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Separação de misturas

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Separação de misturas

  1. 1. Professora Joanna de Paoli
  2. 2. Para que serve? Joanna de Paoli
  3. 3. MateriaisNormalmente os materiais encontrados na natureza são constituídos de várias substâncias;Aprimorar técnicas para isolar as substâncias é uma busca constante dos cientistas;A escolha do método mais adequado para se separar a mistura, é necessário conhecer algumas propriedades de seus componentes. Joanna de Paoli
  4. 4. Processos Mecânicos de Separação• Misturas heterogêneas;• Não é necessária nenhuma transformação física (mudança de estado de agregação);• Processos rudimentares. Joanna de Paoli
  5. 5. Sólido - Sólido
  6. 6. Catação ou Seleção Manual Usando a mão ou uma pinça, separam-se os componentes sólidos. Joanna de Paoli
  7. 7. Reciclagem Joanna de Paoli
  8. 8. Reciclagem Joanna de Paoli
  9. 9. Joanna de Paoli
  10. 10. PeneiraçãoUsada para separar sólidos constituintesde partículas de dimensões diferentes.São usadas peneiras que possuammalhas diferentes. Industrialmente, usam-se conjuntos de peneiras superpostas queseparam as diferentes granulações. Joanna de Paoli
  11. 11. Peneiração Ex: Areia fina + areia grossa (tamanhos diferentes)A figura acima mostradiferentes diâmetros detelas. Joanna de Paoli
  12. 12. Separação Magnética imã limalhaareia Joanna de Paoli
  13. 13. Separação MagnéticaExperiência de limalha de ferro e fubá Joanna de Paoli
  14. 14. Separação MagnéticaUm dos sólidos é atraído por um ímã. Esse processo éutilizado em larga escala para separar alguns minérios deferro de suas impurezas. Joanna de Paoli
  15. 15. Vídeo: CerealEnriquecido com Ferro Joanna de Paoli
  16. 16. LevigaçãoO sólido menos denso éseparado por uma correntede água. Ex.: ouro + areia. Joanna de Paoli
  17. 17. Cristalização FracionadaTodos os componentes da mistura são dissolvidosem um líquido que, em seguida, sofre evaporaçãoprovocando a cristalização separada de cadacomponente. Joanna de Paoli
  18. 18. FlotaçãoUm dos componentessólidos flutua quando éadicionado um solvente. Joanna de Paoli
  19. 19. Dissolução fracionadaUm dos componentes sólidos da mistura édissolvido em um líquido. Joanna de Paoli
  20. 20. Sólido - Líquido
  21. 21. DecantaçãoDecantador usado no tratamento de água A fase sólida, por ser mais densa, sedimenta-se, ou seja, deposita-se no fundo do recipiente . Joanna de Paoli
  22. 22. CentrifugaçãoÉ uma maneira de acelerar o processo de decantação,utilizando um aparelho denominado centrifuga. Nacentrífuga, devido ao movimento de rotação, as partículas demaior densidade, por inércia , são arremessadas para ofundo do tubo. Joanna de Paoli
  23. 23. Centrifugação Joanna de Paoli
  24. 24. Filtração Joanna de Paoli
  25. 25. Filtração Simples A fase sólida é separada com o auxílio de papéis de filtro. Joanna de Paoli
  26. 26. Filtração à Pressão Reduzida O processo de filtração pode ser acelerado pela filtração à pressão reduzida, onde uma trompa de vácuo "suga" o ar existente na parte interior do kitassato, o que permite um escoamento mais rápido do líquido. Joanna de Paoli
  27. 27. Filtração à Pressão ReduzidaMistura a ser filtrada Sistema de vácuo Joanna de Paoli
  28. 28. SifonaçãoSeparação de líquido esólido ou de líquido elíquido. Joanna de Paoli
  29. 29. Líquido - Líquido
  30. 30. Decantação de Líquidos Imiscíveis Utilizando funil de separação, separam- se líquidos imiscíveis com densidades diferentes; o líquido mais denso acumula- se na parte inferior do sistema. Joanna de Paoli
  31. 31. Decantação Joanna de Paoli
  32. 32. Processos Físicos• Misturas homogêneas;• Envolvem transformações físicas. Joanna de Paoli
  33. 33. Sólido - Líquido
  34. 34. Evaporação Extração de NaCl da água do mar, nas salinas.A mistura é deixada em repouso ou é aquecida até o líquido(componente mais volátil) sofra evaporação. Esse processoapresenta um inconveniente: a perda do componente líquido. Joanna de Paoli
  35. 35. Destilação SimplesA mistura é aquecida em umaaparelhagem apropriada, de talmaneira que o componentelíquido inicialmente evapora e, aseguir, sofre condensação,sendo recolhido em outrofrasco. Joanna de Paoli
  36. 36. Joanna de Paoli
  37. 37. Joanna de Paoli
  38. 38. Joanna de Paoli
  39. 39. Líquido - Líquido
