Técnicas de separação e purificação de substâncias

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1 . INTRODUÇÃO
 Mistura
Uma associação de duas ou mais substancias diferentes.
 Métodos de separação
Algumas substâncias utilizadas são encontradas na natureza em forma de mistura. Para isso empregam-se procedimentos que permitam isolar algumas substâncias para obter o teor mais puro possível do soluto ou solvente. Para suceder a separação é preciso identificar se o sistema é homogêneo ou heterogêneo.
Sistema Homogêneo: sistema formado por duas ou mais substâncias que apresenta uma única fase, por exemplo água do mar. Os métodos de separação mais empregados neste tipo de sistema são: destilação fracionada e evaporação.
Sistema Heterogêneo: sistema formado por duas ou mais substâncias que apresenta duas ou mais fases, por exemplo sal + areia. Os métodos de separação mais empregados neste tipo de sistema são: decantação e filtração.
 Em Química, há diversas técnicas para obter a separação de misturas, entre elas estão: Filtração, peneiração, decantação, centrifugação, evaporação, catação, sublimação, levigação, dissolução simples e fracionadas, destilação simples e fracionada e separação magnética.
Dissolução fracionada: processo utilizado para separar misturas heterogêneas de dois ou mais sólidos, quando apenas um dos componentes se dissolve em um dado solvente.
Filtração: processo de separação de um material sólido em uma solução, no qual é utilizado um filtro para a separação do líquido e do sólido, o líquido passa através do filtro e as partículas sólidas ficam retidas neste, separando-os. Para filtrações de partículas sólidas muito pequena, existe a tendência de se usar filtros com poros muito pequenos, entretanto, a velocidade da filtração ficará menor, sendo assim é comumente utilizado os filtros a vácuo, os quais fazem uma sucção do líquido através do filtro.
Evaporação: método de separação entre um sólido e um líquido, no qual o solvente evapora e resta apenas o soluto no recipiente. A evaporação pode ser natural ou dependendo do processo, pode-se acelera-la com a adição de calor. Nas salinas, o sal é obtido a partir da água do mar através deste processo.
2. OBJETIVOS
Neste relatório objetivou-se a realização da separação de componentes de uma mistura heterogênea, sal e areia, e de outra homogênea, água e sal, pelos métodos de filtração simples e evaporação, respectivamente. Além disso, a determinação da composição percentual de uma mistura de sal e areia.
3. PROCEDIMENTOS 
Os seguintes materiais foram utilizados: 
1. Papel filtro;
2. Vidro de relógio;
3. Etiqueta;
4. Béquer de 50 ml;
5. Pipeta volumétrica 10,0 ml;
6. Mistura de sal e areia previamente aferida (amostra 3); 
7. Água destilada; 
8. Bastão de vidro; 
9. Aro metálico; 
10. Suporte universal; 
11. Funil de haste longa; 
12. Proveta de 100 ml; 
13. Pinça metálica; 
14. Cápsula de porcelana;
15. Tripé;
16. Tela de amianto;
17. Bico de Bunsen;
18. Suporte universal;
19. Balança semianalítica precisão de 0,001g.
Montagem experimento 01 
Fez-se múltiplas dobras no papel filtro, de modo que este ficasse pregueado (figura 1.1). Etiquetou-se o vidro de relógio e posteriormente determinou-se a massa do sistema papel filtro + vidro de relógio. Adicionou-se a um béquer, que continha uma mistura de sal e areia, cerca de 50,0 ml de água destilada e agitou-se bem a mistura com o auxílio de um bastão de vidro, de modo que o sal e a água se tornassem uma mistura homogênea. Fixou-se o aro metálico no suporte universal e posicionou-se o funil de haste longa com o papel filtro, após isto transferiu-se cuidadosamente a amostra (sal + areia + agua) do béquer para o funil, recolhendo o filtrado na proveta de 100 ml. Lavou-se, então, o béquer e o funil com água destilada até que toda amostra fosse transferida para o funil. Retirou-se o papel filtro, o qual reteve a areia, e posicionou-se este sobre o vidro de relógio. Após a total secagem da amostra, determinou-se a massa do sistema papel filtro + areia + vidro de relógio.
 
