Laboratorio de Química Métodos de separación de mezclas homogéneas y heterogéneas

Área de Ciencias Naturales y Educación Ambiental – Colegio Anglo Americano

Laboratorio de Química

Métodos de separación de mezclas homogéneas y heterogéneas

Andrés Beltran – Once F, Bogotá D.C., febrero 25, 2019. [pic 1]

Resumen

             En el presente informe se da a conocer la identificación de los distintos métodos de separación de mezclas, en el que se separaron cuatro mezclas: dos homogéneas y dos heterogéneas; las cuales van a ser separadas teniendo en cuenta las características de la sustancia y describiendo e identificando   estados de la materia, componentes, factores, colores, tamaños de las partículas. También, se busca analizar el ¿cómo?, ¿por qué? y el ¿cuándo? se deben usar los distintos métodos de separación (se van a trabajar: destilación, separación magnética, decantación, cromatografía centrifugación) tamizado obteniendo las adecuadas separaciones de las mezclas entendiendo la importancia de la identificación de las propiedades físicas de una sustancia.  

Palabras Clave: propiedades físicas, mezclas homogéneas y heterogéneas, métodos de separación mezclas.        

Abstract

            In the present report, the identification of the different methods of separation of mixtures is disclosed, in which four mixtures were separated: two homogeneous and two heterogeneous; which will be separated considering the characteristics of the substance and describing and identifying states of matter, components, factors, colors, particle sizes. Also, the aim is to analyze the how, why and when the different separation methods should be used (going to apply distillation, magnetic separation, decantation, centrifugation chromatography) sieving obtaining the appropriate separations of the mixtures understanding the importance of the identification of the physical properties of a substance.

Keywords: physical properties, homogeneous and heterogeneous mixtures, methods for separating mixtures.

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Introducción

Para la práctica de laboratorio se toma como objetivo la identificación y la obtención de conocimientos experimentales   de los tipos de separación de mezclas teniendo en cuenta el tipo de mezcla y las características de estas. Para ello se toma como pregunta problema: ¿Qué características dentro de una mezcla nos permiten escoger el método de separación a usar? Como posible respuesta se plantea: dependiendo de las propiedades físicas de una mezcla se puede escoger el método con el fundamento adecuado para la separación de la sustancia.

Antes de la realización de la práctica se tiene que tener en cuenta el fundamento teórico trabajado en clase: Existen dos tipos de mezclas, las homogéneas que no se pueden diferenciar a simple vista sus componentes; cuando son liquidas se les conoce como disoluciones. El otro tipo de mezclas son las heterogéneas aquellas mezclas en las que se pueden diferenciar sus componentes a simple vista. Para poder separar estos tipos de mezclas se crearon métodos de separación como: tamización: esta puede ser utilizada para la separación de mezclas sólidas, compuestas con granos de diversos tamaños. Lo que se hace es hacer pasar a la mezcla por varios tamices, Decantación: para la separación de líquidos que tienen diferentes densidades y no son solubles entre sí, destilación: es útil para la separación de líquidos que son solubles entre sí, Separación magnética: esta técnica sólo es útil a la hora de separar sustancias con propiedades magnéticas de aquellas que no las poseen. (Ciencias, s.f.)  La Centrifugación es un método que permite separar sólidos de líquidos, o líquidos de líquidos de diferentes densidades mediante la utilización de una centrifuga de laboratorio. (Quimíco, 2019) La cromatografía es un método físico de separación en el que los componentes que se han de separar se distribuyen entre dos fases, una de las cuales está en reposo (fase estacionaria, F.E.) mientras que la otra (fase móvil, F.M.) se mueve en una dirección definida. (Luengo, 2009)

Desarrollo experimental

Durante la práctica de laboratorio se realizó la separación de cinco mezclas. En primer lugar, se hizo el proceso de tamizado con la mezcla de lentejas, arroz, azúcar y limaduras de hierro, se pasó la mezcla entre distintos niveles de tamices en el difería el tamaño de estos, figura 1.2; al residuo de la separación se le acercó un imán expuesto en la figura 1.1   [pic 3]

Figura 1.1 montaje de separación magnética

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Figura 1.2 Montaje de separación de mezclas heterogéneas por tamizado.

La segunda mezcla, formada por ácido oleico y agua con etanol, se colocó un embudo de decantación y se abrió la llave del montaje dejando pasar el líquido más denso cayendo en el beaker. Este proceso se ve representado en la figura 1.3.

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Figura 1.3.1 Montaje de separación de mezclas heterogéneas por decantación.

            Posteriormente, se introdujo la mezcla de agua y alcohol en un montaje de destilación, y se calentó con cuidado de no superar los 100°C. Finalmente, se recogió el destilado del beaker. Este proceso se ilustra en la figura 1.3.2

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Figura 1.3.2 Montaje de separación de mezclas homogéneas por destilación simple.

La tercera mezcla se compone de agua y sulfato de bario, la cual se introdujo en una centrifuga dentro de un tubo de centrifuga por aproximadamente cinco minutos evidenciado en la figura 1.4

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Figura 1.4 Montaje y dispositivo de centrifugación (centrifuga)

El cuarto proceso realizado consistió en con un mortero moler una planta extrayendo su pigmento y colocándolo en una tira. Luego, esta tira se introdujo en un beaker, que contenía cloruro de sodio como solvente, por aproximadamente un minuto, figura 1.5

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Figura 1.5 montaje de separación por cromatografía

Resultados y discusión

Para esta practica se usaron 6 distintos tipos de métodos de separación:

Inicialmente, se usó el método de centrifugación. Para este, se colocó la mezcla heterogénea de BaSO4 + H2O en la centrifuga por un aproximado de 5 minutos, en el que la fuerza centrípeta y la fuerza centrífuga actúan constantemente, ya que, al estar rotando la mezcla, la diferencia de las densidades BaSO4 (4.5 g/cm³) y agua (1 g/cm³), es clave a la hora de realizar una centrifugación zonal puesto que existe una relación entre la densidad y la velocidad a la que se separa la partícula de la mezcla; sedimentando las partículas de mayor densidad (sulfato de bario) en el fondo (figura 2.1) gracias a que poseen mayor masa en un sistema el que la fuerza aplicada es la misma experimentando una aceleración centrifuga mayor a la del agua

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