também recuperar a água, emprega-se a destilação simples, ilustrada a seguir. Alguns componentes do petró leo são separados por meio da destilação fra cionada, realizada em grandes colunas de aço, nas refinarias. Essa téc ni ca tam bém é empre ga da para sepa rar os gases com po nen tes do ar atmos fé ri co. O ar é resfriado até atingir o estado líquido e, a seguir, passa por destilação fracionada. Termômetro Solução aquosa de sal Mangueira de gás de cozinha Mangueira que leva água para a pia Tela que distribui o calor uniformemente Chama Bico de Bunsen Mangueira com água vinda da torneira Água destilada Este aparelho é o condensador. Pelo tubo externo, circula água de torneira, que resfria o vapor que passa pelo tubo interno, condensando-o Vapor de água A mistura é aquecida em um balão de vidro e a água entra em ebulição, mas o sal não. O vapor de água passa pelo interior do conden sador, que é resfriado por água corrente. Com esse resfriamento, esse vapor con densa-se. A água líquida, isenta de sal, é recolhida no recipiente da direita (erlenmeyer) e, ao final, restará sal sólido no balão de vidro. O líqui do purificado que é reco lhi do no processo de destilação rece be o nome de des ti la do (nesse caso, trata-se de água des ti la da). A des ti la ção sim ples é uti li za da quan do há inte res se nas duas fases ou apenas na líqui da. 9.8 Destilação fra cio na da As misturas homogêneas formadas por dois ou mais líquidos oferecem uma razoável dificul- dade para sua separação. A técnica da destilação fracionada, esque matizada a seguir, pode ser usada com sucesso para separar algumas misturas desse tipo. É uma técnica complexa, e sobre ela vamos apresentar apenas uma breve noção. A destilação fracionada é um aprimoramento da destilação simples, na qual uma coluna de vidro cheia de obstáculos (bolinhas ou cacos de vidro) é colocada entre o condensador e o balão no qual a mistura é aquecida. O vapor do componente de menor ponto de ebulição é o que passa pelos obstáculos com mais facilidade, e por isso ele chega ao condensador antes dos demais componentes e destila primeiro. Assim que ele destilar totalmente, destilará o próximo componente líquido da mistura (em ordem crescente de pontos de ebulição), que é recolhido em outro frasco. E assim por diante. A D IL S O N S E C C O Diogo Levi ,