metodos de separação de misturas

Prévia do material em texto

�
Métodos e processos gerais de separação de misturas
Alex Schulz, Felipe Lucas	
Engenharia Química
as002883@fahor.com /fl002921@fahor.com
Resumo: este relatório tem por objetivo apresentar os métodos e processos de separação de misturas, a descrição sobre os conceitos da matéria, misturas homogêneas e heterogêneas, os métodos usados para cada tipo de mistura, filtração, evaporação, decantação e centrifugação, e os resultados obtidos através de cada um desses processos usados na aula pratica.
Palavras chave: misturas, separação, métodos
�
Introdução: a matéria é tudo aquilo que ocupa um lugar no espaço, ela é formada por elementos químicos ou substancias, que possuem propriedade especificas que as definem. Corpos são definidos como uma quantidade de uma substância ou de um conjunto de substâncias, e a massa do corpo consiste na quantidade de matéria existente ali existente. Toda matéria tem um estado físico estável, que pode ser: sólido, liquido e gasoso, a matéria também tem um estado de transição chamado de plasma. O que diferencia as substancias são suas propriedades físicas e químicas, uma substancia pura pode ser definida e caracterizada por uma série de propriedade físicas e químicas especificas que as distinguem das demais, as substancias podem ser de dois tipos: a substancia simples formada apenas por um elemento químico, e a substancia composto formado por dois ou mais elementos químicos diferentes. Uma mistura é uma junção (combinação física) de duas ou mais substancias puras, em que cada uma preserva suas propriedade físicas e químicas. As misturas podem ser classificadas de acordo com seu estado físico: misturas sólidas, misturas liquidas e misturas gasosas, elas também podem ser classificadas em misturas heterogêneas onde tem-se mais de uma fase, ou seja elas não se misturam completamente; e misturas homogêneas onde observa-se apenas uma fase. Com o passar tempo, com a necessidade e com o conhecimento de cada substancia foram criando-se métodos de separação de misturas, cada tipo de mistura tem seus métodos de separação adequados, por exemplo em uma mistura homogênea pode ser utilizado o método de evaporação ou destilação enquanto que em uma mistura heterogênea podem ser usados métodos de decantação, filtração, centrifugação. A filtração é uma operação de separação de misturas heterogêneas constituída de uma fase sólida e uma fase fluida, através de um filtro capaz de reter a parte sólida, pode ser feito a filtração por pressão normal e pro pressão reduzida. A evaporação é um processo físico de separar componentes de uma mistura homogênea, a fase liquida evapora ficando apenas a fase sólida no recipiente. A decantação é outro método usado para separação de misturas heterogêneas e podem ser de dois tipos: líquido imiscíveis (que não se misturam completamente) e líquido-sólido, ela consiste em deixar a mistura em repouso para que a diferença de densidade entre os materiais atue, fazendo com que o material mais denso desça até o fundo do recipiente e o menos denso fique por cima. A centrifugação tem o mesmo princípio da decantação, sendo que o componente com maior densidade se deposite no fundo do recipiente, a diferença é que na centrifugação o processo é muito mais rápido que na decantação.
Parte experimental
Materiais usados: 
 Gral com pistilo;
Suporte universal, argola e mufa;
Funil;
Papel filtro;
Bastão de vidro;
Funil de Büchner;
Kitassato;
Tubos de centrifuga;
Ampola de decantação;
Cronometro;
Máquina geradora de vácuo;
Centrifuga;
3 Béquer de 50 ml; 1 Béquer 100 ml
Reagentes:
Giz;
Precipitado da oxido cúprico;
Querosene misturada com iodo;
Água destilada;
Técnicas:
Filtração simples: primeiramente foi escolhido o material necessário para realizar a experiência, começamos a montagem, no suporte universal colocamos a argola, que é o suporte para o funil de vidro, instalamos o funil e colocamos um Béquer de 100ml embaixo, feito isso pesamos um porção de giz com 1,159g, maceramos bem o giz em um gral com pistilo, transferimos o pó de giz com uma espátula para um Béquer de 50 ml, adicionamos usando apenas a pisseta 30ml de agua ao Béquer com pó de giz e com um bastão de vidro misturamos bem, ficou uma mistura heterogênea onde se percebe facilmente que o giz e a água não se misturam completamente; dobramos o papel filtro em quatro partes colocamos no funil umedecendo-o com agua destilada para uma melhor aderência, iniciamos a transferência do Béquer para o funil com a técnica adequada de usar o bastão de vidro, como ficou um pouco de giz no fundo do Béquer adicionamos mais aprox. 15 ml para poder filtrar todo o giz, esse processo de filtração demorou 3 min e 23 segundos até césar o gotejamento, retiramos o papel filtro do funil o colocamos em um vidro relógio e levamos para a estufa a 105º onde ficou até secar totalmente, aproximadamente 2 horas, após isso retiramos nosso papel filtro com giz da estufa, pesamos e após os cálculos de diminuição do peso do papel filtro obtivemos 0,644 g de giz seco. Na tabela 1 podemos ver as perdas no processo
	Giz no inicio
	Giz no final
	Perdas
	%
	1,159g
	0,644g
	0,515g
	44,4 %
Tabela 1
 
