Separación de componentes de una mezcla

CUESTIONARIO-QUIMICA GENERAL

TP2: “SEPARACION DE LOS COMPONENTES DE UNA MEZCLA

• PREGUNTAS:

4.1 ¿Qué entiende por disolución, sedimentación, decantación, desecación, y calcinación?

4.2 ¿Los componentes de una solución pueden ser separados por filtración? Fundamente su respuesta

4.3 ¿En qué condiciones se efectúa la  operación de destilación?

4.4 ¿Qué entiende por destilación fraccionada?

4.5 ¿Qué diferencia y que semejanza existen entre las sustancias puras y las mezclas azeotropicas?

4.6 ¿En la separación de dos líquidos inmiscibles se parte de 200 cm3 de mezcla , se obtienen 150 cm3 de líquido A  y 45 cm3 de un líquido B ¿Cuál es el rendimiento  total de la separación?

4.7 Proponer algún otro método de separación para cada una de las mezclas utilizadas

• REESPUESTAS:

4.1

• Disolución: Una disolución es una mezcla homogénea  de dos o más sustancias puras que no reaccionan entre sí, cuyos componentes se encuentran en proporciones variables. También se puede definir como una mezcla homogénea formada por un disolvente y por uno o varios solutos.

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• Sedimentación: Se trata de una operación de separación sólido-fluido en la que las partículas sólidas de una solución, más densas que el fluido, se separan de éste por la acción de la gravedad. Es una operación controlada por la transferencia de cantidad de movimiento. La sedimentación se utiliza para separar las partículas sólidas dispersas en un líquido. La diferencia de densidades entre las partículas sólidas y el líquido hace que, aunque éste último tenga un movimiento ascendente y las partículas sólidas sedimenten, depositándose en el fondo de nuestro recipiente.

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• Decantación:

 La decantación es una técnica que permite separar un sólido mezclado heterogéneamente con un líquido en el que es insoluble o bien dos líquidos inmiscibles (que no se pueden mezclar homogéneamente) con densidades diferente. 

Para separar líquidos que no son solubles, como por ejemplo agua y aceite, es necesario introducir la mezcla en un recipiente llamado embudo de decantación y dejar que repose hasta que los líquidos se separan en dos capas. Después, se abre la llave y se deja salir el líquido de la capa inferior poco a poco, y cerramos la llave cuando falte poco para que salga el otro líquido. Para no contaminar los componentes de la mezcla al separarlos, no es conveniente aprovechar ni el final del primer líquido ni el comienzo del segundo. Finalmente, hay que recoger otro recipiente y recoger el segundo líquido.

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Si el sólido es bastante denso y grueso, tal vez se depositará en el fondo del recipiente. Así pues, inclinado el recipiente, se puede separar el líquido o sobrenadante, derramándose en otro recipiente sin que se caiga el sólido o sedimento.

• Desecación: Este concepto se entiende como la eliminación de agua de un sólido, líquido o gas. El secado o la desecación es la operación que consiste en separar  mediante procedimientos no mecánicos un líquido de un sólido que lo retiene físicamente.

EN SOLIDOS

Las condiciones para secar productos sólidos dependen de la cantidad de sólido, de la naturaleza del disolvente que se quiere eliminar y de la sensibilidad del producto al calor y a la atmósfera. Las muestras cristalinas de compuestos estables húmedos con disolventes no tóxicos y volátiles a temperatura ambiente (como por ejemplo agua o etanol) se pueden secar al aire colocando los cristales entre hojas de papel desecante hasta que sólo queden trazas de disolvente (que se detecta por el olor o por el aspecto). Finalmente se acaban de secar en una estufa eléctrica a la temperatura adecuada.  Es frecuente, sobretodo en el caso de sustancias orgánicas, el secado a temperatura ambiente en desecadores de vacío  y con la ayuda de agentes desecantes. Otra manera de secar sólidos consiste en utilizar agentes desecantes junto con el vacío y la calefacción. Esto se consigue en las estufas de vacío.

ESTUFA ELECTRICA                          ESTUFA DE VACIO

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DESECADOR DE VACIO

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LIQUIDOS:

Normalmente los líquidos a secar son disolventes o disoluciones orgánicas que contienen agua como contaminante.

Secado de disoluciones: Para eliminar el agua de las disoluciones se trata la solución con un agente deshidratante. A la hora de escogerlo se ha de tener en cuenta que no reaccione con el material que se quiere secar, su capacidad de absorción de agua, la rapidez con la que seca la disolución y el precio.

Secado de líquidos puros o disolventes: Un procedimiento eficaz para obtener un disolvente anhidro  se dice que una sustancia es anhidra si no contiene agua) es añadir un deshidratante al disolvente, llevarlo a reflujo y destilarlo después. Este proceso depende de la naturaleza del disolvente.

GASES:

Los gases pueden secarse haciéndolos pasar a través de columnas que contienen un agente desecante (gel de sílice, CaO*, KOH*, tamices moleculares, etc.). También se pueden secar haciéndolos burbujear a través de ácido sulfúrico concentrado.

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