como separar os componentes da mistura água, óleo, areia e sal?
Soluções para a tarefa
Resposta:
- o óleo tem densidade menor que a água e flutua, podendo ser recuperado por sifonação;
- a mistura restante pode ser filtrada, a areia permanece no filtro sendo separada da solução salina;
- a água e o sal podem ser separados por evaporação ou por destilação simples, o sal permanece no recipiente;
Principais processos de separação de misturas
Catação
Método manual de separação, como quando escolhemos os feijões para cozinhar.
Ventilação
Arraste por corrente de ar de um dos componentes da mistura que seja bem leve. Exemplos: separação das cascas de grãos de café, cereais e amendoim torrado.
Levigação
Arraste de sólidos de baixa densidade por meio de correntes de água, permanecendo no recipiente os sólidos de densidade maior. Isso é feito pelos garimpeiros para separar a areia (menos densa) do ouro (mais denso).
Extração por solventes
Usa-se algum líquido para extrair um ou mais componentes da mistura. Por exemplo, se adicionarmos uma solução aquosa de cloreto de sódio em uma mistura de gasolina e álcool, agitarmos e depois colocarmos em repouso, veremos que a água separará o etanol da gasolina. Isso se baseia na diferença de polaridade e no tipo de forças intermoleculares.
Flotação
A flotação consiste em adicionar bolhas de ar em uma suspensão coloidal, que, por sua vez, é classificada como uma mistura formada por partículas suspensas em um líquido, sendo que essas partículas possuem tamanho entre 1 e 1000 nm. Por exemplo, na mineração e extração do cobre a partir da calcopirita (CuFeS2), esta é pulverizada e combinada com óleo, água e detergente. Depois de injetar ar através da mistura, o sulfeto mineral revestido de óleo é atraído pelas bolhas de ar e é arrastado para a superfície com a espuma. O resíduo não desejado, que é denominado de ganga, deposita-se na parte inferior.
Filtração
É um método de separação de misturas heterogêneas sólido-líquido ou gases-sólidos que se baseia na passagem da mistura por um filtro. Existem dois tipos de filtração: a comum e a vácuo. A filtração comum é a simples passagem da mistura por um funil com papel de filtro a vácuo onde os sólidos ficam retidos.
Já a filtração a vácuo é feita usando-se um funil de Buchner acoplado a um kitassato, que, por sua vez, está acoplado a uma trompa de água que arrasta o ar de dentro do kitassato, causando uma região de pressão baixa. Essa diferença de pressão leva à sucção do líquido da mistura e acelera o processo de filtração.
Decantação, sedimentação, sifonação e centrifugação
Esses processos baseiam-se em um único princípio: a diferença de densidade entre os componentes da mistura. Eles costumam ser usados em conjunto para separar misturas heterogêneas de dois tipos: líquido + sólido e líquidos imiscíveis.
Esse tipo de separação inicia-se na sedimentação. A mistura é deixada em repouso para que, depois de um tempo, as partículas do sólido em suspensão no líquido ou o líquido mais denso, por ação da gravidade, depositem-se no fundo do recipiente. Esse processo de sedimentação pode ser acelerado pela realização de uma centrifugação, no caso de misturas do tipo líquido + sólido. A mistura é colocada em um tubo de ensaio dentro de uma centrífuga, que rotaciona em alta velocidade e, por inércia, faz com que as partículas de maior densidade depositem-se no fundo do tubo.
Separação magnética
É a aproximação de um ímã magnético de uma mistura que contém alguma substância que é atraída pelo ímã, como limalhas de ferro, para separá-la dos outros componentes.
Evaporação
Essa técnica é baseada na diferença de pontos de ebulição entre os componentes da mistura. As misturas homogêneas sólido-líquido, isto é, as soluções químicas verdadeiras, são deixadas em repouso ou aquecidas para que o líquido evapore, permanecendo o sólido que possui o ponto de ebulição muito maior. Essa técnica é usada na obtenção de sal de cozinha a partir da água do mar.
Cristalização fracionada
É usada quando há vários sólidos dissolvidos em um solvente, sendo que se evapora o solvente ou a temperatura é diminuída. Um dos componentes começa a cristalizar, enquanto os outros estão dissolvidos. Ele é retirado, e o próximo componente cristaliza-se e assim por diante.
Liquefação fracionada
É usada para separar componentes gasosos através da diminuição da temperatura ou elevação da pressão. Um dos gases torna-se líquido primeiro, passando por posterior destilação fracionada. É uma técnica empregada para separar os componentes do ar.
Dissolução fracionada
A dissolução fracionada é usada para separar misturas do tipo sólido-sólido em que um dos sólidos mistura-se em determinado solvente e o outro não. Por exemplo, se tivermos uma mistura de sal e areia, podemos adicionar água para que o sal misture-se nela e separe-se da areia. Podem ser usados outros processos depois, como a filtração para separar a areia, a destilação para separar a água e o sal, ou a evaporação para obter somente o sal.
Fusão fracionada
Método aplicado para separar misturas do tipo sólido-sólido que possuam pontos de fusão diferentes. A mistura é aquecida e um dos sólidos funde-se primeiro.
Esse é um trabalho completo!
Espero ter ajudado. Bons estudos!