Relatório 2- Técnicas de Filtração

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Introdução
Durante experiências químicas, geralmente ocorre a mistura de soluções e posteriormente a separação destas. Dentre os processos de separação os métodos puramente mecânicos são os mais simples, no que se diz respeito ao seu tratamento teórico, como também no equipamento utilizado. Classifica-se, dentro dos métodos mecânicos de separação: a sedimentação (sob influência da força gravitacional natural); a centrifugação (sob influência de força gravitacional elevada) e a filtração.
A filtração é um procedimento simples de separar uma mistura de sólidos e líquidos, ela é aplicada em etapas de algumas experiências químicas. Os produtos são o filtrado (líquido límpido) e a torta de filtragem (sólido contendo pouco líquido). O dispositivo utilizado, conforme a figura 1, é o meio de filtragem que retém a torta.
Ao decorrer da filtração a própria torta funciona como meio de filtragem, de maneira que o dispositivo somente serve como suporte desta torta, mas não mais exerce o papel de retenção das partículas sólidas. Geralmente, a separação é insuficiente ao início do processo. Portanto, os primeiros volumes de suspensão estão sendo reenviados no filtro, esta vez por cima da recém torta de filtragem. Sendo assim, podemos afirmar que toda filtração é um processo descontínuo.
Objetivo
Este relatório tem como objetivo descrever através de uma experiência química dois dos métodos de filtração de substâncias que são os mais comuns utilizados em laboratório: Filtração Comum (a separação se faz através de uma superfície porosa chamada filtro) e Filtração com funil de Buchner (a filtração é realizada à vácuo).
Materiais Utilizados
Papel de Filtro
02 bastões de vidro
Funil de Buchner
02 Béqueres
Kitassato
Erlenmeyr
Trompa d’água
Funil
Balança
02 vidros relógios
02 balões de vidro
Reagentes
NaI- Iodeto de Sódio
Pb(NO3)2 –Nitrato de Chumbo
Água Destilada
Procedimento Experimental
O experimento em si embasa nas técnicas de filtração, mas para que se obtenha melhores observações e resultados, a prática foi dividida em algumas etapas. 
Etapa 1- Preparação de 50ml de solução 0,15% de NaI
Colocou-se um béquer em uma balança e adicionou-se aos poucos o Iodeto de Sódio até que a balança marcou 0,15g (figura 4), após isso, mediu-se em uma proveta 20ml de água destilada (figura 5), em seguida esta foi transferida para o bécker que continha o sal dissolvendo-se este agitando com um bastão de vidro, até a completa dissolução. Após isso, transferiu-se a solução para um balão volumétrico, completou-se o volume com água destilada até 50ml (figura 6) e o líquido foi agitado utilizando-se uma rolha de vidro.
Etapa 2- Preparação de 50ml de solução 0,15% de Pb(NO3)2
Colocou-se um béquer em uma balança e adicionou-se aos poucos o Nitrato de Chumbo até que a balança marcou 0,15g (figura 4), após isso, mediu-se em uma proveta 20ml de água destilada (figura 5), em seguida o líquido foi transferido para o bécker que continha o Nitrato de Chumbo, dissolvendo-se este agitando com um bastão de vidro, até a completa dissolução. Após isso, transferiu-se a solução para um balão volumétrico, o volume foi completado com água destilada até 50ml (figura 6) e o líquido foi agitado utilizando-se uma rolha de vidro.
Etapa 3- Mistura das soluções
Os béckers utilizados nos passos anteriores foram lavados. Em um deles misturou-se as duas soluções, que foram preparadas nas etapas 1 e 2, agitando a solução com um bastão de vidro. O resultado foi observado e anotado.
Etapa 4- Divisão da solução
A solução foi dividida igualmente em dois béckers.
Etapa 5- Filtragem Comum
Utilizou-se um Erlenmeyer, um filtro de papel, um funil e um contador para medir a velocidade do processo de filtragem. O filtro de papel foi dobrado em “meia luas” para formar uma espécie de cone e depois posicionado na “boca” do funil que foi colocado em cima do Erlenmeyer, então, foram despejados os compostos ao passo que o cronômetro do contador foi iniciado.
Etapa 6- Filtragem à Vácuo
Nesta última etapa foram utilizados uma trompa d’água ligada a um Kitassato, equipado com um Funil de Buchner, e a uma torneira de água corrente com velocidade de evasão não estimada, porém suficiente para a realização do processo de filtração. Foram utilizados também um filtro de papel, mas sem dobramentos, e um cronômetro. Com processo similar a etapa anterior, o composto foi despejado no funil ao mesmo tempo que o contador disparou, embora, neste tipo de filtração tenha-se esperado o momento certo em que a trompa criou vácuo no interior do Kitassato para começar assim a despejar o líquido.
Resultados e Discussão
Mistura de Iodeto de sódio e Nitrato de Chumbo
-Quando misturou-se as duas substâncias houve a seguinte reação:
 NaI + Pb(NO3)2 = Na(NO3)2 + PbI
-Formou-se uma solução de coloração amarela (Figura 7);
-O iodeto de chumbo precipitou, com uma aparência cristalizada (Figura 8).
