Técnicas de separación de mezclas”

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Universidad Autónoma de Nuevo León

FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS

INGENIERIA AMBIENTAL

Laboratorio de Química General

Grupo: 01

Dra. Shadai Lugo Loredo

Dra. Anabel Álvarez Méndez

Practica No. 5 “Técnicas de separación de mezclas”

Equipo 6

Galilea Rosales Vera 1817961

Luis Mauricio Rodríguez Picazo 1802052

Mariana Villarreal Benítez 1803023

San Nicolás de los Garza, 16 de febrero del 2018.

PRÁCTICA NO. 5

“TÉCNICAS DE SEPARACIÓN DE MEZCLAS”

OBJETIVO

Realizar la separación de los componentes en una mezcla e identificar los productos de la separación mediante algunas técnicas comunes de laboratorio.

FUNDAMENTO

En un laboratorio químico, es frecuente utilizar mezclas complejas de diferentes compuestos. Casi siempre que se lleva a cabo una reacción de preparación de un compuesto determinado, es necesario separar este producto de la mezcla de reacción donde puede haber subproductos formados en la reacción, sales u otras impurezas. Así, en el laboratorio químico la separación y la purificación del producto deseado son tan importantes como la optimización de su síntesis, con lo cual, además de mejorar las condiciones de reacción buscando un elevado rendimiento de formación del producto deseado, se tienen que plantear procesos eficientes de separación que permitan una recuperación máxima del producto a partir de la mezcla de reacción. [1]

Una mezcla es la combinación de dos o más sustancias en la que cada una de ellas conserva sus propiedades distintivas. [2]

Los diversos componentes de las mezclas se pueden separar por medios mecánicos:

1. Destilación

La destilación es una técnica de separación de los componentes de una mezcla líquida a partir de la diferencia entre los puntos de ebullición de cada uno de estos componentes.

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1. Decantación

La decantación, por lo tanto, implica disociar un sólido de un líquido, o un fluido más denso de otro líquido con menor densidad.

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1. Filtración

El filtrado se emplea para extraer las partículas sólidas de un líquido. Se basa en que las partículas sólidas son mucho más grandes que las moléculas del líquido y quedan retenidas en el papel de filtro mientras que el líquido pasará sin problemas. [3]

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1. Extracción

La extracción es la técnica empleada para separar un producto orgánico de una mezcla de reacción o para aislarlo de sus fuentes naturales. Puede definirse como la separación de un componente de una mezcla por medio de un disolvente. [4]

1. Sublimación

La sublimación es el paso de una sustancia del estado sólido al gaseoso, sin pasar por el estado líquido. [5]

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1. Coagulación

Es el proceso donde se desestabilizan las partículas coloidales, por medio de la ayuda de un coagulante (agente químico). [6]

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1. Adsorción física

En este tipo de adsorción, el adsorbato no está fijo en la superficie del adsorbente, sino que tiene movilidad en la interfase. Ejemplo de este tipo de adsorción es el de la mayoría de las sustancias orgánicas en agua con carbón activado. [7]

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1. Separación por magnetismo

Consiste en separar con un imán los componentes de una mezcla heterogénea formada por un elemento metálico y otro no metálico. [8]

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MATERIAL

REACTIVOS 

METODOLOGIA

Destilación

1. Se armó el aparato mostrado en la figura 5.1, se aseguró de que el agua fluyera por el condensador en la dirección apropiada (del extremo inferior al superior).
2. Se colocó en el matraz de destilación, 50 mL de una solución de K2Cr2O7 al 0.25%.
3. Se calentó lentamente con un mechero para que empezara a destilar.
4. Se recogió aproximadamente 30 mL de destilado en un vaso de precipitado de 50 mL y el resto en otro vaso de precipitado de la misma capacidad.
5. Continuó el calentamiento hasta sequedad. El calentamiento debió ser lento y aún más al acercarse al final. Se cuidó de que el tapón estuviera bien sellado para evitar fugas.
6. Cuando terminó la destilación, se disolvió en agua destilada el sólido (K2Cr2O7) que quedó en el matraz y se depositó en el colector correspondiente.

