2.10: Separación de Mezclas

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¿Cómo buscaron oro los mineros de oro?

A partir de finales de la década de 1840, miles de buscadores se apresuraron a California en busca de oro. Uno de los enfoques que se tomaron para aislar el oro del suelo se llamó “panning”. La suciedad se colocaría en la sartén y se cubriría con agua. Después de mezclar a fondo, la sartén se arremolina suavemente para eliminar el material disuelto mientras que el oro más pesado se asienta en el fondo de la sartén. Luego se separa el oro de la mezcla de tierra y agua.

Separación de Mezclas

No todo el mundo está buscando oro (y tampoco muchos de esos buscadores van a conseguir mucho oro). En una reacción química, es importante aislar el (los) componente (s) de interés de todos los demás materiales para que puedan caracterizarse aún más. Estudios de sistemas bioquímicos, análisis ambientales, investigación farmacéutica, estas y muchas otras áreas de investigación requieren métodos de separación confiables.

Aquí hay una serie de técnicas de separación comunes:

Cromatografía

La cromatografía es la separación de una mezcla haciéndola pasar en solución o suspensión, o como vapor (como en la cromatografía de gases), a través de un medio en el que los componentes se mueven a diferentes velocidades. La cromatografía en capa fina es un tipo especial de cromatografía utilizada para separar e identificar mezclas que son o pueden ser coloreadas, especialmente pigmentos.

Destilación

La destilación es un método efectivo para separar mezclas que están compuestas por dos o más líquidos puros. La destilación es un proceso de purificación donde los componentes de una mezcla líquida se vaporizan y luego se condensan y aíslan. En destilación simple, se calienta una mezcla, y el componente más volátil se vaporiza a la temperatura más baja. El vapor pasa a través de un tubo enfriado (un condensador), donde se condensa de nuevo a su estado líquido. El condensado que se recoge se llama destilado.

En la figura anterior, vemos varias piezas importantes de equipo. Hay una fuente de calor, un tubo de ensayo con un tapón de un orificio unido a un codo de vidrio y un tubo de goma. El tubo de goma se coloca en un tubo de recolección, el cual se sumerge en agua fría. Existen otros conjuntos más complicados para la destilación que también pueden ser utilizados, especialmente para separar mezclas que están compuestas por líquidos puros, con puntos de ebullición que están cerca unos de otros.

Evaporación

La evaporación es una técnica utilizada para separar mezclas homogéneas que contienen una o más sales disueltas. El método elimina los componentes líquidos de los componentes sólidos. El proceso normalmente implica calentar la mezcla hasta que no quede más líquido. Antes de usar este método, la mezcla solo debe contener un componente líquido, a menos que no sea importante aislar los componentes líquidos. Esto se debe a que todos los componentes líquidos se evaporarán con el tiempo. El método de evaporación es adecuado para separar un sólido soluble de un líquido.

En muchas partes del mundo, la sal de mesa se obtiene de la evaporación del agua de mar. El calor para el proceso proviene del sol.

Figura\(\PageIndex{3}\): Una vez que el agua de mar en estos estanques de evaporación se ha evaporado, se puede cosechar la sal. (Crédito: Sandip Dey (Wikimedia: Dey.sandip); Fuente: Commons Wikimedia, Salt pans in Marakkanam, India (opens in new window) [commons.wikimedia.org]; Licencia: CC by 3.0 (opens in new window))

Filtración

La filtración es un método de separación utilizado para separar sustancias puras en mezclas compuestas por partículas, algunas de las cuales son lo suficientemente grandes en tamaño para ser capturadas con un material poroso. El tamaño de partícula puede variar considerablemente, dado el tipo de mezcla. Por ejemplo, el agua del arroyo es una mezcla que contiene organismos biológicos naturales como bacterias, virus y protozoos. Algunos filtros de agua pueden filtrar bacterias, cuya longitud es del orden de 1 micra. Otras mezclas, como el suelo, tienen tamaños de partícula relativamente grandes, que pueden filtrarse a través de algo así como un filtro de café.

Resumen

Las mezclas se pueden separar usando una variedad de técnicas.
La cromatografía implica la separación de disolventes en un medio sólido.
La destilación aprovecha las diferencias en los puntos de ebullición.
La evaporación elimina un líquido de una solución para dejar un material sólido.
La filtración separa sólidos de diferentes tamaños.

Revisar

¿Por qué es importante separar los materiales de una mezcla?
¿Qué es la cromatografía?
Qué es la destilación
¿Qué es la filtración?
¿Qué es la evaporación?
¿Qué técnica usarías para separar la arena del agua? Hay dos posibilidades.
¿Qué técnica usarías para separar el alcohol del agua?