Química | Processos de Separação de Misturas

| Obtendo substâncias puras a partir de misturas
Os materiais encontrados na natureza são, em geral, misturas de várias substâncias. Essas misturas podem ser separadas (fracionadas). O método de separação depende do tipo de mistura e das propriedades dos seus componentes. Logo, para garantir um bom resultado, o processo de separação deve ser o melhor possível.

♪ | "Pra separar uma mistura primeiro é preciso saber, o estado físico dos componentes para então poder resolver".

| Misturas Homogêneas

Misturas que apresentam uma única fase visível.

| Sólido/Líquido
Evaporação : A evaporação é uma técnica barata, usada quando só há interesse na fase sólida, que está dissolvida no líquido, enquanto o componente líquido é perdido no processo. Um meio de fazer a separação da mistura água/sal é simplesmente esperar pela evaporação completa da água, por exemplo, sob a ação do calor solar. Assim que a evaporação acabar, restará o sal. Esse processo tem larga utilização nas salinas.
Destilação Simples : Esse processo é utilizado para separar sólido e líquido, principalmente quando há interesse nas duas partes. Para separar a mistura de água e sal, por exemplo, e também recuperar a água, emprega-se a destilação simples. A separação dos sólidos dissolvidos em líquidos é feita com base na diferença dos pontos de ebulição (PE) dos compostos da mistura. Quanto maior for essa diferença, mais eficiente será a separação. O processo consiste numa vaporização seguida de uma condensação.

| Líquido/Líquido
Destilação Fracionada : Segue o princípio da destilação simples, mas faz a separação de líquidos miscíveis (que se misturam), como água e álcool, que têm pontos de ebulição muito próximos. É o processo usado nas refinarias para separar os subprodutos do petróleo. Nesse processo o líquido mais volátil (com menor ponto de ebulição/evapora primeiro) destila em primeiro lugar. Evidentemente, a separação não será possível no caso das misturas azeotrópicas (mesmo ponto de ebulição).

| Gás/Gás
Liquefação Fracionada : Separa componentes gasosos através da diminuição da temperatura ou elevação da pressão. Um dos gases torna-se líquido primeiro, passando por posterior destilação fracionada. Dessa forma, o nitrogênio líquido, por exemplo, pode ser obtido diretamente do ar atmosférico.

Adsorção : São usadas substâncias que retêm em suas superfícies determinadas substâncias gasosas. Por exemplo, as máscaras contra gases venenosos possuem carvão ativo que retem os gases poluentes.

| Misturas Heterogêneas

Misturas que apresentam duas ou mais fases visíveis.

| Sólido/Líquido
Filtração : Método usado para a separação tanto de sólido e líquido, quanto de sólido e gás, como é o caso da filtração a vácuo, que é, também, um meio de acelerar o processo de filtração.
Uma filtração simples é realizada quando se prepara um café. As partículas do pó de café que não se dissolvem na água ficam retidas no filtro (resíduo), enquanto a água (solvente) e as partículas de café que nela se dissolveram (soluto) passam através dele. Quando se usa um aspirador de pó, a fase sólida fica retida no filtro do aspirador e a fase gasosa passa por ele. A mistura de ar e poeira, que é uma mistura heterogênea sólido-gás, é separada utilizando-se filtração a vácuo.
Extração : Quando preparamos café ou chá, a água quente realiza a extração dos componentes solúveis do café ou do chá. Outro exemplo a ser citado é o caldo de cana, onde moi-se a cana e extrai-se o suco.

Centrifugação : Caso a separação das fases de uma mistura heterogênea sob ação da gravidade (sedimentação) seja muito lenta, ela pode ser acelerada submetendo a mistura a uma intensa rotação, técnica conhecida como centrifugação. Ela é realizada em apare lhos denominados centrífugas, muito utilizadas para a realização de exames de sangue. Na indústria de laticínios, por exemplo, a nata é separa da do leite com o uso de grandes centrífugas. Girando a grande velocidade, o leite, mais denso, deposita-se no fundo do recipiente, enquanto a nata, menos densa, concentra-se na parte superior.

Decantação : Em uma mistura heterogênea sólido-líquido, a fase mais densa tende a se acoplar ao fundo, enquanto a menos densa ocupa a posição superior. Uma maneira de separar uma mistura de água e areia, por exemplo, é esperar que a areia (mais densa que a água) se deposite no fundo do recipiente (sedimentação).

| Líquido/Líquido

Decantação : Esse processo também serve para separar líquidos imiscíveis (que não se misturam, como óleo e água), pela diferença de densidade entre as fases, com a sedimentação do mais denso. Neste caso, costuma-se usar o chamado funil de bromo ou um sifão.
Sifonação : Mistura heterogêneas sólido-líquido ou líquido-líquido também podem ser separadas por meio da sifonação.

