Processo de separação de misturas

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Processo de separação de misturas
Prof. Thiago Matias
@profthiagomatias
Métodos de separação no cotidiano
Extração: Quando preparamos café (ou chá), a água quente faz a extração de componentes do pó de café (ou das folhas do chá), dando origem à bebida, e em seguida fazemos uma filtração para separar o pó do líquido.
Ventilação: Quando lança para cima a mistura de arroz e palha de arroz, a lavradora deixa que a corrente de ar arraste a palha. Ela está fazendo uma ventilação. 
ENEM (2016) Uma pessoa é responsável pela manutenção de uma sauna úmida. Todos os dias cumpre o mesmo ritual: colhe folhas de capim-cidreira e algumas folhas de eucalipto. Em seguida, coloca as folhas na saída do vapor da sauna, aromatizando-a, conforme representado na figura.
Qual processo de separação é responsável pela aromatização promovida?
a) Filtração simples. b) Destilação simples.
c) Extração por arraste. d) Sublimação fracionada.
e) Decantação sólido-líquido.
Métodos de separação no cotidiano
Tamisação ou peneiração: Ao passar a areia pela peneira, separando-a de pedregulhos e outros materiais grosseiros, o pedreiro está fazendo uma peneiração ou tamisação.
Métodos de separação no cotidiano
 Catação – O lixo é separado para obtenção de materiais com valor econômico.
Levigação – processo que os garimpeiros usam para separar ouro nos rios. Nesse processo é usado uma batéia que separa o cascalho (menor densidade) do ouro (com maior densidade).
Imagens de levigação e catação
Separação de misturas Heterogêneas
Sólidos:
Separação magnética (imantação) – nesse processo um dos componentes é atraído por um ímã.
(Thiago Matias) A música DESPACITO do Porto Riquenho Luis Fonsi foi um hit em 2017, chegando ao top 10 em mais de 47 países. Um dos trechos da música diz “tú eres el imán y yo soy el metal” (tu és um íma e eu sou um metal). Esse trecho pode representar um processo de separação de mistura.
Qual o processo de separação de mistura e o metal atraído por um íma?
Decantação e ferro
Sifonação e cobre
Imantação e ferro
Centrifugação e níquel 
Catação e alumínio 
Separação de misturas Heterogêneas
Sólidos:
2. Dissolução fracionada – apenas um dos componentes da mistura dissolve-se em um líquido.
Separação de misturas Heterogêneas
Sólidos
3. Flotação – processo para separar dois sólidos com diferentes densidades, utilizando um líquido com densidade intermediaria aos dois sólidos.
Separação de mistura Heterogênea
Sólido + líquido:
Filtração – quando a mistura é despejada sobre o filtro, o sólido não dissolvido é retido pelo filtro.
Ex. coar café.
Imagens de filtração
Filtração em laboratório
Filtração em laboratório
(ENEM 2016 2ª APLICAÇÃO) Em Bangladesh, mais da metade dos poços artesianos cuja água serve à população local está contaminada com arsênio proveniente de minerais naturais e de pesticidas. O arsênio apresenta efeitos tóxicos cumulativos. 
A ONU desenvolveu um kit para tratamento dessa água a fim de torná-la segura para o consumo humano. O princípio desse kit é a remoção do arsênio por meio de uma reação de precipitação com sais de ferro (III) que origina um sólido volumoso de textura gelatinosa. 
(Disponível em: http://tc.iaea.org. Acesso em: 11 dez. 2012 - adaptado) 
Com o uso desse kit, a população local pode remover o elemento tóxico por meio de: 
A) fervura. 
B) filtração. 
C) destilação. 
D) calcinação. 
E) evaporação. 
Filtração a vácuo
Filtração a vácuo: Há casos em que a filtração é muito demorada. Para apressá-la, usa-se a filtração a “vácuo” ou, melhor dizendo, a filtração à pressão reduzida.
