Tècniques de separació de

Mescles

4.1 Per a mescles heterogènies

Hi ha una gran varietat de tècniques que ens permeten separar els components d’una mescla heterogènia. Totes són mètodes físics que es basen en el valor diferent d’una propietat dels components de la mescla, com l’estar en el mateix estat d’agregació o diferent, la seva densitat o mida. Algunes es mostren en el requadre inferior, encara que n’hi ha moltes altres que aprendràs més endavant.

Tècniques per separar mescles heterogènies

Decantaci

Consisteix en la separació dels components d’una mescla heterogènia si aquests tenen diferent densitat. Pot ser una mescla de líquids immiscibles (que no es dissolen, com l’aigua a l’oli), o d’un sòlid suspès en un líquid o un gas.

Per separar dos líquids immiscibles, abocam la mescla a l’embut de decantació. Passat un cert temps, el líquid dens sura. En aquest moment, obrim la clau per separar el líquid més dens, que recollim en un vas de precipitats.

Si tenim una mescla formada per un sòlid i un líquid, és possible separar les partícules del sòlid, d’una mida major, utilitzant un filtre, o un mitjà filtrant.

El paper de filtre de la imatge reté les partícules de sòlid, mentre que l’aigua passa a través seu.

Centrifugaci C

La separació s’obté perquè els components de la mescla tenen una densitat diferent.

En aquest cas, se sotmet la mescla a l’acció d’una força centrípeta, provocada per un moviment de gir a gran velocitat.

Aquesta tècnica s’utilitza per separar mescles heterogènies per a les quals la decantació o la filtració no són suficients; per exemple, per separar el plasma de la sang.

4.2 Per a mescles homogènies

Les tècniques de separació de mescles homogènies permeten separar el dissolvent del solut, o dels soluts. Les dues més utilitzades es mostren a continuació.

Tècniques per separar mescles homogènies

Cristalitzaci

Aquesta tècnica està indicada quan tenim un solut sòlid; per exemple, una sal, dissolta en aigua.

Consisteix en l’evaporació del dissolvent per aconseguir una dissolució saturada, en la qual començarà a precipitar el sòlid. Per a això, abocam la dissolució en un cristallitzador. Quan el dissolvent s’evapori, tendrem els cristalls de sal.

DESTIL·LACIÓ

Una destil·lació permet separar una dissolució formada per dos líquids de distinta temperatura d’ebullició.

Per a això, la dissolució s’introdueix al matràs de fons rodó i s’encalenteix. Em arribar a la temperatura d’ebullició de la substància més volàtil, aquesta passa a estat gasós. Els vapors generats passen al tub interior del refrigerant, on es condensen i són recollits al col·lector. Pel tub exterior del refrigerant circula aigua de refrigeració, que refreda els vapors, però no entra en contacte directe amb aquests.

Consulta una altra vegada la presentació que t’oferim a anayaeducacion.es per recordar com s’utilitza el material de laboratori.

COMPRÈN,

PENSA, INVESTIGA

…

17 Fes un diagrama jeràrquic amb la classificació de les mescles i les tècniques de separació que es poden utilitzar en cada cas atenent l’estat d’agregació de les substàncies que formen la mescla i la propietat en la qual es basa cada tècnica de separació. Utilitza l’esquema de la dreta.

18 Caps pensants. Tens una mostra d’un residu format principalment per arena i aigua. S’observa també en aquesta mescla un líquid viscós que pareix ser oli. Et demanen que determinis si a més a més, hi ha sals dissoltes. Com ho faries per separar els components d’aquesta mescla?

Tipus de mescla ?

Homogènies

? ?

Per mida

Solut sòlid ?

? ?

Filtració Destil·lació

5

Suspensions i col·loides

Hem vist que una mescla homogènia es aquella en la qual no és possible distingir els seus components a simple vista, però de vegades pot ocórrer que pensem, erròniament, que una mescla és homogènia quan en realitat, estam davant d’una suspensió o col·loide.

