Metodi e caratteristiche di separazione della miscela

IL Metodi di separazione della miscela Queste sono le procedure che consentono di ottenere uno o più componenti di una miscela senza modificare le sue proprietà chimiche. Pertanto, si dice che si basino su tecniche puramente fisiche, estranee alle reazioni chimiche o all'uso di sostanze corrosive.

Questi metodi fanno parte del nostro giorno per giorno, in un lavoro sul campo aperto o all'interno degli spazi della cucina o di un'azienda. Si applicano con lo scopo di purificare o aumentare la qualità di un prodotto. Ad esempio, i filtri del caffè per recuperare il prezioso liquido senza interferire con i cereali al palato.

La fusione del caffè è il metodo di separazione più usato durante la preparazione del caffè artigianale. Fonte: Pexels.

In questo caso, è una miscela solida liquida, dove il liquido è caffè e il solido dei cereali di terra. A sua volta, il caffè stesso è un'altra miscela: un prodotto di soluzione di un'estrazione, che è omogeneo.

Pertanto, ci sono miscele eterogenee e omogenee. Ognuno di essi ha i suoi metodi di separazione, in grado di isolare i rispettivi componenti. Come riconoscervi? Per la presenza di più di una fase materiale. Ciò significa che devono esserci due componenti perfettamente differenziabili per gli occhi nudi.

Il caffè servito è una miscela omogenea, da quando il suo aspetto è guardato è liquido. Invece, un bicchiere con acqua e semi di semi di lino è una miscela eterogenea: l'acqua liquida è una fase del materiale, mentre i semi corrispondono a un'altra.

In termini generali, i metodi di separazione delle miscele eterogenee richiedono un lavoro più meccanico. Per le miscele omogenee, nel frattempo hanno bisogno di aiuto per la temperatura. Ad esempio, l'evaporazione è il metodo più comunemente usato per separare il soluto solvente in soluzioni.

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Metodi principali di separazione delle miscele

- Filtrazione

La filtrazione è un metodo di separazione utilizzato per separare, in linea di principio, le miscele solide liquide. Hai bisogno dell'aiuto di una barriera o di un filtro che consenta il passaggio del liquido, ma che mantiene nel tessuto solido, che non può attraversare i piccoli pori del filtro.

Normalmente la filtrazione è frequentata dalla gravità e, a seconda delle dimensioni delle particelle solide, questo può essere un processo lento o veloce.

La parola "filtrazione" è anche usata quando si parla di aria. Ad esempio, un'aria contaminata da batteri è una miscela gassosa e omogenea. Se l'aria viene passata attraverso i filtri che catturano i batteri, si dice che l'aria sia trapelata. In questo modo, si assicura che sia pulito e sterile.

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L'acqua filtrata è ottenuta grazie al fatto che le sue impurità e sedimenti sono mantenuti da filtri speciali.

Nei laboratori è dove si osserva più l'uso di questo metodo. Quasi sempre dopo aver ottenuto un precipitato o cristalli, continuano a filtrarli immediatamente per sbarazzarsi del liquido e mantenere il solido.

- Decantazione

Processo di decantazione per separare una miscela eterogenea solida-liquida

La decantazione mantiene una certa somiglianza con la filtrazione. Serve anche a separare le miscele solide liquide, con la differenza che non è necessario filtro, carta, setaccio, mesh, ecc., che impediscono il passaggio del solido. Per renderlo possibile, ci deve essere una sedimentazione ferma; cioè, il sedimento deve essere soggetto alle pareti interne del contenitore.

Ad esempio, viene utilizzata la decantazione se si desidera separare una miscela d'acqua con sabbia o sedimenti. COME? Inchino il vetro su un altro contenitore in modo che l'acqua, per azione di gravità, cada senza trascinare la sabbia o i sedimenti.

Un'altra differenza che la decantazione della filtrazione ha è che la decantazione può essere applicata anche per separare le miscele liquide-liquid. Questi si svolgono solo quando i due liquidi sono impossibili, formando due fasi riconoscibili. Le miscele di acque petrolifere o benzina sono esempi di questo tipo di miscele.

Decantazione per divertimento

Ancora una volta, la gravità fa il suo lavoro ma attraverso l'uso di un imbuto di decantazione, che consente a uno dei liquidi di decidere o scartare di seguito.

- Sublimazione

In sublimazione c'è un cambiamento dal solido a liquido

La sublimazione è uno speciale metodo di separazione utilizzato per separare due solidi da una miscela eterogenea. In linea di principio, ha bisogno di almeno uno dei solidi per avere una pressione del vapore molto elevata, in modo che quando è riscaldato e applicando vuoto, evapora o sublime lasciando la miscela dietro.

Il classico esempio di sublimazione è la separazione di una miscela di sabbia di iodio. Lo iodio, per essere un solido volatile, sublimati come vapori viola che lasciano la sabbia. Tuttavia, la sublimazione può anche essere applicata per separare una miscela a eroe a secco, poiché il ghiaccio secco (biossido di carbonio solido) è molto più volatile del normale ghiaccio (acqua cristallizzata).

Un pezzo di ghiaccio secco che cade nel contenitore d'acqua.