 Figura 1.1 – Papel filtro pregueado.
Montagem experimento 02 
Montou-se um sistema de aquecimento com um tripé e a tela de amianto. Determinou-se a massa do sistema cápsula de porcelana + vidro relógio. Com um bastão de vidro homogeneizou-se o filtrado obtido no experimento 01 (água + sal), e posteriormente transferiu-se, com o . Colocou-se, então, a cápsula de porcelana sobre a o sistema de aquecimento e cobriu-se está com o vidro relógio. Acendeu-se o bico de Bünsen, e aqueceu-se a solução até a evaporação total da água. Deixou-se a cápsula esfriar e determinou-se a massa do sistema cápsula de porcelana + vidro de relógio + sal.
4. RESULTADOS
Tabela 1.1 – Massas dos sistemas papel filtro + vidro de relógio e papel filtro + vidro de relógio + areia, com seus respectivos desvios.
	Massas (g)
	
	Papel filtro + vidro de relógio
	64,100 ± 0,001
	Papel filtro + vidro de relógio + areia
	66, 095 ± 0,001
Com os dados da tabela 1.1 fez-se possível a determinação da massa experimental de areia
O valor teórico da massa de areia contida na amostra utilizada para a execução do procedimento acima era de 2,00 gramas. Com ambos os valores da massa de areia, teórico e experimental, determinou-se através da equação 1.1 o desvio percentual.
 Equação 1.1
Tabela 1.2 – Massas dos sistemas cápsula de porcelana + vidro de relógio e cápsula de porcelana + vidro de relógio + sal, com seus respectivos desvios.
	Massas (g)
	
	Cápsula de porcelana + vidro de relógio
	68,070 ± 0,001
	Cápsula de porcelana + vidro de relógio + sal.
	68,354 ± 0,001
Com os dados da tabela 1.2 fez-se possível a determinação da massa experimental de sal
Na execução do experimento 2 utilizou-se uma alíquota de 10,0 ml do filtrado (água + mal), volume que representa 10% do volume total de solução (100 ml). Sendo assim, foi necessário fazer uma relação entre os valores para poder então determinar-se o valor total da massa de sal.
O valor teórico da massa de sal contida na amostra utilizada para a execução do procedimento acima foi de 3,00 gramas. Com ambos os valores da massa de sal, teórico e experimental, determinou-se através da equação 1.1 o desvio percentual.
 Equação 1.1
Com os valores experimentais de sal e areia pode-se calcular a composição percentual da mistura.
Composição percentual de areia:
Composição percentual de sal:
Com o objetivo de comparar a composição percentual com a composição teórica da amostra, determinou-se também os valores teóricos. 
Composição percentual de areia:
Composição percentual de sal:
5. DISCUSSÕES
A utilização do método de dissolução fracionada para separar o sal e a areia, uma vez que o sal é solúvel em água e a areia não, apresentou-se como adequado. Após a agitação da solução água destilada + sal + areia visualizou-se apenas areia no fundo do béquer, o sal havia se dissolvido totalmente na água.
 A massa experimental de areia apresentou um desvio percentual de 0,25% comparada com a massa teórica. Sendo assim, o experimento 1 pode ser considerado preciso, uma vez que os valores obtidos foram satisfatórios. A falta de exatidão entre as medidas é proveniente de erros sistemáticos, estes foram embutidos nos resultados por meio de falta de calibração dos instrumentos utilizados no procedimento, erros na execução do procedimento, como por exemplo, amostra de areia que não foi transferida para o papel filtro. 
A composição percentual teórica e experimental da massa de areia apresentaram valores próximos, um desvio de 1,26%. Explicitando mais uma vez que o valor obtido da massa de areia aofinal do experimento 1 foi satisfatório. 
A massa experimental de sal apresentou um desvio percentual de 5,33% comparada com a massa teórica. Sendo assim, o experimento 2 pode ser considerado preciso, uma vez que os valores obtidos foram satisfatórios. A falta de exatidão entre as medidas é proveniente de erros sistemáticos, estes foram embutidos nos resultados por meio de falta de calibração dos instrumentos utilizados no procedimento, erros na execução do procedimento, como por exemplo, cápsula de vidro contendo gotículas de água ou volume de filtrado ultrapassando a marca de aferição da proveta. 
A composição percentual teórica e experimental da massa de sal apresentaram valores próximos, um desvio de 1,26%. Explicitando mais uma vez que o valor obtido da massa de sal ao final do experimento 2 foi satisfatório. 
5.CONCLUSÃO
Pode-se visualizar neste relatório, por meio dos dados experimentais obtidos nos experimentos 1 e 2 que as técnicas de dissolução fracionada e de filtração são efetivas para a separação de misturas heterogêneas, e a técnica de evaporação é efetiva para a separação de misturas homogêneas.
As massas de sal e areia obtidas ao final de cada experimento apresentam um baixo desvio comparadas aos valores teóricos de massa que se tinha no início dos procedimentos. Mesmo com a presença de erros sistemáticos os valores obtidos foram satisfatórios explicitando mais uma vez a eficiência dos métodos de separação de mistura empregados. 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
[1] VOGEL, I. A. Análise Química Quantitativa. 6. Ed, Rio de Janeiro: LTC – Livros 
técnicos científicos editora SA. 2002
[2] Manual de laboratório de química geral e inorgânica. Universidade estadual de Maringá – 2011
[3] FELTRE, R. Coleção de Química. 6 Ed, Vol 1. São Paulo: Moderna, 2004.