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PROFESSOR EDSON OLIVEIRA I N T R O D U Ç Ã O Na natureza ,raramente encontramos substâncias puras. No cotidiano temos contato com muitas misturas. As misturas podem ser separadas com base nas diferenças das propriedades físicas de seus componentes. “O conjunto de métodos físicos e/ou mecânicos utilizados para separar os componentes de uma mistura é denominado análise imediata” Processos de separação Processos mecânicos = não envolvem nenhuma transformação física. São aplicados a misturas heterogêneas. Processos físicos = envolvem transformações físicas(mudança de fase de agregação). São aplicados a misturas homogêneas. “feijão + pedra” “Reciclagem de lixo” CATAÇÃO : utilizado quando as fases sólidas podem ser facilmente diferenciadas. M ISTURAS HETEROGÊNEAS Areia e brita PENEIRAÇÃO OU TAMISAÇÃO : O COMPONENTE DE MENOR GRANULAÇÃO OU LÍQUIDO ATRAVESSA A MALHA DA PENEIRA. Suco de laranja e sementes Limalha de ferro e areia SEPARAÇÃO MAGNÉTICA : UTILIZADO QUANDO A MISTURA POSSUI COMPONENTE COM PROPRIEDADE MAGNÉTICA. Garimpo “ areia e ouro” Bateia LEVIGAÇÃO : UTiliza uma corrente de água para separar mistura de sólidos com densidades diferentes. A água arrasta o sólido menos denso separando-o do mais denso. café e folhas VENTILAÇÃO : utiliza uma corrente de ar para separar sólidos com densidades diferentes . A corrente de ar arrasta o sólido menos denso separando-o do mais denso. L S Ação da gravidade DECANTAÇÃO (S+L) : A MISTURA É DEIXADA EM REPOUSO PARA QUE A AÇÃO DA GRAVIDADE DEPOSITE O COMPONENTE DE MAIOR DENSIDADE. A decantação sólido-líquido pode ser acelerada por centrifugação. “máquina de lavar roupa” óleo água Funil de decantação ou funil de bromo DECANTAÇÃO (L+L) : UTILIZADO PARA SEPARAR LÍQUIDOS IMISCÍVEIS COM DENSIDADES DIFERENTES. SIFONAÇÃO: CONSISTE EM TRANSFERIR A FASE LÍQUIDA POR DIFERENÇA DE PRESSÃO, UTILIZANDO UM SIFÃO. câmara de poeira DECANTAÇÃO (S +G) : consiste em forçar uma mistura sólido gás a passar por uma câmara cheia de obstáculos. O sólido se choca contra os obstáculos , perde velocidade e se deposita no fundo do recipiente. Resíduo Filtrado FILTRAÇÃO COMUM (S+L) : A GRANULAÇÃO DO SÓLIDO DEVE SER MAIOR QUE OS POROS MICROSCÓPICOS DO FILTRO. Filtro de ar Filtro de barro Preparação de café Aspirador de pó FILTRAÇÕES DO COTIDIANO Filtração a vácuo : método utilizado para acelerar a filtração. Pressão interna reduzida Filtração a vácuo Areia + NaCl Areia sólida NaCl(aq) DISSOLUÇÃO FRACIONADA(S+S) :Esse método se baseia na adição de um solvente capaz de extrair(dissolver) um dos componentes da mistura. DISSOLUÇÃO FRACIONADA(S+S) • A dissolução fracionada (extração) é um processo de dissolução seletiva de substâncias que é empregado na preparação de café , chá e na extração de aromas e corantes vegetais. DISSOLUÇÃO FRACIONADA(L+L) Água + Etanol 50 ml-------- 100% 16ml-------- X X = 32 % (Etanol) FLUTUAÇÃO OU SEDIMENTAÇÃO FRACIONADA : UTILIZADO NA SEPARAÇÃO DE SÓLIDOS DE DENSIDADES DIFERENTES. RECICLAGEM DE PLÁSTICO • FLOTAÇÃO : nesse método a mistura é submetida a uma forte corrente de ar, que provoca a formação de bolhas que reúnem uma parte da mistura na superfície. A flotação é muito utilizada na separação de minérios pulverizados da respectiva ganga(impurezas) e