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Atividade experimental Processos de separação de misturas Em Química, separações de misturas são utilizadas para isolar substâncias (ou outras misturas) em um sistema qualquer nos dois ou mais componentes originais. É realizada para as mais diversas finalidades, da química analítica à engenharia química ou de petróleo. Dentre os métodos, alguns, por mais que pareçam ter pouca utilidade, são essenciais em processos de mineração ou análises farmacêuticas. Os quadros abaixo mostram os principais processos de separação de mistura Misturas Homogêneas MÉTODO PROCESSO Destilação Simples (Sólido + Líquido) Por aquecimento, só o líquido entra em ebulição, vaporiza-se e a seguir condensa-se, separando-se do sólido Destilação Fracionada (Líquido + Líquido) Por aquecimento, os líquidos vaporizam-se e a seguir condensam-se, à medida que vão sendo atingidos seus pontos de ebulição Liquefação Fracionada (Gás + Gás) Por resfriamento da mistura, os gases se liquefazem separadamente, à medida que vão sendo atingidos os seus pontos de ebulição. Aquecimento Simples (Gás + Líquido) Por aquecimento abaixo do ponto de ebulição do líquido, ó gás dissolvido é expulso. Misturas Heterogêneas MÉTODO PROCESSO Catação (Sólido + Sólido) Os fragmentos são catados com a mão ou pinça Ventilação (Sólido + Sólido) Separação do componente mais leva por corrente de ar. Levigação (Sólido + Sólido) Separação do componente mais leva por corrente de água. Dissolução Fracionada (Sólido + Sólido) Separação por meio de um líquido que dissolve apenas um componente. Separação Magnética (Sólido + Sólido) Apenas um componente é atraído pelo ímã. Fusão Fracionada (Sólido + Sólido) Separação por aquecimento da mistura até a fusão do componente de menor ponto de fusão. Cristalização Fracionada (Sólido + Líquido) Adiciona-se um líquido que dissolva todos os sólidos. Por evaporação da solução obtida, os componentes cristalizam-se separadamente. Peneiração (Sólido + Sólido) Os componentes estão reduzidos a grãos de diferentes tamanhos. Sedimentação Separação de duas ou mais camadas devido a diferentes densidades. Decantação (Sólido + Líquido) Após a sedimentação a fase líquida é escoada. Filtração (Sólido + Líquido) Separa a fase líquida ou gasosa da sólida por meio de uma superfície porosa. Centrifugação (Sólido + Líquido) Decantação acelerada por uma centrífuga. Vamos preparar dois processos de separação de mistura mais comuns: DECANTAÇÃO A decantação é um processo de separação de misturas heterogêneas entre dois líquidos imiscíveis entre si ou sólido num líquido. Materiais: Funil de Decantação; Béquer; suporte universal; água; óleo. Procedimento: Montar o suporte universal, em seguida colocar água e o óleo no funil de decantação e colocá-lo no suporte universal, depois colocar o béquer em baixo do funil, como na figura 1. Figura 1 Como mostra a figura o líquido mais denso, no caso a água e o menos denso o óleo, os dois são separados por decantação. DESTILAÇÃO A destilação é um dos métodos físicos de separação de misturas homogêneas mais usados em laboratórios. Ela pode ser dividida em dois processos: destilação simples e destilação fracionada. - Processo de destilação simples Conforme já mencionado, é usada para separar misturas homogêneas do tipo sólido-líquido, como uma mistura de água e sal. A aparelhagem utilizada comumente em laboratórios para a realização da destilação simples é a mostrada a seguir: Materiais: Bico de bunsen ou manta aquecedora Tripé de ferro Balão de destilação Termômetro Condensador Suporte universal com garra Erlenmeyer A mistura é colocada dentro do balão de destilação e aquecida por meio de uma tela de amianto e um bico de Bunsen ou por meio de uma manta elétrica se a mistura for inflamável. Quando o líquido começa a entrar em ebulição, o seu vapor sobe e vai para o condensador. O condensador é uma vidraria de laboratório que possui um tubo interno que se mantém resfriado pela circulação de água ao seu redor. Ele possui duas partes abertas onde são conectadas duas mangueiras de látex. A água entra na parte de baixo e sai pela parte de cima. Assim, quando o vapor entra no tubo interno do condensador, ele resfria e volta para o estado líquido, sendo coletado no final do condensador com um béquer ou erlenemeyer. A parte sólida fica separada no balão de destilação.
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