Separación de Mezclas de Dos o Más Líquidos

La mayoría de las veces, las sustancias que encontramos no están en su forma más pura. Son esencialmente una síntesis química de dos o más sustancias. Sorprendentemente, las mezclas pueden adoptar varias formas. Como resultado, se utilizan muchos tipos de procesos de separación para separar una mezcla de sustancias. Cuando se trata de separación, normalmente se hace para eliminar todos los ingredientes indeseables y adquirir componentes utilizables.

Algunos métodos de separación de mezclas

centrifugación

Las partículas sólidas en un líquido a veces pueden ser tan diminutas que pueden pasar a través de un papel de filtro. La técnica de filtración no se puede utilizar para separar tales partículas. La centrifugación se utiliza para separar dichas mezclas. La centrifugación es la técnica de separar los componentes insolubles de un líquido cuando falla el filtrado regular. El tamaño, la forma y la densidad de las partículas, la viscosidad del medio y la velocidad de rotación influyen en la centrifugación. Cuando las partículas se hacen girar rápidamente, las partículas más densas se conducen al fondo y las partículas más ligeras permanecen en la parte superior. Una centrífuga es un aparato utilizado para la centrifugación. La centrífuga se compone de un soporte de tubo de centrífuga conocido como rotor. El rotor contiene volúmenes iguales de la combinación sólido-líquido en tubos centrífugos balanceados. Los tubos de centrífuga giran horizontalmente a medida que el rotor gira rápidamente y las partículas insolubles más densas se separan del líquido debido a la fuerza centrífuga. Cuando la rotación se detiene, las partículas sólidas caen al fondo del tubo de centrífuga, mientras que el líquido sube a la parte superior.

Recogida a mano

Este proceso consiste simplemente en extraer a mano todos los compuestos indeseables y separarlos de los beneficiosos. Las sustancias separadas pueden ser una impureza que debe desecharse, o ambas sustancias separadas pueden ser valiosas. Por ejemplo, suponga que distingue las uvas negras de las uvas verdes de una mezcla de las dos.

Trilla

Este método se utiliza generalmente durante la cosecha agrícola. Cuando se cosechan los tallos de trigo, normalmente se secan. Al golpear los tallos secos para sacudir los granos secos, el grano se separa de los tallos y se tritura en el suelo.

aventar

Cuando los granos se recuperan del proceso de trilla, deben limpiarse de cáscaras y cascarillas antes de convertirlos en harina. Normalmente, la separación de la mezcla se logra con la ayuda del viento o de un soplo de aire. Cuando los granjeros dejan caer la combinación desde una altura determinada al suelo, el poderoso viento se lleva la cáscara y la paja. Los granos más pesados ​​se juntan en un solo lugar.

tamizado

Se utiliza para separar mezclas que contienen componentes de tamaños muy diferentes. La mezcla se filtra a través de los poros del tamiz. Todos los compuestos diminutos pasan fácilmente, pero los componentes más grandes de la mezcla quedan atrapados.

Evaporación

La evaporación es una técnica para separar una mezcla, más comúnmente una solución de un solvente y una sustancia soluble. En esta técnica, la solución se calienta hasta que el solvente orgánico se evapora, convirtiéndolo en un gas y dejando predominantemente el residuo sólido.

Destilación

La destilación se realiza cuando una mezcla consta de dos o más líquidos puros. Los constituyentes de una mezcla líquida se evaporan, condensan y aíslan aquí. Cuando la combinación se calienta, el componente volátil se vaporiza primero. El vapor se recoge en estado líquido después de pasar por un condensador.

Filtración o Sedimentación

La filtración es el método más común para separar un líquido de un material insoluble. Tomemos, por ejemplo, una mezcla de arena y agua. La filtración se emplea para eliminar partículas sólidas del líquido en este caso. Comúnmente se utilizan diversos agentes filtrantes, como papel filtrante u otros materiales. La sedimentación es el proceso a través del cual los contaminantes más pesados ​​en un líquido, a menudo agua, se asientan en el fondo del recipiente que transporta la mezcla. Lleva algún tiempo completar el proceso.

Separación magnética

Cuando una de las sustancias de la mezcla tiene propiedades magnéticas, este enfoque es bastante útil. Para separar elementos magnéticos, normalmente se utilizan imanes potentes.

Separación de una Mezcla de dos o más líquidos

Embudo de separación

Un embudo de decantación se utiliza principalmente para separar dos líquidos inmiscibles. El mecanismo funciona aprovechando la densidad desigual de las partículas en la mezcla. Usando este procedimiento, el aceite y el agua se pueden separar fácilmente. 

