separação de mistura

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Química fundamental 
Professor: Geraldo Furtado
|Aluno: Daniel Mansur de Oliveira
Curso: tecnólogo Eletrotécnica Industrial 
Separação de Misturas
Filtração 
A filtração é um método simples que encontramos de separar misturas 
heterogêneas, podendo elas serem compostas por sólido s e líquidos ou gases e 
sólido s. Há duas formas de realizar o processo de filtragem: sob pressão ambiente, 
chamada de filtração gravitacional, filtração simples ou filtração comum, ou soba 
utilização de vácuo chamada de filtração à vácuo. Os filtros mais utilizados são 
geralmente fabricados em papel, tecido de algodão, lã animal, fibras de vidro ou 
quartzo, cerâmica porosa e carvão ativado, cada tipo de material é destinado a uma 
aplicação especial. Os filtros podem ser classificados de acordo com sua finalidade 
como: clarificadores, purificadores ou concentradores. Os clarificadores são 
utilizados para remoção de pequenas quantidades de sólidos, deixando o líquido. Os 
purificadores são processos que se destinam a retirar impurezas de gases, ar 
comprimido ou vapores. Já os concentradores atuam promovendo a separação 
parcial de borras fluidas em uma suspensão de sólidos contidos no líquido. O 
método de separação é bastante utilizado na indústria (da mineração, alimentícia, 
química e farmacêutica) e até mesmo no nosso dia-a-dia em nossas casas. 
Na filtração por gravidade utilizamos um funil ou um recipiente que contenha 
porosidades ou furos e adicionamos ou não (a depender da mistura) filtros de papel 
ou de pano, para que ocorra uma separação eficiente das substâncias já no 
procedimento a vácuo a grande diferença está em que além dos filtros de pano ou 
de papel utilizamos uma bomba de sucção ou uma trompa de água fazendo com o 
processo ocorra muito mais rápido, mas exige também a necessidade de vidrarias 
específicas e com a trompa de água gasta muita água. 
Os métodos de filtração na forma simples e muito fácil de se encontrar no 
nosso cotidiano, pois podemos identificá -los na coação de café ou de um suco feito 
da polpa de uma fruta, já a vácuo a forma mais com um de acharmos e na aspiração 
de pó feita por alguns equipamentos domésticos. Assim podemos observar que a 
filtração está diretamente ligada às nossas vidas
 
Decantação 
A decantação é um dos principais métodos de separação de misturas heterogêneas. As misturas heterogêneas são aquelas que apresentam mais de uma fase, cada uma delas apresentando propriedades diferentes. Alguns exemplos de mistura heterogênea são água e óleo, água e areia, areia e cascalho, sal e areia etc. 
O processo de decantação baseia-se na diferença de densidade dos componentes que formam a mistura. Existem três formas de realizar a separação das misturas por meio da decantação, que dependem da fase em que se encontram os componentes da mistura.
Decantação de um sólido insolúvel em um líquido 
O processo de decantação para separar um sólido que não se encontra dissolvido em um líquido ocorre da seguinte forma: 
O sólido apresenta densidade maior que a do líquido. Logo, ao deixar a mistura em repouso por um certo tempo, todo o sólido é depositado no fundo do recipiente, através da sedimentação. O líquido separado do sólido pode ser transferido para outro recipiente por duas formas: 
· Vira- se lentamente o recipiente onde a mistura se encontra, para que somente o líquido seja transferido para o outro recipiente, conforme é mostrado na Figura 1.
Após a sedimentação da fase sólida, é utilizado um sifão para transferir a fase líquida de um recipiente para outro. O processo é chamado de sifonação e está demonstrado na Figura 2. Note que os recipientes devem estar em elevações diferentes, para que a água passe naturalmente de um recipiente para outro.
 