Imagem de filtração a vácuo 
(UECE 2016.1/ 2ª FASE) Um estudante de química necessitou fazer uma filtração, a vácuo, de uma mistura de sulfato de cobre pentahidratado e hidróxido de sódio. Para atingir seu objetivo, utilizou alguns equipamentos entre os quais estava um
A) condensador.
B) kitassato.
C) balão volumétrico.
D) funil analítico.
( UECE 2019.2/ 2ª FASE) Para fazer uma filtração a vácuo, são utilizados, necessariamente, os seguintes equipamentos:
A) erlenmeyer, funil de vidro e papel de filtro.
B) bureta, kitassato e funil de vidro.
C) funil de Buchner, kitassato e papel de filtro.
D) funil de Buchner, béquer e kitassato.
Separação de mistura Heterogênea
Sólido + líquido:
2. Decantação - o sólido, mais denso, sedimenta-se no fundo do recipiente.
3. Sifonação – após a sedimentação da fase sólida, a transferência do líquido é feita por meio de um sifão, iniciando-se o fluxo por sucção.
Imagens de separação por decantação ou sifonação
EXERCÍCIO 
Na perfuração de uma jazida petrolífera, a pressão dos gases faz com que o petróleo jorre para fora. Ao reduzir-se a pressão, o petróleo bruto pára de jorrar e tem de ser bombeado. Devido às impurezas que o petróleo bruto contém, ele é submetido a dois processos mecânicos de purificação, antes do refino: separá-lo da água salgada e separá-lo de impurezas sólidas como areia e argila. Esses processos mecânicos de purificação são, respectivamente,
a) decantação e filtração.
b) decantação e destilação fracionada.
c) filtração e destilação fracionada.
d) filtração e decantação.
e) destilação fracionada e decantação.
EXERCÍCIO
Necessitou-se retirar o conteúdo do tanque de combustível de um carro. Para isso, faz-se sucção com um pedaço de mangueira introduzido no tanque, deixando-se escorrer o líquido para um recipiente colocado no chão. Esse processo é chamado de:
a) decantação.
b) filtração.
c) sifonação.
d) centrifugação.
e) destilação.
Separação de misturas Heterogêneas
Sólido + líquido:
4. Centrifugação – para acelerar o processo de decantação, pode-se utilizar um aparelho denominado centrífuga. Nele, devido ao movimento de rotação, as partículas de maior densidade são arremessados para o fundo do tubo.
Imagem de centrifugação
ENEM (2017)
As centrífugas são equipamentos utilizados em laboratórios, clínicas e indústrias. Seu funcionamento faz uso da aceleração centrífuga obtida pela rotação de um recipiente e que serve para a separação de sólidos em suspensão em líquidos ou de líquidos misturados entre si.
Nesse aparelho, a separação das substâncias ocorre em função
a) das diferentes densidades.
b) dos diferentes raios de rotação.
c) das diferentes velocidades angulares.
d) das diferentes quantidades de cada substância.
e) da diferente coesão molecular de cada substância.
Separação de misturas Heterogêneas
Líquidos:
Decantação com funil:
É feita utilizando-se um tipo especial de funil, chamado de funil de Bromo (ou funil de decantação), onde o líquido de menor densidade permanece dentro do funil.
Funil de decantação
Separação por processos físicos
Evaporação: a mistura é deixada em repouso (quando líquido é volátil) ou é aquecida até que o líquido evapore como na obtenção do sal de cozinha a partir da água do mar nas salinas.
ENEM (2006)
Em certas regiões litorâneas, o sal é obtido da água do mar pelo processo de cristalização por evaporação. Para o desenvolvimento dessa atividade, é mais adequado um local
a) plano, com alta pluviosidade e pouco vento.
b) plano, com baixa pluviosidade e muito vento.
c) plano, com baixa pluviosidade e pouco vento.
d) montanhoso, com alta pluviosidade e muito vento.
e) montanhoso, com baixa pluviosidade e pouco vento.