Se utiliza un embudo de separación para separar los componentes de una combinación que tiene dos fases líquidas inmiscibles. La fase acuosa es una fase y la fase de disolvente orgánico es la otra. Las diferencias en las densidades de los líquidos se aprovechan para separarlos. La capa inferior está formada por el líquido de mayor densidad, mientras que la capa superior está formada por el líquido de menor densidad.

cromatografía

La cromatografía es un método para separar los constituyentes de una mezcla líquida. Fue propuesto por primera vez por Michael Tswett, un científico ruso. La cromatografía requiere que la muestra se disuelva en un solvente específico conocido como fase móvil. 

La fase móvil puede ser un gas o un líquido. La fase móvil pasa posteriormente a través de una segunda fase conocida como fase estacionaria. Una sustancia colocada en una placa de vidrio o un trozo de papel de cromatografía se puede utilizar como fase estacionaria. 

Los diversos componentes de la mezcla viajan a diferentes velocidades, lo que hace que se separen. Hay varias técnicas cromatográficas disponibles, que incluyen cromatografía en columna, TLC, cromatografía en papel y cromatografía de gases. Uno de los procedimientos cromatográficos más importantes es la cromatografía en papel. En la cromatografía en papel, la fase estacionaria es el papel y la fase móvil es un disolvente líquido. La muestra se coloca en un lugar del papel y el papel se sumerge cuidadosamente en un disolvente en la cromatografía en papel. Debido a la acción capilar, el solvente asciende por el papel y los componentes de la mezcla ascienden a diferentes velocidades, separándolos unos de otros.

destilación simple

La destilación simple es un proceso para separar componentes de una combinación que incluye dos líquidos miscibles que hierven sin descomposición y tienen una diferencia suficientemente grande en los puntos de ebullición. 

La destilación implica calentar un líquido hasta su punto de ebullición, mover los vapores a la parte fría del dispositivo, condensar los vapores y recolectar el líquido condensado en un recipiente. Cuando la temperatura de un líquido aumenta en este proceso, la presión de vapor del líquido también aumenta. Cuando la presión de vapor del líquido y la presión del aire se igualan, el líquido entra en estado de vapor. Los vapores se mueven a través de la parte calentada del aparato hasta que entran en contacto con la superficie fría del condensador enfriado por agua. Cuando el vapor se enfría, se condensa y baja por el condensador, donde es recogido por el adaptador de vacío.

Destilación fraccionada

La destilación fraccionada se utiliza para separar una mezcla de dos o más líquidos miscibles con puntos de ebullición que difieren en menos de 25K. El aparato para la destilación fraccionada es similar al utilizado para la destilación simple, con la excepción de una columna de fraccionamiento instalada entre el matraz de destilación y el condensador. 

Una columna de fraccionamiento simple es un tubo lleno de perl de vidrio. Las perl proporcionan una superficie para que los vapores se enfríen y condensen repetidamente. Cuando los vapores de una mezcla pasan a través de la columna de fraccionamiento, los vapores del líquido con el punto de ebullición más bajo primero salen de la columna de fraccionamiento, se condensan y se recogen en el matraz receptor debido a la condensación y evaporación repetidas. El otro líquido, que tiene un punto de ebullición un poco más alto, se puede recoger de manera similar en un matraz receptor diferente.

Ejemplos de preguntas

Pregunta 1: ¿Qué son los métodos químicos de separación?

Responder: 

Los procesos típicos de ingeniería química de separación y purificación son destilación, cristalización, adsorción, operaciones de membrana, absorción y separación, y oxidación.

Pregunta 2: ¿Cómo puedes separar arena y sal?

Responder:

O permanece en el baño mientras se le agrega arena o desarrolla una película en el fondo de la botella. Como resultado, la arena es insoluble en agua y no se disuelve en ella. Es sencillo separar la arena y el agua de una mezcla separándola. La evaporación se puede utilizar para separar la sal de una solución.

Pregunta 3: ¿Coca Cola es una mezcla?

Responder:

A pesar de que el azúcar y el agua se mezclan por igual en la solución, Coca-Cola es una combinación homogénea. En una mezcla homogénea, como la Coca-Cola, puedes ver los ingredientes esenciales, pero en una mezcla heterogénea, como una ensalada, no.

Pregunta 4: ¿Se pueden separar mezclas homogéneas?

Responder:

“Normalmente, los componentes en mezclas homogéneas pueden reconocerse teniendo en cuenta las variadas cualidades de los distintos componentes”. Durante el proceso de destilación, una mezcla se puede calentar “hasta que el componente que hierve a la temperatura más baja produzca un vapor y se pueda diferenciar”.

Pregunta 5: ¿Qué es la destilación fraccionada?

Responder:

La destilación fraccionada se utiliza para separar una mezcla de dos o más líquidos miscibles con puntos de ebullición que difieren en menos de 25K.