 Alguns exemplos de aplicação deste processo são: separar água da areia e purificar água barrenta nas estações de tratamento de água. 
Decantação acelerada de um sólido insolúvel em líquido – Centrifugação 
O processo denominado centrifugação trata-se de uma decantação acelerada, onde é utilizada uma centrífuga, como mostra a Figura 3
A elevada velocidade de rotação deste equipamento permite que, por inércia, as partículas insolúveis da mistura (que apresentam maior densidade) se sedimentam no fundo do tubo da centrífuga, restando a fase líquida (de menor densidade) por cima do sedimento. Este líquido é chamado de sobrenadante. Ele é, então, separado por decantação do sólido. Alguns exemplos de aplicação deste processo são: na separação de membranas celulares e do citoplasma, após ruptura de células, e na separação dos elementos do sangue e do plasma sanguíneo. Esta técnica é muito usada em análises laboratoriais, na área de pesquisa e da biotecnologia etc.
 Decantação em líquidos imiscíveis 
No método de separação de misturas compostas por líquidos imiscíveis é utilizado um equipamento denominado funil de bromo, como mostra a Figura 4.
Neste processo, o líquido mais denso permanece na parte inferior do funil. A torneira localizada na base do funil é aberta e o líquido que está por baixo irá escoar. É a abertura da torneira que irá controlar a velocidade de escoamento do líquido. Quando todo o líquido mais denso tiver sido transferido para outro recipiente, a torneira é fechada, impedindo a passagem do líquido menos denso. Alguns exemplos de aplicação deste processo são: na separação de água e óleo , em pesquisas e purificações laboratoriais 
Decantação de sólido em um gás 
No processo de decantação para separar partículas sólidas de um meio gasoso é utilizado um equipamento composto por vários obstáculos que apresentam formato de zigue-zague. À medida que a mistura vai passando pelos obstáculos, as partículas sólidas vão perdendo velocidade e vão sendo depositadas pelo caminho, até que o gás saia limpo do outro lado do equipamento. O equipamento que é utilizado pelas indústrias para realizar este método de decantação é denominado câmara de poeira ou chicana, que pode ser 
observado no esquema da Figura 5. 
Tratamento de água através da decantação 
A etapa denominada decantação é onde ocorre a separação (física) das 
partículas suspensas mais pesadas formadas durante a floculação (flocos) no 
meio líquido, as quais pela força da gravidade apresentam um movimento 
descendente, depositando-se no fundo dos tanques decantadores formando 
uma massa sólida denominada lodo. A decantação das partículas suspensas 
propicia a clarificação da água pela separação da fase sólida ao mesmo tempo 
em que a camada de lodo formada no fundo do decantador precisa ser removida 
periodicamente. 
Ao contrário da decantação, onde os flocos formados nos floculadores são 
obrigados, sob a ação da gravidade, a se depositarem (sedimentar em) no fundo 
dos tanques decantadores, conforme mencionado anteriormente, existe ainda 
um processo denominado de flotação ou flutuação. Neste caso, as partículas 
formadas nos floculadores (flocos) são forçadas a flutuarem antes de serem 
removidas da água clarificada. 
Em função do escoamento de água: 
• Decantadores de escoamento horizontal: a água escoa na direção longitudinal. Ocupam grande área em uma ETA; 
• Decantadores de escoamento vertical: a água escoa em movimento ascendente da parte inferior até a superfície dos tanques.
REFERÊNCIAS 
• Co musa. Tratamento de água. 
<http://www.comusa.rs.gov.br/index.php/saneamento/tratamento água >. 
Acesso em: 01 set. 2019. 
• Companhia Santense de Saneamento – CESAN. Disponível: 
<http://www.cesan.com.br/wp-content/uploads/2013/08/APOSTILA_DE_TRATAMENTO_ DE_AGUA-.pdf>. Acesso em: 01 set. 2019. 
• Geocities. Métodos Gerais de Tratamento de Água. Disponível em: 
<http://www.geocities.ws/pavilua/de c.htm>. A cesso em: 01 set. 2019. 
• Decantação. Disponível em: 
<https://querobolsa.com.br/enem/quimica/decantacao >. Acesso em: 01 set. 2019.
Destilação simples
É utilizada para separar misturas homogêneas em fase líquida. Ocorre a vaporização do líquido seguida por condensação do vapor formado. A seguir, temos o esquema da aparelhagem que normalmente é utilizadapara realizar a destilação simples:
A mistura que se quer separar fica inicialmente no balão de destilação, que é então aquecido, usando-se uma tela de amianto e a chama de um bico de Bunsen. Mas, em casos em que a mistura é inflamável, costuma -se usar uma manta elétrica, como é mostrado no desenho. Visto que a substância líquida evapora, ela sobe e entra no condensador, que pode ser de vários tipos. Na ilustração foi utilizado o condensador reto, mas também podem ser usados os condensadores de bolas ou de serpentina. Na parte externa desse condensador passa água fria, que vem da mangueira de látex conectada simultaneamente à torneira da pia e à saída de baixo do condensador. A água de resfriamento circula pelo condensador e sai pela mangueira conectada na saída superior. Assim, ao entrar em contato com o condensador resfriado, o vapor do líquido da mistura se condensa, isto é, volta a ser líquido, e é coletado em algum recipiente (Erlenmeyer ou béquer) que fica na saída do condensador. É uma técnica bem simples que pode ser utilizada, por exemplo, por pessoas que ficam muito tempo em navios, para aproveitar a água do mar. Eles esquentam a água em um ambiente fechado, ela evapora e depois é condensada em outro recipiente. O sal fica no primeiro recipiente. Essa água é usada para tomar banho, lavar pratos, limpeza do navio e assim por diante, mas não deve ser consumida, pois não contém sais minerais.
Destilação Fracionada 
Destilação fracionada é um método usado para separação de misturas homogêneas (conjunto de substâncias solúveis entre si). Exemplos de misturas homogêneas: petróleo, mistura de água e sal, água com álcool, líquidos miscíveis com pontos de fusão diferenciados, entre outras.
Todas estas misturas citadas podem ter seus componentes isolados através da destilação fracionada, assim como o ar que respiramos. O ar atmosférico é uma mistura de vários gases, estes podem ser obtidos a partir de uma coluna de fracionamento que você passa a conhecer agora.
A obtenção dos principais componentes do ar constitui um método industrial, vejamos como este processo é possível: 
- Primeiramente o ar seco é convertido em ar líquido através do resfriamento a - 200 °C; 
- O ar liquefeito é então transferido para a coluna de fracionamento; 
- Na coluna existem compartimentos com diferentes temperaturas onde cada componente é fracionado de acordo com sua T. E (temperatura de ebulição). Os produtos resultantes do processo são:
Oxigênio líquido (O2) T.E. = 183 °C 
Gás Argônio (Ar) T.E. = 186 °C 
Gás nitrogênio (N2) T.E. = 196 °C
Utilização: O Nitrogênio é usado na obtenção de fertilizantes e é componente da amônia (NH3), o Argônio é o gás presente no filamento das lâmpadas fluorescentes e o Oxigênio preenche os balões de respiração artificial. 
O método permite obter os três produtos, mas, como sabemos, o ar seco é constituído ainda por dióxido de carbono (CO2), ozônio (O3) e outros gases nobres: Neônio (Ne), Hélio (He), Criptônio (Kr), Xenônio (Xe), Radônio (Rn).