Reconocimiento de materia química

6.3. En los siguientes procesos mencione qué mediciones y operaciones unitarias usaría, así como el material de laboratorio que requeriría en cada paso:

1. Preparar un té de flores de manzanilla

Para realizar el té de manzanilla se debería tener la cantidad adecuada de ingredientes a utilizar y para que esta cantidad sea más precisa se podría utilizar una balanza o una pobreta según el ingrediente o en donde se necesite utilizar. Con la ayuda de una mechera se llevaría al fuego aproximadamente un litro de agua la cual tendría que llegar a una temperatura entre 85 y 90 grados centígrados, la cual se puede comprobar con un termómetro. Para finalizar se adicionaría a la manzanilla el agua y se deja reposar por aproximadamente 5 minutos los cuales se podrían corroborar con con un cronometro.

1. Recuperar la sal de agua de mar

Proceso llamado desalinización. Simplemente hay que llenar un recipiente grande con agua salada y pones un vaso vacío en el centro. Luego cubrir el recipiente – vidrio, vaso vacío y todo – con una envoltura de plástico que tenga un pequeño peso en el centro.

Coloca todo bajo la luz directa del sol, y observa el ciclo del agua trabajando: el agua salada se evapora, deja los cristales de sal, y crea la condensación que se eleva. El plástico recoge la condensación y gotea en el vaso vacío. El agua dulce resultante es lo suficientemente bueno para beber. Así de fácil es quitar la sal y hacer agua dulce a partir de agua salada.

Métodos de desalinización del agua a gran escala

Ósmosis inversa

Esta forma de desalinización es la transformación de una sustancia salada en una purificada. En este proceso se separa el agua de la sal a través de la presión sobre el líquido. La presión depende de la cantidad de sólidos y del grado de desalinización que se quiera obtener. Es el proceso de desalinización más eficiente en términos de gasto energético, pero necesita hasta tres veces la cantidad del agua producida.

Desalinización térmica

Este método de desalinización se realiza gracias a la evaporación y condensación. La desalinización térmica replica el proceso natural del ciclo del agua. A través de este sistema, se emula la evaporación del océano, la acumulación del agua en la atmósfera y su posterior condensación en forma de lluvia o nieve. Finalmente, se realiza el proceso de recolección del agua ya desalinizada. Como el calor es vital en la desalinización térmica, este procedimiento suele realizarse con la energía de centrales eléctricas y refinerías para utilizar el calor residual.

Destilación

Este método de desalinización se produce en varias etapas. En cada una de ellas el agua salada se evapora y se condensa en agua dulce. La presión y la temperatura descienden en cada etapa.

Congelación 

El agua de mar se pulveriza en una cámara refrigerada. Ahí se forman cristales que se separan y se lavan con agua normal para conseguir la desalinización y así obtener el agua dulce.

Evaporación relámpago

A través de este proceso de desalinización, el agua se introduce en gotas sobre una cámara a baja presión. Estas se convierten en vapor se condensan posteriormente. Este proceso se repite hasta conseguir el grado de desalación óptimo.

Electrodiálisis

Consiste en hacer pasar una corriente eléctrica a través de una solución iónica. De esta manera el agua se desaliniza obteniéndose agua dulce. La electrodiálisis (ED) es un proceso de membrana, durante el cual los iones son transportados a través de una membrana semipermeable, bajo la influencia de un potencial eléctrico.

A través de este proceso se atraen los iones de sodio y cloruro hasta unas membranas, que dejan pasar el agua limpia de sal. Posteriormente, por medio de un baño de luz ultravioleta se desinfecta el agua. Esto la convertirá en un recurso apto para el consumo humano.

1. Obtener las cenizas de una planta

La ceniza de una planta se puede obtener a través del tamizado similar al filtrado, pero acá se tratan mezclas de diferentes tamaños de partícula. Este método solo separa por tamaños, no necesariamente va a separar diferentes sustancias. El tamizado es usado como paso previo para el uso de otros métodos de separación. o selección de los restos de la quema de un elemento no tratada. Esto depende de la temperatura de combustión, ya que las más altas dejan una menor cantidad de residuos.

Los materiales que se suelen utilizar son un mechero se utiliza para generar una llama a partir de la ignición de un flujo de un combustible.

1. Separar el alcohol de una bebida

El método conveniente para separar el alcohol de la bebida seria la destilación se utiliza para separar dos líquidos totalmente solubles entre sí. El método de separación se basa en las temperaturas de ebullición de cada componente. El procedimiento requiere del uso de un destilador donde la mezcla es calentada hasta la temperatura de ebullición menor de los componentes, así un componente pasa a fase vapor mientras el otro se mantiene líquido. El vapor es atrapado en un ducto de refrigeración donde regresa a fase liquida. Finalmente es recolectada en otro recipiente.

Mientras más diferencia exista en las temperaturas de ebullición de los componentes de la mezcla, mejor será la separación.

En resumen, la destilación requiere de dos procesos combinados, una es la evaporación y otra la condensación. De esta manera se recolecta un componente especifico de una mezcla.

Para mezclas de tres o más componentes, se debe repetir el proceso variando las temperaturas de ebullición, si es que es factible hacerlo.

Por ejemplo, podemos destilar una mezcla de agua con alcohol etílico, si esta mezcla se eleva la temperatura por encima de 78°C, el alcohol se evapora antes que el agua. Pudiendo obtener un alcohol de alta pureza al final.

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