Filtração Comum
Quando a filtração comum foi realizada passou-se 1 minuto e 30 segundos até que todo líquido escoasse para o Erlenmeyer.
Filtração com funil de Buchner
A filtração com funil de Buckner foi realizada em 33 segundos.
Com isso, observamos que ocorreu uma reação de dupla troca onde o iodeto de chumbo por ser mais insolúvel, precipitou formando cristais no fundo do béquer. Além disso, observou-se, em evidências experimentais, que o os dois modos de filtração foram muito eficazes em nosso experimento químico. Contudo, o mais eficiente em relação ao tempo, foi a filtração a vácuo, que se utiliza o funil de Buchner, onde a pressão reduzida exercida pela tromba d’água acelera a filtração. No entanto, isso não quer dizer que a filtração comum não seja eficiente, mas sim que o tipo de filtração a ser utilizada em um laboratório, depende do experimento que for ser feito e de quanto tempo se terá disponível para realiza-lo.
Questionário
1º). Qual a finalidade de se efetuar uma filtração e como ela pode ser efetuada?
Resposta: A filtração é utilizada para realizar a separação do líquido de uma mistura sólido-líquido ou sólido-gasoso. O equipamento mais utilizado é o filtro de papel. Ele funciona como uma peneira microscópica, somente o líquido passa pelos seus pequenos orifícios, acumulando a parte sólida dentro do filtro. A filtração pode ser realizada de várias maneiras, vamos citar dois tipos (os aprendidos na aula):
Filtração Comum: O filtro de papel é dobrado em “meia luas” para formar uma espécie de cone e depois é posicionado na “boca” do funil que deve estar em cima do Erlenmeyer. Depois disso é só despejar a substância.
Filtração à vácuo: Uma trompa d’água é ligada à um Kitassato, equipado com um Funil de Buchner, e à uma torneira de água corrente com velocidade de evasão suficiente para a realização do processo de filtração. O papel de filtro também é utilizado, mas sem dobramentos. Com processo similar à filtração comum o composto é despejado no funil, entretanto, neste tipo de filtração é necessário esperar o momento certo em que a trompa criou vácuo no interior do Kitassato para começar assim a despejar o líquido.
2º). Descreva as características das reações de precipitação.
Resposta: As reações de precipitação caracterizam-se pela formação de um precipitado (sólido) - que é um sólido pouco solúvel - a partir de uma solução aquosa de duas substâncias. Ou seja, quando se juntam duas soluções aquosas de duas substâncias diferentes formam-se novas substâncias, e uma delas é menos solúvel e precipita.
3º). Escreva a equação química correspondente à reação observada.
Resposta: NaI + Pb (NO3)2 => Na (NO3)2 + PbI
4º). Relacione as vantagens e as desvantagens de cada tipo de filtração.
Resposta: Tanto a filtração comum como a filtração à vácuo são eficientes, contudo a que filtra mais rápido é a filtração à vácuo.
5º). Que fatores influenciam na escolha do papel de filtro, quando se realiza as operações de filtração em laboratório?
Resposta: O tamanho e a natureza das partículas que se pretendem reter.Conclusão
Com esse experimento, aprendemos que as substâncias podem ser separadas por diferentes formas e métodos de filtração (como a filtração simples e à vácuo), e que ao se escolher o método de filtração para a separação de substâncias, deve-se considerar os componentes das misturas para que haja a eficiência do experimento. Além disso, observamos que a filtração é importante para a separação de precipitados e que as técnicas de filtração aprendidas são em suas adequadas formas muito importantes para diversos experimentos e garantem uma boa filtração. 
Referências
PELCZAR JUNIOR, Michael J.; CHAN, E.c.s.; KRIEG, Noel R.. Microbiologia: Conceitos e Aplicações. 2. ed. São Paulo: Makron Books, 1996. 524 p. Tradução: Sueli Fumi Yamada, Tania Ueda Nakamura, Benendito Prado Dias.
ISENMANN, Armin F.. Operações Unitárias na Indústria Química. 2 ed. Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, Timóteo, MG. 2012.
Filtração a vácuo. Disponível em: http://brasilescola.uol.com.br/quimica/filtracao-vacuo.htm. Acesso em: 09/09/2017 às 19:43.
Trompa de vácuo. Disponível em: http://www.quimica.seed.pr.gov.br/modules/galeria/detalhe.php?foto=1141&evento=6. Acesso em: 09/09/2017 às 19:50.
Introdução ao Laboratório de Química. Disponível em: http://www.joinville.udesc.br/portal/professores/edmar/materiais/Apostila_qu_mica_experimental.pdf . Acesso em 10/09/2017 às 11:17.
SILVA, André Luis Silva da. Filtros. Disponível em: http://www.infoescola.com/quimica/filtros/. Acesso em 10/09/17 às 10:20
Figuras
(Figura 1 -Esquema de filtração)			 (Figura 2- Filtração comum) 
(Figura 3- Filtração com funil de Buchner) (Figura 4- Pesagem do sólido)
 
(Figura 5- Proveta com 20ml de água destilada) 	 (Figura 6- Balão volumétrico com soluções)
 (Figura 7- Substância de cor amarela)		 (Figura 8- Precipitação do Iodeto de Chumbo)