LA SEPARACIÓN Y PURIFICACIÓN DE SUSTANCIAS
1. SEPARACIÓN DE LOS COMPONENTES DE UNA DISOLUCIÓN
A) Separación de líquidos disueltos en líquidos:
Una disolución es una mezcla homogénea formada por un disolvente y uno o varios solutos.
Para separar los componentes de una disolución se recurre a un conjunto de técnica, basadas en procedimientos físicos, a este proceso también se le denomina purificación.
A diferencia de las mezclas, los compuestos no pueden separarse por procedimiento físicos, porque los elementos que los constituyen están unidos mediante enlaces químicos.
- La destilación simple: se emplea para separar disoluciones de dos líquidos miscibles que hierven a temperaturas diferentes.
El componente que tiene un punto de ebullición menor, llamado componente volátil, se evapora antes, y el otro, el de mayor punto de ebullición, se queda en el matraz.
El líquido resultante, el destilado, se recogerá en el matraz.
- La cromatografía: se emplea para separar líquidos que forman una disolución aprovechando su diferente afinidad por un disolvente. El ejemplo más sencillo es la cromatografía en papel, un proceso muy utilizado en los laboratorios debido a su sencillez.
B) Separación de sólidos disueltos en líquidos:
- La cristalización: consiste en hacer que un soluto cristalice evaporando el disolvente mediante la aplicación de calor, o dejando que el proceso ocurra e temperatura ambiente.
- La centrifugación: permite separar mezclas homogéneas de líquidos y sólidos que forman suspensiones indistinguibles a simple vista. Se basa en la diferente velocidad de sedimentación de los componentes de la mezcla cuando se someten a la fuerza centrífuga, debido a sus diferentes densidades.
- La extracción por solubilidad: permite separar sólidos o líquidos disueltos en un líquido. Se basa en su diferente solubilidad en una determinada sustancia líquida, llamada disolvente de extracción. También se utiliza para eliminar las impurezas que acompañan a algunas sustancias cuando son extraídas.
2. LA SEPARACIÓN DE LOS COMPONENTES DE UNA MEZCLA HETEROGÉNEA
A) Separación de mezclas de sólidos:
Las mezclas heterogéneas son aquellas formadas por elementos o compuestos que pueden diferenciarse a simple vista.
- Tamización: permite separar mezclas de materiales sólidos de tamaños diferentes. La mezcla se hace pasar a través de un tamiz que permite el paso del material más fino y retiene las partículas gruesas. El tamiz está formado por un aro o armazón con una malla que presenta poros, cuyo diámetro varía según el tamaño de las partículas de la sustancia que queremos separar.
- Separación magnética: permite separar una mezcla heterogénea, en estado sólido, en la que uno de los componentes deber ser ferroso o tener propiedades magnéticas. Al acercar un imán a la mezcla, su campo magnético atrae al compuesto ferroso, y el no ferroso queda en el recipiente. Un ejemplo es la obtención de hierro a partir de una mezcla formada por limaduras de hierro y arena.
- Sublimación: es el paso de una sustancia el estado sólido al gaseoso sin pasar por el líquido. Al proceso contrario se le denomina sublimación inversa. Para que una sustancia sublime, las atracciones intermoleculares en estado sólido deben ser débiles.
- Levigación: se basa en la diferente sedimentación de los componentes de una mezcla, según la densidad de sus granos, al someterlos a una corriente de agua. Se emplea habitualmente para obtener minerales a partir de mezclas con fragmentos de rocas y tierras de escaso valor industrial.
B) Separación de mezclas de líquidos inmiscibles:- Decantación: consiste en separar mezclas que contienen diferentes fases, normalmente dos líquidos inmiscibles, siempre y cuando haya una diferencia significativa entre sus densidades.
C) Separación de mezclas entre sólidos y líquidos no solubles:- Filtración: esta técnica se utiliza para separar los componentes de una mezcla heterogénea de sólidos insolubles en líquidos, por lo que existen dos fases: una sólida y una líquida. Se utiliza un filtro, cuyo material es poros y permite el paso del líquido, pero no el del sólido. El filtro puede ser de amianto, lana de vidrio, arcilla, cuarzo o papel poroso y su tamaño de poro, variable.