  40. 40. Destilação FracionadaConsiste no aquecimento da mistura delíquidos miscíveis, cujos pontos de ebuliçãosejam próximos. Os líquidos são separados namedida em que cada um dos seus pontos deebulição é atingido. Inicialmente, é separado olíquido com menor PE; depois, com PEintermediário e assim sucessivamente até olíquido de maior PE. Joanna de Paoli
  41. 41. Joanna de Paoli
  42. 42. Joanna de Paoli
  43. 43. Destilação do Petróleo Joanna de Paoli
  44. 44. CromatografiaEsse método, utilizado para a separação e identificaçãodos componentes de uma mistura. Na maioria dascromatografias, os componentes separados sãoidentificados pela sua cor (cromos = cor). Acromatografia tem a vantagem de permitir até mesmo aseparação de componentes em quantidades muitopequenas. Existem atualmente vários tipos decromatografia, sendo que a primeira a ser utilizada foi acromatografia em papel. Joanna de Paoli
  45. 45. Gás - Gás
  46. 46. AdsorçãoConsiste na retenção superficial degases. Joanna de Paoli
  47. 47. Liquefação FracionadaA mistura de gases passa por um processode liquefação e, posteriormente, peladestilação fracionada. Joanna de Paoli
  48. 48. ExercíciosQuestão 01(UCD – 2004) Observe a seqüência de procedimentosutilizados na separação de uma mistura e julgue ositens. Joanna de Paoli
  49. 49. Exercícios1- A segunda separação pode ter sido uma destilação fracionada.2- O método mais indicado para a primeira separação é a destilação.3- O líquido homogêneo 2 só pode conter 1 substância.4- O liquido homogêneo 1 possui, sob pressão constante, ponto de ebulição constante.5- O sólido 2 pode ser monofásico. Joanna de Paoli
  50. 50. ExercíciosQuestão 02(UnB) A cafeína é encontrada em diversos tipos de chá. O químico podedeterminar o teor de cafeína presente em um chá por meio de ummétodo de extração que consiste das seguintes etapas:I. aquecimento, em um béquer com água, de uma massapredeterminada de folhas de chá em banho-maria, obtendo-se umamistura contendo cafeína solubilizada em água;II. resfriamento da mistura até a temperatura ambiente, seguido defiltração para obtenção da solução aquosa de cafeína;III. adição de clorofórmio à solução aquosa, levando à formação deduas fases (fase aquosa e fase com clorofórmio);IV. separação das fases, seguida do descarte da fase aquosa;V. destilação da fase com clorofórmio até secagem completa dobalão de destilação;VI. pesagem do material sólido que ficou no balão de destilação;VII. cálculo do teor de cafeína no chá. Joanna de Paoli
  51. 51. ExercíciosAcerca das etapas envolvidas nesse método e dosconceitos a ele relacionados, julgue os itens a seguir.1- O aquecimento, na etapa I, aumenta a solubilidade dacafeína.2- A etapa IV poderia ser feita por meio de um funil dedecantação.3- O ponto de ebulição do clorofórmio é menor que oponto de ebulição da cafeína.4- Na temperatura ambiente, a cafeína pura é um sólidomais solúvel em clorofórmio que em água. Joanna de Paoli
  52. 52. ExercíciosQuestão 03(UnB 1º/2007) Julgue os itens a seguir.1-Na destilação do petróleo, os hidrocarbonetos de menor massa molar são os primeiros a serem vaporizados pelo aquecimento do óleo cru.2-A separação dos diversos constituintes do petróleo é um processo químico fundamentado na variação da temperatura de ebulição das substâncias participantes. Joanna de Paoli
  53. 53. Questão 04 Exercícios(UFMG) Uma mistura de ácido cítrico (temperatura de fusão:153°C), bicarbonato de sódio (decompõe-se a 270°C) e éteretílico (temperatura de ebulição: 35°C) foi submetida aotratamento descrito no diagrama. Joanna de Paoli
  54. 54. ExercíciosCom relação ao texto e ao diagrama, e desprezando-se apossível presença de pequenas quantidades deimpurezas, assinale a afirmativa falsa.a) A solução 1 contém mais de uma fase.b) O éter etílico é eliminado da mistura inicial pelo aquecimento a 60°C.c) O líquido 1 é água pura.d) O resíduo 1 é solúvel em água.e) O processo X pode ser uma destilação. Joanna de Paoli
  55. 55. ExercícioQuestão 05Qual dos métodos de separação seguintes se baseia nadiferença de densidades?a) Decantação. b) Destilação fracionadac) Peneiração. d) Cristalização. e) Sublimação.Questão 06O conhaque é uma bebida alcoólica elaborada a partir doálcool do vinho. Pode-se separar o etanol contido em vinhos,utilizando o processo dea) decantação. b) sublimação.c) cristalização. d) filtração. e) destilação. Joanna de Paoli
  56. 56. ExercícioQuestão 07Dois procedimentos que podem ser utilizados para seobter sal de cozinha a partir de água do mar são:a) decantação ou sifonação.b) tamisação ou cristalização fracionada.c) evaporação do solvente ou destilação simples.d) fusão fracionada ou filtração.e) centrifugação ou filtração. Joanna de Paoli