Separação por processos físicos
Sublimação: A sublimação é aplicável quando apenas um dos componentes da mistura é sublimável. É como se purifica o iodo.
Separação por processos físicos
Fusão fracionada: é um processo de separação entre sólidos, onde o ponto de fusão dos sólidos seja diferentes. A separação ferro de chumbo, onde o ferro funde-se a 1536°C e o chumbo funde-se 327°C. o chumbo fundirá primeiro que o ferro.
Solidificação fracionada: A solidificação é um processo parecido com o processo de fusão fracionada, a diferença é que ao invés do ponto de fusão das substâncias utiliza-se o ponto de solidificação.
Separação por processos físicos
Liquefação fracionada:é o processo que consiste na separação de gases em uma mistura. O método induz o resfriamento dos gases que compõem a mistura até que estes atinjam o estado líquido
Processo de separação de misturas Homogênea
Sólido + líquido:
Destilação simples – a mistura é aquecida até que todo o líquido evapore e passe pelo condensador onde volta ao seu estado líquido, sendo despejado em um frasco receptor (erlenmeyer, bequer, balão de fundo chato).
A vantagem desse processo é que diferente da evaporação e cristalização o líquido também é recuperado.
Imagens de destilação simples
( UECE 2016.2/ 2ª FASE) Um sistema heterogêneo G é constituído por uma solução verde claro e um sólido marrom. Esse sistema foi submetido ao seguinte esquema de separação:
Ao destilar-se o líquido Q sob pressão constante de 1 atmosfera, verifica-se que sua temperatura de ebulição variou entre 115 °C e 130 °C. Considerando o esquema acima, assinale a afirmação verdadeira.
A) A operação 1 é uma destilação simples.
B) O sistema heterogêneo G tem, no mínimo, 4 componentes.
C) A operação 2 é uma decantação.
D) O líquido incolor Q é uma substância pura.
( UECE 2014.1/ 2ª FASE) Dentre as opções abaixo, assinale a que corresponde à sequência correta de procedimentos que devem ser adotados para separar os componentes de uma mistura de água, sal de cozinha, óleo comestível e pregos de ferro.
A) Destilação simples, separação magnética e decantação.
B) Separação magnética, decantação e destilação simples.
C) Destilação fracionada, filtração e decantação.
D) Levigação, separação magnética e sifonação.
Processo de separação de misturas Homogêneas
Líquidos:
Destilação fracionada – utilizado para separar líquidos com TE que não sejam próximas. Separando inicialmente o líquido que tiver menor TE.
Ex. a torre de destilação de petróleo os hidrocarbonetos são separados de forma fracionada por terem diferentes TE.
Imagens de destilação fracionada
( UECE 2010.2/ 2ª FASE )Normalmente as substâncias puras são obtidas a partir de misturas. Para a obtenção dessas substâncias existem processos de separação. Assinale a alternativa que associa corretamente o processo de separação, o tipo de mistura, a natureza da mistura e aparelhos utilizados nesse processo.
A) Separação por meio do Funil de bromo; Heterogênea; Líquido-sólido; Béquer, Suporte metálico e Garras metálicas
B) Dissolução fracionada; Heterogênea; Sólido-sólido; Funil de Buchner e Erlenmeyer
C) Destilação fracionada; Homogênea; Líquido-líquido; Balão, Coluna de fracionamento e Condensador
D) Decantação; Heterogênea; Sólido-líquido; Trompa d’água
(ENEM 2018) O petróleo é uma fonte de energia de baixo custo e de larga utilização como matéria-prima para uma grande variedade de produtos. É um óleo formado de várias substâncias de origem orgânica, em sua maioria hidrocarbonetos de diferentes massas molares. São utilizadas técnicas de separação para obtenção dos componentes comercializáveis do petróleo. Além disso, para aumentar a quantidade de frações comercializáveis, otimizando o produto de origem fóssil, utiliza-se o processo de craqueamento. 