Decantación

1. Se agitó el frasco del reactivo marcado como “arena en agua” y rápidamente se vertieron 25 mL de esta mezcla en un vaso precipitado de 50 mL.
2. Se permitió que la arena se sedimentara tanto como fuera posible.
3. Se vertió el líquido en un vaso precipitado de 100 mL, de tal forma que toda la arena quedó en el vaso.
4. De esa forma se separó el sólido de la mayor parte del líquido, después de la decantación se vertió nuevamente el agua en el vaso con la arena.
5. Se agitó bien y se regresó la mezcla a la botella del reactivo. Los residuos se reciclaron.

Extracción  

NOTA: Se realizó este experimento en la campana de extracción.

1. Se tomó 50 mL de solución de I2 en agua y se transfirió a un embudo de separación de 250 mL.
2. Se añadió 50 mL de CHCl3.
3. Se tapó el embudo y se agitó bien para mezclar las soluciones.
4. La agitación hizo que se aumentara la presión en el embudo, se alivió esta presión abriendo la llave y se colocó el embudo en un anillo montado en su soporte.
5. Se dejó que los dos líquidos inmiscibles se separaran en dos capas, el CHCl3 fue más denso que el agua y se fue al fondo. La mayor parte del yodo pasó al CHCl3.
6. Se registró los colores de las soluciones.
7. Se retiró el tapón del embudo y se abrió la llave para dejar caer la capa inferior en un vaso (se cerró la llave antes que comenzara a fluir el agua).
8. El residuo yodo-CHCl3 se vertió en el colector D.

Sublimación

1. Se colocó una muestra de arena con I2 en un vaso de precipitado de 250 mL, de tal manera que solo se cubrió el fondo del recipiente.
2. Se armó el aparato de la figura 5.4
3. Se calentó suavemente y observamos.
4. El yodo sublimado se raspó y se vertió en el frasco de reactivo.

Coagulación

1. Se introdujeron 20 mL de agua lodosa en dos tubos de ensayo (10 mL en cada uno) y se agitó bien.
2. Se añadió 8 mL de solución saturada de Ca(OH)2 y 2 mL de Al2(SO4)3 0.1 M a uno de los tubos y se volvió a agitar.
3. Se dejó reposar ambos tubos y se comparó los tiempos en que las soluciones perdieron su turbidez. Los residuos se tiraron al drenaje.

Adsorción física

1. Se introdujeron 15 mL de refresco de naranja en un tubo de ensayo.
2. Se añadió 0.5 g de carbón activado, se tapó el tubo y se agitó vigorosamente.
3. Se dejó sedimentar el carbón y se anotaron las observaciones. (Se guardó la suspensión para utilizarla en la técnica de filtración).

Filtración

1. Se preparó un sistema de filtración por gravedad como se indicó en la figura 5.5. Se aseguró de que la punta del embudo tocara la pared del vaso.
2. Se tomó la muestra resultante del experimento de “adsorción física” y se usó esta técnica.
3. Se decantó la mayor parte del líquido sobre el filtro, se usó una varilla de vidrio para guiar el flujo. De los residuos el solidó se tiró a la basura y el líquido al drenaje.

Separación por magnetismo

1. Se tomó 5g de la muestra arena-fierro y se colocó sobre un papel extendido.
2. Se pasó el imán debajo del papel con la muestra para separar las partículas de fierro.
3. Después se separó la mezcla y se reunieron los residuos para reciclarlos.

Cuestionario

1. Explica la técnica de centrifugación.

R: La centrifugación es un método por el cual se pueden separar sólidos de líquidos de diferente densidad mediante una centrifugadora, la cual imprime a la mezcla un movimiento rotatorio con una fuerza de mayor intensidad que la gravedad, provocando la sedimentación del sólido o de las partículas de mayor densidad.

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