Mezclas de separación

Mezclas de separación

Muchas de las sustancias que usamos todos los días en realidad alguna vez fueron parte de una mezcla. Alguien en algún lugar separó esa sustancia de la mezcla para que pudiéramos usarla. Resulta que muchos compuestos y elementos no se encuentran en la naturaleza en su forma pura, sino que se encuentran como partes de mezclas. Separar sustancias de mezclas es una parte importante de la química y la industria moderna.

En esta sección se utilizan algunos términos químicos importantes que incluyen mezclas , suspensiones , y soluciones . Puede hacer clic en los enlaces para obtener más información sobre cada uno de ellos.

¿Por qué queremos separar mezclas?

Desde la historia antigua, los humanos industriosos han separado mezclas para obtener las sustancias específicas que necesitan. Un ejemplo de esto es la extracción de metal del mineral para fabricar herramientas y armas. Discutiremos algunos otros ejemplos de separación a continuación.

Procesos de separación

La forma en que se separan las diferentes sustancias de una mezcla se denomina proceso. Hay varios procesos diferentes que se utilizan para la separación. Muchos de ellos son muy complejos e involucran químicos peligrosos o altas temperaturas. Hoy en día, muchas industrias importantes del mundo se basan en procesos de separación.



Filtración

Un método común de separación es la filtración. Los filtros se utilizan en todas partes. Los usamos en nuestras casas para filtrar el polvo y los ácaros del aire que respiramos. Los usamos para filtrar las impurezas de nuestra agua. Incluso tenemos filtros en nuestro cuerpo, como nuestros riñones, que actúan como filtros para eliminar las cosas malas de nuestra sangre.

El proceso de filtración se usa generalmente para separar una mezcla de suspensión donde se suspenden pequeñas partículas sólidas en líquido o aire. En el caso de filtrar agua, el agua pasa a través de un papel que está compuesto por una malla muy fina de fibras. El agua que ha pasado por el filtro se llama filtrado. Las partículas que el filtro elimina del agua se denominan residuo.

Diagrama de filtración que muestra el residuo y el filtrado
Destilación

Otro proceso de separación común se llama destilación. La destilación utiliza la ebullición para separar mezclas de soluciones líquidas. Se tiene en cuenta que las diferentes sustancias de la mezcla tendrán diferentes puntos de ebullición.

Por ejemplo, si calienta agua salada, el agua de la solución hervirá antes que la sal. Luego, el agua se evaporará dejando la sal. Si se recoge el vapor del agua, se volverá líquido a medida que se enfríe. Esta agua enfriada será agua pura sin sal.

Centrífugo

En algunos casos, hay mezclas en suspensión en las que las partículas sólidas son demasiado finas para separarlas con un filtro. En estos casos, a veces se utiliza una centrífuga. Las centrífugas son dispositivos mecánicos que giran a velocidades muy altas. Estas altas velocidades permiten que las partículas sólidas en suspensiones sedimenten muy rápidamente. Por ejemplo, en lugar de esperar a que la arena se asiente lentamente en el fondo del agua, una centrífuga puede hacer que la arena se asiente en cuestión de segundos.

Algunos ejemplos de cómo se utilizan las centrifugadoras incluyen la separación de sangre en plasma y glóbulos rojos, la separación de la crema de la leche y la separación de isótopos de uranio para plantas de energía nuclear.

Las partículas más pesadas se mueven hacia el exterior.
del cilindro mientras la centrífuga gira
permitiendo que la mezcla se separe.

Otros procesos

Hay muchos otros procesos de separación como la sublimación, adsorción, cristalización y cromatografía. A veces se necesitan muchas etapas de procesos para llegar al resultado final. Un ejemplo de esto es el procesamiento de petróleo crudo. El petróleo crudo utiliza muchos niveles de destilación fraccionada para producir una serie de productos diferentes que incluyen gasolina, combustible para aviones, gas propano y combustible para calefacción.

Datos interesantes sobre la separación de mezclas
  • Para separar soluciones líquidas donde las sustancias tienen puntos de ebullición similares, se usa una versión más compleja de destilación llamada destilación fraccionada.
  • La pintura utiliza el proceso de separación por evaporación. La pintura húmeda es una mezcla de pigmento de color y disolvente. Cuando el solvente se seca y se evapora, solo queda el pigmento de color.
  • El proceso de separación de aventar se utilizó en culturas antiguas para separar el grano de la paja. Lanzarían la mezcla al aire y el viento se llevaría la paja más liviana, dejando el grano más pesado.
  • Las centrífugas de alta velocidad pueden girar hasta 30.000 veces por minuto.
  • Muchos procesos de separación ocurren constantemente en la naturaleza.