O que ocorre nesse processo? 
Transformação das frações do petróleo em outras moléculas menores. 
B) Reação de óxido-redução com transferência de elétrons entre as moléculas. 
C) Solubilização das frações do petróleo com a utilização de diferentes solventes. 
D) Decantação das moléculas com diferentes massas molares pelo uso de centrífugas. 
E) Separação dos diferentes componentes do petróleo em função de suas temperaturas de ebulição. 
(ENEM 2015) O quadro apresenta a composição do petróleo. 
Para a separação dos constituintes com o objetivo de produzir a gasolina, o método a ser utilizado é: 
A) filtração. 
B) destilação. 
C) decantação. 
D) precipitação. 
E) centrifugação. 
Processo de separação de misturas Homogêneas
Líquido dissolvido em líquido
2. Cromatografia – processo em que os componentes são identificados por cor. 
(ENEM 2019) Um experimento simples, que pode ser realizado com materiais encontrados em casa, é realizado da seguinte forma: adiciona-se um volume de etanol em um copo de vidro e, em seguida, uma folha de papel. Com o passar do tempo, observa-se um comportamento peculiar: o etanol se desloca sobre a superfície do papel, superando a gravidade que o atrai no sentido oposto, como mostra a imagem. Para parte dos estudantes, isso ocorre por causa da absorção do líquido pelo papel.
 
Do ponto de vista científico, o que explica o movimento do líquido é a
a) evaporação do líquido.
b) diferença de densidades.
c) reação química com o papel.
d) capilaridade nos poros do papel.
e) resistência ao escoamento do líquido.
Processos de separação envolvendo reações químicas
Adsorção: processo em que uma substância é atraída (adsorvido) por interações químicas para a superfície de outra substância (adsorvente).
Ex: 
carvão ativo é usado para adsorver gases poluentes. 
Adsorção X absorção
Na adsorção o adsorvido é atraída para a superfície do adsorvente. Na absorção o absorvido vai para o interior do absorvente.
Processos de separação envolvendo reações químicas
Floculação: 
Processo em que há atração entre moléculas formando flocos ou flósculos (agregado de moléculas).
Ex. uso de sulfato de alumínio e cloreto férrico no tratamento de água.
ENEM (2015) Um grupo de pesquisadores desenvolveu um método simples, barato e eficaz de remoção de petróleo contaminante na água, que utiliza um plástico produzido a partir do líquido da castanha de caju (LCC). A composição química do LCC é muito parecida com a do petróleo e suas moléculas, por suas características, interagem formando agregados com o petróleo. Para retirar os agrega dos da água, os pesquisadores misturam ao LCC nanopartículas magnéticas.
Essa técnica considera dois processos de separação de misturas, sendo eles, respectivamente,
a) flotação e decantação.
b) decomposição e centrifugação.
c) floculação e separação magnética.
d) destilação fracionada e peneiração.
e) dissolução fracionada e magnetização.
TRATAMENTO DE ÁGUA
01- REPRESA
02- CAPTAÇÃO E BOMBEAMENTO
Após a captação, a água é bombeada para as Estações de Tratamento de água. Depois de bombeado a água passará por um processo de tratamento, passando por diversas etapas explicadas a seguir.
03- PRÉ-CLORAÇÃO
Adição de cloro assim que a água chega à estação para facilitar a retirada de matéria orgânica e metais.
PRÉ-ALCALINIZAÇÃO
Adição de cal (CaO) ou soda (Na2CO3) à água para ajustar o pH para os valores exigidos para as fases seguintes do tratamento.
COAGULAÇÃO
Adição de sulfato de alumínio (Aℓ2(SO4)3) ou cloreto férrico (FeCℓ3), seguido de uma agitação violenta da água para provocar a desestabilização elétrica das partículas de sujeira, facilitando a sua agregação.