  57. 57. Questão 08 Exercício(ITA – com adaptações) Um copo contém uma mistura de água, acetona, cloretode sódio e cloreto de prata. A água, a acetona e o cloreto de sódio estão numamesma fase líquida, enquanto que o cloreto de prata se encontra numa fasesólida. Considere que para a separação destas substâncias foram necessárias trêsetapas.Determine qual afirmação descreve corretamente como podemos realizar, emum laboratório de química, a separação dos componentes desta mistura.a) Na primeira etapa poderia ser utilizada a filtração para separar o cloreto deprata dos outros componentes.b) Na primeira poderia ser utilizada a dissolução fracionada para separar ocloreto de prata dos outros componentes.c) Na segunda etapa poderia ser utilizada a decantação para a obtenção daacetona.d) Na segunda etapa poderia ser utilizada a flotação para a obtenção da acetona.e) Na terceira etapa poderia ser utilizada a destilação fracionada para separar aágua do cloreto de sódio que restará no balão de destilação. Joanna de Paoli
  58. 58. Questão 09 Exercício(UFMG) Um sistema heterogêneo, constituído por uma soluçãocolorida e um sólido esbranquiçado, foi submetido ao seguinteprocesso de separação. Joanna de Paoli
  59. 59. Exercício Com relação a esse processo, a afirmativa FALSA é:a) a operação X é uma filtração.b) o líquido B é uma solução.c) o líquido D é o solvente da solução contida no sistemaoriginal.d) uma destilação produz o efeito da operação Y.e) o sólido A contém grande quantidade de impurezas. Joanna de Paoli
  60. 60. ExercícioQuestão 10Observe o esquema de umprocesso de separação de 3componentes de uma mistura heterogênea, em queteremos: óleo de soja e saltotalmente dissolvido naágua.Estudando o esquema dosprocessos utilizados, queopção corresponde às etapas1 e 2, respectivamente, e aosnomes dos materiais denúmeros 3 e 4? Joanna de Paoli
  61. 61. Exercício 1 2 3 4a) Destilação Filtração Mistura homogênea Resíduob) Filtração Destilação Substância composta Destiladoc) Decantação Destilação Solução Destiladod) Cristalização Filtração Mistura heterogênea Resíduoe) Centrifugação Sublimação Solução Substância Joanna de Paoli
  62. 62. Gabarito1) E E E E C2) C C C C C3) C E4) Letra A5) Letra A6) Letra E7) Letra C8) Letra A9) Letra E10) Letra C Joanna de Paoli
  63. 63. Curiosidade: Leite• Apesar do nome, o leite condensado não Condensado passa por condensação, mas por evaporação. E não adianta reclamar com os fabricantes. Ele tem esse nome para ninguém confundi-lo com o leite evaporado, que é a sua versão sem açúcar.• O primeiro registro de um método de concentração do leite é de 1827, na França. Mas só virou processo industrial em 1853 com o empresário americano Gail Borden Jr. Ele queria diminuir o volume e aumentar a vida útil do leite, que muitas vezes estragava no caminho da fazenda às casas na cidade (a pasteurização só seria inventada na década seguinte, e a história dos refrigeradores ainda estava em sua infância). Joanna de Paoli
  64. 64. Curiosidade: Leite CondensadoSecou o leite (Leite Condensado):1. O leite é centrifugado para remover as impurezas e depoispasteurizado a 75oC por 20 segundos.2. Ele recebe açúcar, que ajuda a conservar.3. Vai a um evaporador a vácuo, onde fica a temperaturas de 50oCa 70oC. Isso retira 60% da água. Só não pode ferver para nãoalterar a cor, o sabor e as características nutricionais.4. Depois de esfriar, recebe lactose em pó. Joanna de Paoli
  65. 65. Creme de Leite: Curiosidade: Leite1. Numa centrífuga, o leite integral é separado entre desnatado e gordura.2. Para que o teor de gordura não passe de 25%, adiciona-se leite desnatado ao creme.3. A mistura recebe sais que dão consistência.4. O produto segue para o esterilizador, onde permanece de 2 a 3 segundos a 145 °C, edepois é envasado.Doce de Leite:1. Como na versão condensada, o leite passa por uma centrifugação para remoção deimpurezas. Depois, é pasteurizado por cerca de 20 segundos.2. O produto recebe açúcar e é evaporado em tachos a altas temperaturas, o que oescurece e deixa viscoso.3. Quado se atinge a consistência ideal, é resfriado e envasado.Leite em pó:1. O leite passa pelo mesmo processo do condensado, mas sem adicionar o açúcar.2. O líquido concentrado vai para uma câmara de secagem, onde é borrifado por ar quente,entre 180 ºC e 350 ºC.3. Ao cair no fundo da câmara, as gotículas de leite concentrado já viraram pó. Então, sóprecisa ser enlatado. Joanna de Paoli

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