| Sólido/Sólido
Na separação de sólidos existe, por exemplo, a catação (processo manual); Imantação ou Separação Magnética (utilizado quando um dos sólidos sofre atração); Peneiração ou Tamisação (separa os sólidos baseado na diferença de tamanhos); Levigação (separa os sólidos baseado na diferença das densidades com auxílio de uma corrente de água); Ventilação (com auxílio do vento, o componente menos denso é dispersado). Além destes processos mais simples, existem dois que merecem um destaque especial:
Flotação : Adiciona-se um líquido (que não reaja ou dissolva os componentes) de densidade intermediária na mistura, fazendo com que o sólido mais denso fique depositado no fundo e o menos denso fique na superfície.
Dissolução Fracionada : Usa-se um determinado líquido capaz de dissolver apenas um dos componentes da mistura. Dessa forma, um os sólidos será solubilizado, enquanto o outro, não.

$Dissolu fracio$

| Além dos livros:
Falaremos ainda de dois métodos que não costumam estar nos livros didáticos, mas recentemente vem aparecendo nos vestibulares.
Cristalização fracionada : Método de separação de misturas homogêneas que baseia-se na evaporação de um líquido que apresenta dois ou mais sólidos dissolvidos. Como cada sólido apresenta um coeficiente de solubilidade, à medida que o líquido evapora, um sólido cristaliza-se, e os outros permanecem dissolvidos. Um exemplo de mistura para aplicá-la é a água do mar.

É um processo que pode ser usado quando há vários sólidos dissolvidos em um solvente. Ao evaporar a mistura, um dos componentes começa a cristalizar numa determinada temperatura enquanto os outros, não, pois ainda estão dissolvidos. Retira-se o primeiro a cristalizar e assim por diante com os próximos.

Sublimação fracionada : Método de separação de misturas homogêneas no qual uma mistura, formada por sólidos, é aquecida para separar o componente que possui capacidade de sublimar-se. Com isso, o gás formado sofre ressublimação (volta a ser sólido) em um artefato de vidro (por exemplo, um funil) posicionado sobre o sistema que está sendo aquecido. Um exemplo de mistura para aplicá-la é cloreto de sódio e cânfora.

Fusão fracionada : Método de separação de misturas homogêneas no qual uma mistura, formada por sólidos, é aquecida para separar seus componentes por meio da diferença do ponto de fusão (temperatura em que um material sólido passa para o estado líquido). Um exemplo de mistura para aplicá-la é o Ouro 18 quilates.

Cromatografia : É um tipo de separação de misturas homogêneas, que permite não só a determinação da quantidade de componentes, mas também a sua identificação pela cor. Esse método, utilizado para a separação e identificação dos componentes de uma mistura, é relativamente recente. Na maioria das cromatografias, os componentes separados são identificados pela sua cor. A cromatografia tem a vantagem de permitir até mesmo a separação de componentes em quantidades muito pequenas. Existem atualmente vários tipos de cromatografia, sendo que a primeira a ser utilizada foi a cromatografia em papel.

Adiciona-se uma gota da mistura a ser analisada em uma tira de papel de filtro, próximo a uma das extremidades. Depois que a gota da mistura seca, a tira de papel é colocada em um frasco contendo um solvente apropriado, de tal modo que o nível do solvente fique abaixo da gota. O solvente é absorvido gradativamente pela tira de papel e, devido às diferentes solubilidades e aos diferentes tamanhos das moléculas, os componentes da mistura "sobem" com diferentes velocidades. Com isso, os componentes se separam em diferentes regiões da tira de papel.

Esse processo, além de permitir a determinação do número de componentes presentes na mistura, permite também a identificação das substâncias . Para se conseguir essa identificação, comparam-se os resultados obtidos na cromatografia da mistura com outros resultados obtidos em experiências anteriores, feitas com substâncias puras.

| UFM - Universidade Federal de Macetes

É notável o quão detalhista é esse assunto, e isso, por vezes, pode vir a assustar o estudante. Contudo, não precisa se preocupar. Apesar das questões envolvendo as habilidades trabalhadas aqui serem consideradas fáceis e valerem mais pontos no Enem (de acordo com o TRI), o Um Futuro Med vai te ajudar com algumas dicas e macetes incríveis para lidar com essa situação, além de já ter dado exemplos das aplicações dos processos. Então se liga que vamos facilitar sua vida!

| Misturas Homogêneas
Note que a palavra "fracionada" nas misturas homogêneas está nos processos mais "complicados", onde os componentes estão no mesmo estado físico.

| Misturas Heterogêneas
Não se preocupe pensando em cada detalhe da decantação, sedimentação, sifonação e centrifugação, lembre-se que 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 (não se misturam).

| No geral...
Não se preocupe também em decorar os nomes, apenas entenda e faça alguma ligação entre o processo e o nome, você pode acertar várias questões desse assunto que é considerado fácil (o que, de acordo com o TRI, vale mais pontos) a partir da eliminação das alternativas, que já virão com os nomes dos processos de separação.

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