04- FLOCULAÇÃO
É um processo onde a água recebe o sulfato de alumínio (Aℓ2(SO4)3), que faz com que as impurezas se aglutinem formando flocos para serem facilmente removidos.
05- DECANTAÇÃO
Na decantação, como os flocos de sujeira são mais densos que a água, logo estes sedimentam no fundo do decantador.
06- FILTRAÇÃO
Nesta etapa, a água passa por várias camadas filtrantes onde ocorre a retenção dos flocos menores que não decantaram. A água então fica livre de impurezas. Essas três etapas: floculação, decantação e filtração recebem o nome de clarificação. Nesta etapa, todas as partículas de impurezas da água são removidas deixando a água límpida. Mas ainda não está pronta para ser usada. Para garantir a qualidade da água, após a clarificação é feita a desinfecção.
07- CLORAÇÃO 
A cloração consiste na adição de cloro (Cℓ2) que reage com água formando íons hipoclorito (CℓO-) usado na destruição de microorganismos presentes na água. 
FLUORETAÇÃO 
A fluoretação é uma etapa adicional. O flúor é aplicado na forma de fluoreto de sódio (NaF) ou fluoreto de cálcio (CaF2). O flúor tem função de colaborar na incidência da cárie dentária. 
08- RESERVATÓRIO 
Após o tratamento, a água tratada é armazenada inicialmente em reservatórios dedistribuição e depois em reservatórios de bairros, espalhados em regiões estratégicas da cidade. 
09- DISTRIBUIÇÃO 
Desses reservatórios a água vai para tubulações maiores (denominadas de adutoras) e depois para as redes de distribuição até chegar aos domicílios. 
10- REDES DE DISTRIBUIÇÃO 
Depois das redes de distribuição, a água geralmente é armazenada em caixas d'água. A responsabilidade das ETA é entregar a água até a entrada das residências onde estão o cavalete e o hidrômetro (o relógio que registra o consumo de água). A partir daí, o cliente deve cuidar das instalações internas e da limpeza e conservação do reservatório. 
11- CIDADE 
ENEM (2011) Belém é cercada por 39 ilhas, e suas populações convivem com ameaças de doenças. O motivo, apontado por especialistas, é a poluição da água do rio, principal fonte de sobrevivência dos ribeirinhos. A diarreia é frequente nas crianças e ocorre como consequência da falta de saneamento básico, já que a população não tem acesso à água de boa qualidade. Como não há água potável, a alternativa é consumir a do rio.
O procedimento adequado para tratar a água dos rios, a fim de atenuar os problemas de saúde causados por microrganismos a essas populações ribeirinhas é a
a) filtração. b) cloração.
c) coagulação. d) fluoretação.
e) decantação.
ENEM (2009) Na atual estrutura social, o abastecimento de água tratada desempenha um papel fundamental para a prevenção de doenças. Entretanto, a população mais carente é a que mais sofre com a falta de água tratada, em geral, pela falta de estações de tratamento capazes de fornecer o volume de água necessário para o abastecimento ou pela falta de distribuição dessa água.
No sistema de tratamento de água apresentado na figura, a remoção do odor e a desinfecção da água coletada ocorrem, respectivamente, nas etapas
A) 1 e 3. B) 1 e 5. C) 2 e 4. D) 2 e 5. E) 3 e 4.
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( UECE 2015.1/ 2ª FASE) Antes de chegar às nossas torneiras, a água que consumimos segue um longo trajeto e passa por várias etapas de tratamento. É um conjunto de processos químicos e físicos que evitam qualquer tipo de contaminação e transmissão de doenças. Assinale a alternativa que apresenta a ordem correta dessas etapas no tratamento da água.
A) Coagulação, decantação, filtração, floculação, desinfecção e fluoretação.
B) Floculação, coagulação, filtração, decantação, fluoretação e desinfecção.
C) Desinfecção, decantação, filtração, coagulação, floculação e fluoretação.
D) Coagulação, floculação, decantação, filtração, desinfecção e fluoretação.