Allo stesso modo, la sublimazione può essere utilizzata per purificare campioni con solidi profumati, come la canfora e altri.

- Evaporazione

L'evaporazione è forse uno dei metodi di separazione più lenti esistenti. In linea di principio, in linea di principio, il solvente dal soluto viene utilizzato per separarsi, che termina l'aspetto omogeneo di una soluzione.

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L'esempio classico è l'evaporazione dell'acqua dello zucchero per ottenere cristalli di zucchero. Per accelerare il processo, viene fatto il calore di una fiamma che riscalda la soluzione fino a bollire l'acqua o il solvente.

Acqua che evapora nella produzione di sale

L'evaporazione viene anche utilizzata per ottenere sali d'acqua di mare o per asciugare alcune gelatina. Inoltre, l'evaporazione lenta e prolungata è una delle fasi che consente un'eccellente cristallizzazione.

- Semplice distillazione

Attrezzatura di distillazione

A differenza della decantazione, che consente solo la separazione di miscele liquide-liquid, la distillazione consente la separazione di miscele liquide omogenee che sono formate da uno o più componenti liquidi. Si basa sulla differenza nei punti di ebollizione dei componenti della miscela.

Ad esempio, l'acqua bolle circa 100 ºC, mentre l'acetone a 56 ºC. Quindi, la miscela di acetone d'acqua può essere distillata per ottenere un estratto di acetone.

Allo stesso modo accade con la miscela di etanolo-acqua, per ottenere soluzioni di etanolo più concentrate.

- Distillazione frazionata

Attrezzatura di distillazione fratturata

La distillazione frazionaria è una distillazione più raffinata, nel senso che consente di separare i componenti i cui punti di ebollizione non sono molto diversi. Poiché di solito ci sono più di un componente, ogni estratto è chiamato frazione. Pertanto, si ottengono diverse frazioni con proprietà diverse.

La distillazione frazionaria del petrolio greggio è il miglior esempio dell'uso di questo metodo. Dal petrolio si verificano diverse frazioni, di cui prodotti come gas naturale, benzina, keroseeno, acetone, diesel, tra gli altri sono ottenuti a loro volta.

- Cromatografia

Separazione del colorante alimentare mediante comatografia a strato fine

La cromatografia è un metodo di separazione che risparmia anche una certa somiglianza con la filtrazione. È molto più raffinato, selettivo e meno eccessivo per quanto riguarda il volume della miscela soggetta a separazione. Questa miscela può essere liquida (cromatografia liquida) o gas (gascromatografia).

Invece di usare un filtro, la cromatografia ha bisogno di ciò che è noto per fase stazionaria. Nella cromatografia di carta, usando marcatori, la carta funge da fase stazionaria, motivo per cui la miscela viaggia come componenti sono separati (coloranti).

Scienziato posizionando il tubo di prova con gascromatografia

La fase stazionaria per eccellenza è una colonna con un riempimento che mantiene i componenti a seconda delle sue interazioni o affinità. Pertanto, la cromatografia può separare gli ioni da diversi carichi, molecole di diverse polarità o dimensioni, ecc.

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La cromatografia è essenziale per analizzare miscele complesse, valutare l'azione del farmaco, rilevare composti chimici specifici, tra gli altri esempi del suo uso.

- Centrifugazione

Centrifugatore attivo

La centrifugazione diventa una "sedimentazione forzata". Questo perché, grazie all'accelerazione centripeta, le particelle solide sospese sono legate a definire una fase. In questo modo, puoi quindi rimuovere il surnatante o prendere un'aliquota per eseguire l'analisi.

La centrifugazione è ampiamente utilizzata nella separazione del plasma dalle cellule del sangue. Serve anche a separare il grasso butirico dal latte o di accelerare la sedimentazione di alcuni precipitati.

Insieme alla cromatografia, la centrifugazione è uno dei metodi di separazione delle miscele più sofisticati.

- Separazione magnetica

Illustrazione di separazione magnetica

Come suggerisce il nome, utilizza il fenomeno del magnetismo per ottenere la separazione dei componenti di diversi tipi di miscele eterogenee.

Un esempio sarebbe una miscela di film di ferro e calcare polverizzato. Manualmente, potremmo procedere a separare i piccoli pezzi, ma ci vorrebbe molto tempo e pazienza. Invece, viene utilizzato un potente magnete che attira i file di ferro e lascia la polvere di calcare alle spalle.

Miscele simili sono quelle di zucchero di ferro, sabbia di ferro o lode di ferro. Anche altri metalli come nichel, cobalto, display e gadolinio sono attratti dai magneti.

Un altro esempio di separazione magnetica si verifica in alcuni dump di immondizia, in cui viene elaborato lo scarto e i magneti separano oggetti metallici; come noci, bastoncini da golf, chiavi, ecc.

Di tutti i metodi di separazione, questo è forse il meno usato all'interno del laboratorio o nella vita quotidiana. È limitato più di ogni altra cosa ai processi industriali.

Temi di interesse

Metodi di separazione di miscele omogenee.

Metodi di separazione di miscele eterogenee.

Miscele: componenti e tipi.

Miscele omogenee.

Miscele eterogenee.

Riferimenti

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