3er. AÑO :: Físico-Química :: Prof. Andrea Stefani ::

MÉTODOS DE SEPARACIÓN Y DE FRACCIONAMIENTO DE FASES


Métodos de separación de fases
Se denomina método de separación de fases a todo procedimiento mecánico que se le aplica a un sistema heterogéneo para obtener las fases que lo forman por separado.

Métodos para separar fases sólidas:

- Tría: es un método de separación de fases que se aplica a un sistema heterogéneo formado por dos fases sólidas de distinto tamaño pudiéndose una de ellas ser tomada con la mano o bien con una pinza. Ej.: arena y piedras.

- Tamización: es un método de separación de fases que se aplica a un sistema heterogéneo formado por dos fases sólidas de distinto tamaño. Ej.: talco de granos incompletamente molidos. Procedimiento: Se vierte el sistema sobre un tamiz o malla metálica. La fase de mayor tamaño queda en el tamiz y la de menor tamaño lo atraviesa.

- Imantación: es un método de separación de fases que se aplica a un sistema heterogéneo formado por dos fases sólidas, teniendo sólo una de ellas propiedad ferromagnética (propiedad que tienen los metales de ser atraídos por un imán). Ej.: arena y limaduras de hierro. Procedimiento: Se coloca el sistema sobre una hoja de papel. Se pasa el imán por debajo de la hoja. Al mover el imán arrastra con él a la sustancia que tiene propiedad ferromagnética y a la otra no.

- Flotación: es un método de separación de fases que se aplica a un sistema heterogéneo formado por dos fases sólidas, teniendo una de ellas la propiedad de flotar en un líquido. Ej.: arena y trozas de corcho. Procedimiento: se le agrega un líquido al sistema. La fase que flota se retira con una espátula y la otra se deposita en el fondo del recipiente. Se completa con algún método para separar sólido de líquido.

- Sublimación: es un método de separación de fases que se aplica a un sistema heterogéneo formado por dos fases sólidas, siendo una de ellas capaz de sublimar. Ej.: yodo en polvo y azufre en polvo. Procedimiento: se calienta el sistema, la fase sublimable se transforma en vapor, adoptando luego nuevamente el estado sólido al tomar contacto con una superficie fría.

- Solubilización: es un método que se aplica a un sistema heterogéneo formado por dos fases sólidas, siendo sólo una de ellas soluble en algún solvente. Este método no separa las fases del sistema sino que lo transforma en un sistema con una fase sólida y una líquida, al que se le aplicará un método de separación de fases para este tipo de sistemas materiales. Ej.: arena y sal. Procedimiento: se le agrega al sistema un líquido que disuelva totalmente sólo a una de las fases; transformándose así el sistema formado por dos fases sólidas, en otro formado por una fase sólida y una líquida. Se completa con un método de separación de fases para sistemas formados por sólido y líquido.

Métodos para separar fases sólidas y líquidas:

- Filtración: es un método de separación de fases que se aplica a un sistema heterogéneo formado por una fase sólida y una líquida. Ej.: arena y agua. Procedimiento: se vuelca el sistema en un filtro, la fase líquida lo atraviesa, quedando retenida en él la fase sólida.

- Decantación: es un método de separación de fases que se aplica a un sistema heterogéneo formado por una fase sólida y una líquida. Ej.: agua y arena. Procedimiento: se deja en reposo el sistema hasta que el sólido se deposite totalmente en el fondo del recipiente, es decir hasta que sedimente. Luego, se inclina el recipiente para que el líquido escurra y se completa la extracción del líquido por succión con una pipeta o sifón.

- Evaporación: es un método de separación de fases que se aplica a un sistema heterogéneo formado por una fase sólida y una líquida, ésta última en pequeñas cantidades. Ej.: arena mojada. Procedimiento: se deja el sistema en reposo, hasta que la fase líquida se evapore.

Método para separar líquidos:

- Decantación: Es un método de separación de fases que se aplica a un sistema heterogéneo formado por dos líquidos no miscibles (no se disuelve uno en el otro) de distinta densidad. Ej.: agua y nafta. Procedimiento: se deja el sistema en reposo, por diferencia de densidad, la fase más densa se deposita en el fondo del recipiente y la menos densa sobrenada. En el laboratorio se utiliza un recipiente llamado ampolla de decantación que consta en su parte inferior de una llave. Cuando ésta se abre cae la fase más densa, manteniéndose abierta hasta que está por caer la fase menos densa, es decir se cierra la llave para que no caiga la otra fase.

Métodos de fraccionamiento:

Se denomina método de fraccionamiento a todo procedimiento mecánico que se le aplica a un sistema homogéneo para obtener los componentes que lo forman por separado.
Algunos de ellos son:

- Destilación: es un método de fraccionamiento que se aplica a una solución que debe tener por lo menos un componente líquido. Consiste en transformar un líquido en vapor y luego condensar el vapor por enfriamiento.
Hay dos tipos de destilaciones:

a) Destilación simple: es un método de fraccionamiento que se aplica a una solución formada por un componente sólido y uno líquido. Ej.: agua salada. Procedimiento: Se calienta la solución hasta el punto de ebullición del componente líquido. Éste se vaporiza, separándose del componente sólido. Luego los vapores se enfrían hasta que se condensan, obteniéndose así nuevamente el componente líquido separado del sólido que quedó en el fondo del recipiente.
b) Destilación fraccionada: es un método de fraccionamiento que se aplica a una solución formada por dos componentes líquidos volátiles que tengan puntos de ebullición bien diferenciados. Ej.: destilación del petróleo para obtener sus distintos subproductos, solución acuosa de alcohol. Procedimiento: se calienta la solución hasta el punto de ebullición más bajo de uno de los componentes. Éste se vaporiza, separándose del otro líquido. Luego los vapores se enfrían hasta que se condensan, obteniéndose así este componente en estado líquido separado del otro que quedó en el fondo del recipiente.

















TRABAJO PRACTICO Nº 1: SISTEMAS MATERIALES



Leer toda la información anterior y realizar el trabajo.



1) Clasificar los siguientes sistemas materiales:

- azufre y limaduras de hierro
- vino
- azúcar totalmente disuelta en agua
- azúcar parcialmente disuelta en agua
- agua con limaduras de hierro

2) Indicar las fases y los componentes de los sistemas del ejercicio anterior.
3) En un recipiente se encuentra el sistema material formado por una solución de agua salada y hielo. ¿Cuáles son sus fases y sus componentes?

4) Indicar para los siguientes sistemas materiales :

1. arena, agua, piedras
2. limaduras de hierro, arena, agua, telgopor.
3. café azucarado, azúcar sin disolver, trozos de galletitas.
4. hielo, agua salada, sal sin disolver, limaduras de hierro, vapor de agua.
5. aceite, trozos de corcho, agua, piedras.
6. agua azucarada, azúcar sin disolver, porotos, limaduras de hierro.

a) ¿Qué tipo de sistema es?
b) ¿Cuántas y cuáles fases lo forman?
c) De las fases, ¿cuáles son sustancias puras y cuáles soluciones?
d) ¿Cuántos y cuáles componentes lo forman?
e) De los componentes, ¿cuáles son sustancias puras simples y cuáles compuestos?
f) Métodos de separación de fases y de fraccionamiento que aplicaría para obtener cada sustancia por separado.