Aula 3 Processos de separação de misturas (1).pdf

Processos de Separação
1º Trimetre

Processos de separação
(fracionamento) de misturas
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• Em uma mistura heterogênea sólido/líquido, como areia/água, a fase
mais densa tende a ocupar a posição inferior, enquanto a menos densa
tende a ocupar a posição superior.
• Como separar uma mistura de água e areia?
• Transferir a água para outro recipiente, inclinando-se lentamente o
frasco em que está a mistura. A técnica é denominada decantação.
Decantação

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Centrifugação
• Caso a separação das fases de uma mistura heterogênea sob ação da
gravidade seja muito lenta.
• Submetendo a mistura a uma intensa rotação, técnica conhecida como
centrifugação, realizada em aparelhos denominados centrífugas.

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Filtração Simples
• Técnica que consiste em despejar
a mistura sobre uma superfície
porosa apropriada, o filtro. Este
permite que a fase líquida o
atravesse, mas retém a fase
sólida, propiciando uma
separação de ambas.

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Filtração a vácuo (acelerando a filtração)

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Filtração no cotidiano
• 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 preparamos café ou chá, a
água quente realiza a extração dos
componentes solúveis do café ou do
chá.

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Filtração no cotidiano
• 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.

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Decantação: Funil de Separação
• Separar misturas heterogêneas
líquido/líquido, como óleo/água:
• Aparelho de vidro, o funil de separação
(funil de decantação ou funil de
bromo), mostrado na foto ao lado.
• Para efetuar a separação, a mistura é
colocada dentro do funil.

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Dissolução Fracionada
• Para separar misturas heterogêneas sólidos/sólidos: dissolução fracionada.
• Para ocorrer a separação, um dos sólidos deve se dissolver no solvente e o outro não.
• Exemplo: sal e areia. Como separá-los?
• Inicialmente, adicionamos água à mistura. A água dissolve o sal, mas não dissolve a
areia. Após mexer bem, obtemos um sistema heterogêneo constituído por duas fases:
uma delas é a solução de sal em água, e a outra é a areia, que não se dissolveu na
água.
• Em seguida a mistura é filtrada. A areia fica retida no filtro, enquanto a solução de sal
em água passa por ele. A água pode ser eliminada por evaporação ou ebulição,
restando o sal.

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Evaporação
Como separar a 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.
• A evaporação é uma técnica barata, usada para se obter o componente sólido
que está dissolvido no líquido (o sal, no caso). O componente líquido (a água, no
caso) é perdido no processo.
• A evaporação é usada, portanto, quando só há interesse na fase sólida; a
líquida, então, é desprezada. Esse processo tem larga utilização nas salinas,
instalações nas quais a água do mar é colocada em tanques largos e rasos,
para que vá evaporando gradualmente.

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Evaporação

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Destilação Simples
• Como proceder
se o interesse
for obter água
pura a partir da
água do mar?

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Destilação Fracionada
• Separar mistura
homogênea entre
líquido/líquido.

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Sedimentação Fracionada ou
Flotação
• Separar mistura heterogênea entre sólido/sólido.
A flotação é um processo
de separação de
impurezas do meio
aquoso, assim como a
decantação. Se na
decantação é o confronto
de densidades entre
materiais que irá separá-
los, na flotação uma
terceira substância é
inserida: bolhas de ar que
farão as partículas das
substâncias mais densas
flutuarem, separando-as
do meio aquoso.

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Resumo:
Separação de misturas heterogéneas (sólido-sólido, sólido-líquido, líquido-líquido,
etc.):
1.Catação – Separação manual de componentes sólidos com características diferentes
(ex.: catar feijões estragados).
2.Peneiração (Tamisação) – Uso de peneiras para separar sólidos de tamanhos
diferentes (ex.: areia e pedras).
3.Flotação – Separação de sólidos com densidades diferentes utilizando um líquido (ex.:
separação de serradura e areia na água).
4.Levigação – Uso de um fluxo de água para arrastar partículas menos densas (ex.: ouro
e areia).