A) Separación de líquidos disueltos en líquidos:
Una disolución es una mezcla homogénea formada por un disolvente y uno o varios solutos.
Para separar los componentes de una disolución se recurre a un conjunto de técnica, basadas en procedimientos físicos, a este proceso también se le denomina purificación.
A diferencia de las mezclas, los compuestos no pueden separarse por procedimiento físicos, porque los elementos que los constituyen están unidos mediante enlaces químicos.
- La destilación simple: se emplea para separar disoluciones de dos líquidos miscibles que hierven a temperaturas diferentes.
El componente que tiene un punto de ebullición menor, llamado componente volátil, se evapora antes, y el otro, el de mayor punto de ebullición, se queda en el matraz.
El líquido resultante, el destilado, se recogerá en el matraz.
- La cromatografía: se emplea para separar líquidos que forman una disolución aprovechando su diferente afinidad por un disolvente. El ejemplo más sencillo es la cromatografía en papel, un proceso muy utilizado en los laboratorios debido a su sencillez.
B) Separación de sólidos disueltos en líquidos:
- La cristalización: consiste en hacer que un soluto cristalice evaporando el disolvente mediante la aplicación de calor, o dejando que el proceso ocurra e temperatura ambiente.
- La centrifugación: permite separar mezclas homogéneas de líquidos y sólidos que forman suspensiones indistinguibles a simple vista. Se basa en la diferente velocidad de sedimentación de los componentes de la mezcla cuando se someten a la fuerza centrífuga, debido a sus diferentes densidades.
- La extracción por solubilidad: permite separar sólidos o líquidos disueltos en un líquido. Se basa en su diferente solubilidad en una determinada sustancia líquida, llamada disolvente de extracción. También se utiliza para eliminar las impurezas que acompañan a algunas sustancias cuando son extraídas.
2. LA SEPARACIÓN DE LOS COMPONENTES DE UNA MEZCLA HETEROGÉNEA
A) Separación de mezclas de sólidos:
Las mezclas heterogéneas son aquellas formadas por elementos o compuestos que pueden diferenciarse a simple vista.
- Tamización: permite separar mezclas de materiales sólidos de tamaños diferentes. La mezcla se hace pasar a través de un tamiz que permite el paso del material más fino y retiene las partículas gruesas. El tamiz está formado por un aro o armazón con una malla que presenta poros, cuyo diámetro varía según el tamaño de las partículas de la sustancia que queremos separar.
- Separación magnética: permite separar una mezcla heterogénea, en estado sólido, en la que uno de los componentes deber ser ferroso o tener propiedades magnéticas. Al acercar un imán a la mezcla, su campo magnético atrae al compuesto ferroso, y el no ferroso queda en el recipiente. Un ejemplo es la obtención de hierro a partir de una mezcla formada por limaduras de hierro y arena.
- Sublimación: es el paso de una sustancia el estado sólido al gaseoso sin pasar por el líquido. Al proceso contrario se le denomina sublimación inversa. Para que una sustancia sublime, las atracciones intermoleculares en estado sólido deben ser débiles.
- Levigación: se basa en la diferente sedimentación de los componentes de una mezcla, según la densidad de sus granos, al someterlos a una corriente de agua. Se emplea habitualmente para obtener minerales a partir de mezclas con fragmentos de rocas y tierras de escaso valor industrial.
B) Separación de mezclas de líquidos inmiscibles:- Decantación: consiste en separar mezclas que contienen diferentes fases, normalmente dos líquidos inmiscibles, siempre y cuando haya una diferencia significativa entre sus densidades.
C) Separación de mezclas entre sólidos y líquidos no solubles:- Filtración: esta técnica se utiliza para separar los componentes de una mezcla heterogénea de sólidos insolubles en líquidos, por lo que existen dos fases: una sólida y una líquida. Se utiliza un filtro, cuyo material es poros y permite el paso del líquido, pero no el del sólido. El filtro puede ser de amianto, lana de vidrio, arcilla, cuarzo o papel poroso y su tamaño de poro, variable.
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