5- Técnicas de separação e purificação

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Introdução
	Dentro do mundo químico, muito se estuda as substancias químicas. Elas são exploradas a fim de serem aplicadas em algum processo, a fim de se criar algo novo, que possa ser utilizável à sociedade.
	Todos os elementos químicos descobertos estão presentes na tabela periódica, organizados e separadas de acordo com o padrão. É algo idealizado e prático. Porém, no mundo real, esses elementos dificilmente são encontrados isolados (com exceção dos gases nobres).
	Alguns elementos químicos são encontrados de forma combinada com outros, originando o que se conhece como substancia composta. É o caso do açúcar que, por exemplo, é uma substancia composta por hidrogênio (H), oxigênio (O) e carbono (C). Ainda assim, tais substâncias são ditas puras, uma vez que só há mistura de elementos “reagidos”, ou seja, elementos ligados por ligações químicas. Se dois compostos estão juntos e não possuem ligação química, há o que se chama de mistura.
Uma vez que a maioria dos materiais não são elementos puros nem compostos puros, a denominação “mistura” passa a valer (1). Por exemplo, o ar, o sangue, diversas ligas metálicas são exemplos de mistura (1), ou seja, não são nem substâncias puras e nem compostas, mas sim mistura dessas. 
Em relação à classificação, as misturas podem ser homogêneas, nas quais há apenas uma fase presente; e heterogêneas, com mais de uma fase (1). A partir dessa classificação entram as formas de separação de misturas.
Em relação às misturas heterogêneas, uma primeira técnica de separação é a decantação, na qual se usa a diferença de densidades, sendo que um líquido flutua sobre outro líquido ou está acima de um sólido decantado (p.81, Princípios de Química) (1). Já a filtração se baseia na diferença de solubilidade: a mistura é agitada com um líquido que dissolve um dos compostos e o outro não; usa-se um filtro que deixa o líquido passar (junto com seu soluto) e o sólido não. Com relação as misturas homogêneas, destaca-se a destilação (1), que faz uso das diferenças de ponto de ebulição dos compostos misturados.
Sabendo disse, aplicam-se tais técnicas a fim de que se obtenha apenas o produto ou composto químico desejado, ou o mais próximo disso. Dessa forma, pesquisas podem ser feitas e produtos desenvolvido, que é a finalidade da química experimental.
Objetivos
O objetivo deste experimento é separar os componentes de uma mistura heterogênea e determinar a composição percentual de sal e areia presentes na mistura dada, utilizando para isso os métodos apresentados.
Resultados
Experimento 1. Separação de uma mistura heterogênea 
Após determinada a massa do conjunto (papel filtro pregueado + areia + vidro de relógio com diâmetro maior) em (66,22±0,01)g, e conhecida a massa do conjunto, que continha apenas o papel pregueado e vidro relógio [(64,13±0,01)g], foi possível calcular, pela diferença de valores, a massa de areia da mistura inicial.
(66,22-64,13)g=2,09g
	Somando-se os desvios em virtude da teoria de propagação dos erros, tem-se o novo desvio.
Massa da areia: (2,09±0,02)g.
Experimento 2. Separação de uma mistura homogênea
	Como consequência do experimento 1, tem-se a proveta preenchida com (85,0±0,5) mL de uma mistura homogênea de sal e água. Selecionando, com uma pipeta, 10 mL dessa solução, evaporou-se totalmente a água de forma que o sal ficasse retido nas vidrarias. Assim, com a balança semi-analítica, determinou-se que o conjunto composto pela porcelana, vidro relógio maior e sal tinha (71,49±0,01)g de massa. Sabendo-se que o conjunto sem o sal possuía massa de (71,220,01)g, foi possível, novamente pela diferença de valores, obter a massa de sal.
(71,49-71,22)g=0,27g
	Devido a teoria de propagação de erros, os desvios foram somados obtendo-se, assim:
Massa de sal: (0,27±0,02)g.
	Sabendo-se que 10 mL da solução homogênea continham a massa de sal acima descrita, deduziu-se que a massa salina presente em 85 mL seria proporcional a encontrada. Tendo um volume 8,5 vezes maior que o evaporado, a massa de sal corresponderia a um valor também 8,5 vezes maior o que o encontrado. Assim:
8,5*0,27g=2,3g
	
Logo, a massa total de sal corresponde a 2,16g.
	Multiplicando o desvio também por 8,5, obtém-se que esse corresponde a 0,17.
	Assim, a massa total de sal é assinalada por:
(2,2±0,2)g.
Analisando ainda as relações proporcionais da mistura inicial de areia e sal, pode-se considerar que a massa relativa de areia corresponde à massa dessa dividida pela massa total do mistura. Para o sal, calculou-se de forma análoga a da areia.
Massa percentual de sal na mistura: 
*100=*100=51,28%
Massa percentual de areia na mistura: 
*100=*100=48,72%
Valores teóricos: 
Massa de areia 2,25 - 45%;
Massa de sal 2,75 - 55%.
O Erro percentual para o sal foi de 20%, e 7% para a areia (em ralação ao valor teórico).
Discussão
Em relação à separação da mistura heterogênea de água, sal e areia, utilizou-se o papel de filtro pregueado, pois o papel de filtro “comum”, ao receber uma substância líquida, pode grudar nas paredes do funil, atrapalhando o andamento do experimento. As dobras do papel pregueado impedem que isso ocorra.
Já em relação à separação da mistura homogênea, é válida a utilização do vidro de relógio durante a ebulição da água, pois parte do sal é arrastado pelas “bolhas de vapor d’água”, ou seja, sem a vidraria, parte do sal do experimento seria “perdido”. Além disso, uma quantidade significativa ficou anexada ao vidro de relógio, cerca de 30% do total, comprovando a importância do mesmo.
As quantidades de sal (NaCl) e areia obtidas foram menores que as ditas na tabela do laboratório, mostrando a imprecisão das técnicas experimentais, em virtude dos erros (de instrumentos, de método e pessoais).
Conclusão
Em relação ao experimento, algumas conclusões são observadas. Primeiramente, há um pequeno problema ao se utilizar os materiais utilizados. A solução sal + agua misturada em areia é dificilmente separada perfeitamente, pois sempre uma parcela da mistura não cai para o filtro, devido o atrito da areia para com o vidro, uma vez que ela fica presa dentro do béquer, não descendo para o filtro.
O tempo utilizado também deve ser considerado. Após separar areia da solução, necessita-se que a água evapore para medir-se a massa de sal. É evidente que isso, dados os equipamentos utilizados, não ocorre instantaneamente. 
Ainda, sobre o experimento, o cuidado com o experimento tem de ser grande. O processo é muito cauteloso, não se podendo fazer grandes aproximações. A leitura correta (ou o mais próximo disso) é, especialmente nessa pratica, extremamente fundamental.
Por fim, conclui-se que embora seja um tanto quanto não rigoroso, o processo de separação de misturas por filtração é eficaz, pois realmente consegue, através dos poros do filtro, separar solução de sal da areia, podendo-se calcular, após isso, facilmente o percentual de sal presente da mistura.
Referências Bibliográficas
Atkins, P., Jones, L.; Princípios de Química; Volume Único; p. 80, 81 e 82; 2ª edição; editora Bookman; New York and Basingstoke; 1999;
Apostila de Laboratório de Química Geral e Inorgânica, dos cursos de Engenharia Química e Engenharia Elétrica, pág. 19, 20 e 21.