Filtração com funil de Büchner e pressão reduzida
Juntamos o material necessário, cortamos o papel filtro um pouco menor que a circunferência do funil de Büchner para poder encaixá-lo dentro, pesamos outra porção de giz com 1,129g e repetimos parte do processo da experiência anterior, mas desta vez filtramos em um funil de Büchner acoplado a um Kitassato ligado a um equipamento que gerador de vácuo, despejamos nossa mistura no funil de Büchner com a mesma técnica de antes e iniciamos a marcação do tempo, desta vez até a filtração acabar foram apenas 1 minuto, na tabela 2 vemos a diferença de tempo entre a filtração simples e a filtração com funil de Büchner 
	Filtração simples
	Filtração pressão red.	
	
	Diferença de tempo
	203 seg.
	60 seg.
	143 seg.
Tabela 2
Decantação
Após montado o equipamento, em um Béquer de 50 ml medimos 20ml de querosene misturado com iodo (previamente), com a ajuda de um bastão de vidro e um funil colocamos a querosene dentro de uma ampola de decantação (com a torneira de saída fechada) que estava fixada em um suporte universal com uma argola dentro da capela, medimos 20 ml de água em um Béquer e adicionamos a ampola, fechamos a parte superior da ampola com uma rolha, a retiramos com muito cuidado da argola e agitamos bem nossa mistura, reposicionamos a ampola na argola e esperamos por alguns minutos, observou-se que nossa mistura começou e se separar, se separando aos poucos formando imagens semelhantes a rachaduras ou telha de aranha, logo os líquidos estavam separados, essa separação ocorreu por causa da diferença de densidade de entre esses dois líquidos, a mais denso fica na parte inferior e o outro sobe, após os líquidos separados fizemos a coleta de cada um deles, colocamos embaixo da ampola de decantação um Béquer e começamos a abrir a torneira da ampola bem devagar deixamos escoar toda a agua, como ela é a mais densa ficou por baixo, conseguimos retirar 20 ml de agua novamente medidos em um Béquer, sempre fica uma pequena parte entre uma fase e outra então recolhemos essa fase intermediaria e a descartamos, em um outro Béquer coletamos o querosene com o iodo, e novamente obtivemos 20 ml de querosene.
Centrifugação
O princípio da centrifugação é o mesmo da decantação porem muito mais rápido, adicionamos em um tubo centrifuga o óxido cúprico, e em outro tubo centrifuga adicionamos a mesma quantidade de água, colocamos os tubos na centrifuga em uma posição de 180º entre si, ligamos a centrifuga a 2000 RPM e deixamos centrifugar por dois minutos, desligamos o equipamento e esperamos até ele parar de girar, abrimos a tampa e retiramos nosso tubo com óxido cúprico, observou-se que o óxido sedimentou no fundo em forma consistente, havendo poucas evidencias de oxido não sedimentado no fundo,comparamos nosso resultado com um que as professoras haviam colocado decantar de forma simples, este tubo já estava a mais de 20 minutos decantando e ainda havia muito oxido cúprico em suspenção�
Conclusão: com a realização desses experimentos podemos observar e aprender a fazer a separação de alguns tipos de misturas ( heterogênea), vimos que uma filtragem com pressão reduzida se dá muito mais rápida que uma filtragem simples, mas para isso é necessário os equipamentos corretos, também notamos o quão nítida é a diferença de densidade entre alguns líquidos, como eles ficam após uma agitação brusca; afirmamos que a centrifugação é um processo muito mais rápido de separação do que a decantação simples (em nossa experiência), e o mais importante é saber manusear os equipamentos para que não ocorra acidentes e falhas em suas análises, métodos e processos, pois um erro pode pôr todo um trabalho a perder.
Referências: 
Anotações em aula, protocolo de aula prática.