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Resumo:
Separação de misturas heterogéneas (sólido-sólido, sólido-líquido, líquido-líquido,
etc.):
5. Decantação – Deixa-se a mistura repousar até que a parte mais densa se deposite no
fundo (ex.: água e areia).
6. Filtração – Passagem da mistura por um filtro para separar sólidos de líquidos (ex.:
coar café).
7. Centrifugação – Uso da força centrífuga para separar misturas mais densas
rapidamente (ex.: separação do sangue).
8. Separação magnética – Usa um íman para separar materiais magnéticos de não
magnéticos (ex.: ferro e enxofre).

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Resumo:
Separação de misturas homogéneas (solução sólido-líquido, líquido-líquido, gás-
gás, etc.):
1.Evaporação – Deixa-se o solvente evaporar, restando apenas o soluto (ex.: obtenção
de sal da água do mar).
2.Destilação simples – Aquecimento de um líquido para evaporar e depois condensar
(ex.: purificação da água).
3.Destilação fracionada – Separação de líquidos com pontos de ebulição diferentes
(ex.: refinamento do petróleo).
4.Cristalização – Formação de cristais ao evaporar o solvente (ex.: produção de açúcar
cristal).

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Resumo:
Separação de misturas homogéneas (solução sólido-líquido, líquido-líquido, gás-
gás, etc.):
5. Liquefação fracionada – Resfriamento de gases para separá-los por pontos de
condensação (ex.: separação dos gases do ar).
6. Extração por solvente – Uso de um solvente que dissolve apenas um dos
componentes da mistura (ex.: extração de óleos essenciais).
7. Cromatografia – Método baseado na diferença de afinidade dos componentes por
um meio fixo (ex.: separação de pigmentos de tinta).

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Flotação

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Exercícios:
1) (Unicamp-SP) Têm-se as seguintes misturas:
I. areia e água
II. álcool (etanol) e água
III. sal de cozinha (NaCl) e água, nesse caso uma mistura homogênea.
Cada uma dessas misturas foi submetida a uma filtração em funil com papel e, em
seguida, o líquido resultante (filtrado) foi aquecido até sua total evaporação. Pergunta-
se:
a) Qual mistura deixou um resíduo sólido no papel após a filtração? O que era esse
resíduo?
b) Em qual caso apareceu um resíduo sólido após a evaporação do líquido? O que era
esse resíduo?

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Exercícios:
2) Unifor-CE) Uma das vantagens da filtração a vácuo em relação à filtração comum
consiste em:
a) ser mais rápida.
b) reter menor quantidade de sólido.
c) poder separar líquidos miscíveis.
d) necessitar de aparelhagem de vidro.
e) separar a mistura homogênea sólido/líquido.
3) Água e tetracloreto de carbono são ambos líquidos incolores e não miscíveis (ou
imiscíveis, isto é, que não se dissolvem um no outro). A densidade da água é 1,0 g/cm3 e
a do tetracloreto de carbono é 1,6 g/cm3. Descreva um método para, num laboratório
adequadamente equipado, realizar a separação de uma mistura desses dois líquidos.

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Exercícios:
4) Explique como você faria para separar uma mistura de serragem e areia.
5) Como um ímã poderia ser útil para purificar limalha de ferro contaminada por areia?
Explique.

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Exercícios:
6) Na perfuração de uma jazida petrolífera, a pressão dos gases faz com que o petróleo
jorre para fora. Ao reduzir-se a pressão, o petróleo bruto para de jorrar e tem de ser
bombeado. Devido às impurezas que o petróleo bruto contém, ele é submetido a dois
processos mecânicos de purificação, antes do refino: separá-lo da água salgada e
separá-lo de impurezas sólidas como areia e argila. Esses processos mecânicos
de purificação são, respectivamente,
a) decantação e filtração.
b) decantação e destilação fracionada.
c) filtração e destilação fracionada.
d) filtração e decantação.
e) destilação fracionada e decantação.

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