5.1 Suspensions

Pensem, per exemple, en un sòlid finament dividit (en pols), que està dispers en un líquid o en un gas. En absència d’agitació, i amb el temps suficient, el sòlid es deposita i cau.

Es tracta, en aquest cas, d’una mescla heterogènia que rep el nom de suspensió. Les suspensions més habituals són de sòlids en gasos o en líquids. La fase en què ocorre la dispersió es denomina fase dispersant i el sòlid que està suspès es coneix com fase dispersa.

5.2 Col·loides

Una mescla amb característiques intermèdies entre la suspensió (heterogènia) i la dissolució (homogènia) s’anomena col·loide.

En aquest cas, les partícules no es depositen al fons amb el pas del temps. Es tracta de partícules amb una mida inferior a 100 nm, que són molt difícils de separar de la fase dispersant.

Estrictament parlant, un col·loide no és una dissolució, ni una mescla heterogènia. No obstant això, en molts casos s’utilitza la terminologia pròpia de les dissolucions per fer referència a un col·loide. Per exemple, parlam de solut per referir-nos a la substància que està en menor proporció en aquesta mescla.

Existeixen col·loides formats per la dispersió d’un sòlid o d’un líquid en un gas o en un líquid, o per condensació d’un gas en una altra fase gasosa, com és el cas dels niguls.

Exemples quotidians de suspensions i col·loides

Suspensió Col·loide

Els antibiòtics infantils no són solubles en aigua. Es preparen realitzant una suspensió del medicament en aigua, per poder administrar-los en forma líquida.

Un exemple de col·loide són les gelatines casolanes. A la cuina existeixen multitud d’exemples de col·loides, ja que no totes les substàncies es dissolen en el dissolvent.

Exemples De Suspensions

Estat físic Fase dispersant Fase dispersa Exemple

Gas Gas Sòlid Contaminació atmosfèrica

Líquid Líquid Sòlid Orxata

EXEMPLES DE COL·LOIDES

Estat físic Fase dispersant Fase dispersa Exemple

Gas Gas

Líquid Niguls

Sòlid Fums

Líquid Líquid Líquid Llet, maionesa

Com diferenciar un col·loide d’una dissolució

Dissenya un experiment

A partir del que has après sobre l’efecte Tyndall, digues com podries idear un experiment per demostrar que la gelatina és realment un col·loide.

Les partícules sòlides que formen un col·loide són d’una mida major que les del solut que es troba dissolt en una dissolució. Per això, aquestes partícules són capaces de fer canviar la direcció de propagació de la llum, dispersant-la.

Això està causat perquè cada una de les petites partícules que componen la fase dispersa actua com un emissor de llum fent que la seva direcció canviï, fet que provoca que els raigs de llum puguin ser vists.

Aquest fenomen es coneix com efecte Tyndall i es pot observar clarament en cels parcialment ennigulats, perquè els niguls són un exemple de col·loide.

COMPRÈN, PENSA, INVESTIGA … a) Aigua salada. b) Nigul de pols. c) Llet. d) Una mostra de sang. e) Pintura de parets.

19 Ho comprovam. Indica quina tècnica utilitzaries per separar els components d’aquetes mescles. Es tracta de dissolucions, suspensions o col·loides?

20 Elabora una definició per als termes següents: suspensió i col·loide. Cerca informació sobre el terme «emulsió» i explica’n el significat amb les teves pròpies paraules. Posa’n un exemple de cada un utilitzant sistemes materials que estiguin presents a ca teva.

21 Assemblea d’idees. La maionesa, igual que la llet, és una emulsió. Una versió d’aquesta salsa es prepara a partir de llet i oli d’oliva. Per què creus que és necessari batre la mescla per obtenir la salsa? Que passa quan deim que la salsa s’ha «tallat»?

22 Cerca a ca teva els materials següents i classifica’ls com a mescles homogènies, heterogènies o col·loides: a) Suc fet a partir de concentrat. b) Llet sencera. c) Desodorant en esprai. d) Infusió de camamilla. e) Aigua oxigenada. f) Crema corporal. g) Nata.