no tratamento de água e esgoto. As partícula sólidas aderem às bolhas formando uma camada de espuma que é removida na superfície. Flotação de esgoto (ETE) Flotação de minérios SUBLIMAÇÃO FRACIONADA(S +S): UTILIZADO QUANDO A MISTURA POSSUI COMPONENTE CAPAZ DE SUBLIMAR. EX: IODO,NAFTALINA,CÂNFORA,CO2(S) EXTRAÇÃO DE SAIS DO MAR CRISTALIZAÇÃO OU PRECIPITAÇÃO FRACIONADA : Método baseado na diferença do coeficiente de solubilidade dos componentes da mistura . A cristalização dos sólidos dissolvidos pode ser provocada por resfriamento ou evaporação do solvente. Sais depositados durante a concentração(evaporação) da água do mar (gramas)* Devido a sua simplicidade e ao seu baixo potencial de impacto ambiental, o método da precipitação fracionada tem sido utilizado para a obtenção dos sais presentes na água do mar. FUSÃO FRACIONADA(S+ S): UTILIZADO PARA SEPARAR SÓLIDOS COM PONTOS DE FUSÃO DISTANTES. PF enxofre = 115º C PF areia = 1713º C Evaporação (S+L) : consiste em deixar a mistura em ambiente aberto, permitido, assim, a evaporação do solvente. A velocidade do processo pode ser acelerada pelo aumento dos seguintes fatores: área superficial, ventilação e aquecimento. “ A evaporação recupera somente o sólido dissolvido” MISTURAS HOMOGÊNEAS DESTILAÇÃO SIMPLES (S+L) : UTILIZADO NA SEPARAÇÃO DE MISTURAS HOMOGÊNEAS LÍQUIDAS, FORMADAS PELA DISSOLUÇÃO DE SÓLIDOS. Separa os vapores Exemplo água (PE =100oC) + acetona (PE =56oC) DESTILAÇÃO FRACIONADA : UTILIZADO NA SEPARAÇÃO DE MISTURAS HOMOGÊNEAS LÍQUIDAS (L+L) E GASOSAS (G+G). Observações: Quanto maior a diferença entre os pontos de ebulição mais fácil é a separação. O líquido de menor ponto de ebulição é o primeiro a ser destilado. A destilação fracionada não separa misturas azeotrópicas. DESTILAÇÃO FRACIONADA DESTILAÇÃO FRACIONADA(G+G): primeiramente a mistura é liquefeita por diminuição de temperatura e aumento de pressão . Posteriormente, a mistura líquida é submetida a uma destilação fracionada em uma coluna de fracionamento. • Esse método de separação se baseia na migração diferencial dos componentes de uma mistura entre duas fases imiscíveis. Os componentes da mistura são separados devido a diferentes interações, entre a fase estacionária(papel) e a fase móvel (solvente). Os componentes capazes de formar interações intermoleculares mais fortes com a fase estacionária migram mais lentamente. C R O M A T O G R A F I A E M P A P E L – M É T O D O F Í S I C O - Q U Í M I C O A sc e n sã o c a p il a r CROMATOGRAFIA EM PAPEL Substância que interage mais com a fase estacionária ou menos com a fase móvel. Substância que interage menos a com fase estacionária ou mais com a fase móvel. Antes Depois 2 componentes 2 componentes 3 componentes C R O M A T O G R A F I A E M P A P E L – M É T O D O F Í S I C O - Q U Í M I C O • Esse tipo de cromatografia é realizada sobre uma placa, revestida com uma fina camada de material adsorvente, geralmente sílica-gel. Esta camada de adsorvente é chamada de fase estacionária. A sc e n sã o c a p il a r CROMATOGRAFIA EM CAMADA DELGADA(PLACA) CROMATOGRAFIA EM CAMADA DELGADA(PLACA) CROMATOGRAFIA EM CAMADA DELGADA • A cromatografia permite identificar substâncias . Basta lembrar que, manchas que correrem juntas são formadas pela mesma substância . Veja o exemplo: