Métodos de separación de mezclas

I.- Separación de mezclas heterogéneas

Las técnicas más utilizadas para separar mezclas heterogéneas son la filtración y la decantación.

• La filtración: se utiliza para separar una sustancia sólida de una líquida, normalmente para suspensiones finas, en las que las partículas del sólido dispersas en un sólido son de tamaño pequeñas. Para ello se hace pasar la mezcla por un filtro fino capaz de retener las partículas sólidas y dejar pasar el líquido.

• La decantación: se utiliza para separar una sustancia sólida de una líquida o dos sustancias líquidas. Para ello se deja reposar la mezcla para que el componente más denso se quede en el fondo, y después separar la sustancia menos densa que queda en la parte superior vertiéndola con cuidado.

II.- Separación de mezclas homogéneas

Las técnicas más utilizadas para separar mezclas homogéneas o disoluciones son la destilación y la cristalización.

• La destilación: se utiliza para separar los componentes de una disolución entre líquidos o entre un sólido y un líquido. Consiste en separa el soluto del disolvente teniendo en cuenta la diferencia en los puntos de ebullición.

La destilación se utiliza en la industria, permitiendo procesos como la obtención de bebidas alcohólicas, refinado del petróleo, obtención de productos petroquímicos de todo tipo y en muchos otros campos. Es uno de los procesos de separación más extendidos.

• La cristalización: se utiliza para separar los componentes de una disolución formada por un sólido y un líquido. Consiste en separar ambos componentes teniendo en cuanta la facilidad del liquido para pasar a gas, es decir teniendo en cuenta su volatilidad. Para ello se deposita la disolución en un cristalizador que es un recipiente donde el liquido se va evaporando lentamente y aparece el sólido en el fondo del recipiente en forma de cristales.

A continuación un video de un experimento de critalización:

https://www.youtube.com/watch?v=Vo29NUA4aSQ

Las Disoluciones

Una disolución es una mezcla homogénea, es decir, una mezcla de 2 o más componentes que no reaccionan entre sí, siguen siendo los mismos después de mezclados, y además por ser homogénea no se ven o diferencian sus componentes a simple vista después de mezclados.

Componentes de una disolución

En una disolución encontramos 2 componentes:

• El soluto es la sustancia que se disuelve y es el que se encuentra en menor proporción, por ejemplo en la mezcla de agua y azúcar, el soluto sería el azúcar.

• El disolvente es la sustancia que disuelve al soluto y se encuentra en mayor proporción, en nuestro ejemplo sería el agua.

Existen diversos tipos de disoluciones dependiendo del estado (sólido, líquido o gaseoso) en que se presente el soluto y el disolvente: 

• Las más  comunes son las constituidas por un soluto sólido y un disolvente líquido como el agua del mar.
• Las aleaciones el soluto y el disolvente son sólidos.
• Hay otros casos de disoluciones como las bebidas gaseosas (gas en líquido), el aire (gas en gas), los aerosoles (líquido en gas) o el alcohol en agua (líquido en líquido).

¿Cómo expresamos de forma cuantitativa la composición de una disolución?

Se expresa mediante su concentración, que expresa, de forma numérica, la relación entre la cantidad de soluto y la cantidad de disolución y se puede expresar de diferentes formas y unidades.

En la concentración g/L no debemos confundir con la densidad g/L ya que la concentración es la masa de soluto por unidad de volumen de disolución y la densidad es la masa total de la disolución por unidad de volumen.

¿Qué es una mezcla?

Una mezcla es una materia de composición variable, es decir una materia formada por dos o más sustancias puras que se pueden separar utilizando métodos físicos.

Las mezclas no tienen una fórmula química que las defina como por ejemplo la mezcla de agua y serrín.

¿Qué tipos de mezclas podemos encontrar?

En una mezcla las sustancias puras no se combinan químicamente por lo que cada una mantiene su identidad y propiedades químicas.

Según si se pueden distinguir o no los componentes de una mezcla, cabe distinguir entre:

• Mezclas heterogéneas: son aquellas en las que se pueden distinguir sus componentes a simple vista o con un microscópico óptico (ejem: agua + aceite).
• Mezclas homogéneas: son aquellas en las que a simple vista o con el microscópico óptico no se pueden distinguir sus componentes (ejem: agua + azúcar o el agua + sal, cuando cogemos agua del mar en un cubo no somos capaces de distinguir sus componentes, para ello tendríamos que utilizar algún método de separación de mezcla como la destilación).

Junto con las mezclas homogéneas y heterogéneas encontramos otras mezclas más particulares:

• Disolución acuosa: es una disolución en la que su componente mayoritario es el agua (ejem agua + sal).
• Aleación: es una mezcla homogénea de dos o más elementos de los cuales uno de ellos es un metal (ejem: una joya hecha de oro blanco).
• Coloide:es una mezcla formada por dos fases: una continua y otra dispersa (ejem: la gelatina donde la fase continua es sólida y la fase dispersa es líquida).