2. Conceitos iniciais
• Na natureza, raramente
encontramos substâncias puras.
Em função disso, é necessário
usarmos métodos de separação
para obtermos determinada
substância.
• Na separação dos componentes
de uma mistura (obtenção
separada de cada uma das
substâncias puras que deram
origem à mistura) usa-se um
conjunto de processos físicos
denominados análise imediata.
• Esses processos não alteram a
composição das substâncias
que formam a mistura.
• Nem sempre apenas um
método de separação é
suficiente para separar todos os
componentes de uma mistura
3. Conceitos iniciais
• A escolha dos melhores
métodos para a separação de
misturas exige um
conhecimento anterior de
algumas das propriedades das
substâncias presentes.
• Assim, se tivermos uma mistura
de açúcar com areia, é útil
sabermos que o açúcar se
dissolve na água, enquanto a
areia não.
• Muitas vezes, dependendo da
complexidade da mistura, será
necessário usar vários
processos diferentes em uma
sequência baseada nas
propriedades das substâncias
presentes na mistura.
Imagem:Holger
Casselmann
/
Creative
Commons
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Alike
3.0
Unported,
2.5
Generic,
2.0
Generic
and
1.0
Generic.
4. Conceitos iniciais
Alguns dos métodos de
separação são tão comuns que
nem pensamos neles como
processos de separação.
Alguns exemplos:
Escolha dos grãos de feijão para
uma feijoada do domingo
(catação);
Remoção da casca do amendoim
torrado por sopro (ventilação);
Separação das moedas em
função de seus tamanhos nas
máquinas dos bancos
(tamisação/peneiração).
• Vamos estudar agora alguns
desses principais processos de
separação.
Imagem:Rodrigo.Argentonb
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Creative
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-
Atribuição
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nos
Mesmos
Termos
3.0
Não
Adaptada.
Imagem:
Thamizhpparithi
Maari
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3.0
Unported.
7. Catação
• É um método de separação
bastante rudimentar, usado
para separação de sistemas
sólido-sólido.
• Baseia-se na identificação
visual dos componentes da
mistura e na separação
manual ou com o auxílio de
uma pinça.
• É o método usado na
limpeza do feijão antes do
cozimento.
Imagem: David Monniaux / GNU Free Documentation License.
8. Tamisação (peneiração)
• Usada para separar sólidos
constituintes de partículas
de dimensões diferentes
através de peneiras.
• Industrialmente, usam-se
conjuntos de peneiras
superpostas que separam as
diferentes granulações. Imagem: U.S. Air Force photo / Tech. Sgt. Shane A. Cuomo / Public Domain.
9. Ventilação
• Método de separação para
sistemas sólido-sólido, no
qual o sólido menos denso é
arrastado por uma corrente
de ar.
• Um bom exemplo é a
separação das cascas de
grãos de arroz, amendoim
torrado, etc.
Imagem
:Miansari66
/
Public
Domain.
Imagem:
Peanut
/
Benedikt.Seidl
/
Public
Domain.
10. Levigação
• A água corrente arrasta o
componente menos denso e
o mais denso deposita-se no
fundo do recipiente.
• É usada, por exemplo, para
separar areia e ouro: a areia
é menos densa e, por isso, é
arrastada pela água
corrente; o ouro, por ser
mais denso, permanece no
fundo da bateia.
Imagem:The
Evil
Spartan
at
en.wikipedia
/
Public
Domain.
Imagem:Un
orpailleur
à
Madagascar
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Lebelot
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2.5
Generic,
2.0
Generic
and
1.0
Generic
License.
11. Decantação
• Permite a separação de líquidos
imiscíveis (que não se
misturam) ou de um sólido
precipitado num líquido.
• A fase mais densa deposita-se
no fundo do recipiente.
• Pode ser feita de duas formas:
• Verte-se lentamente a mistura
em outro frasco;
• Com o auxílio de um sifão,
transfere-se a fase menos
densa para outro frasco
(sifonação).
Imagem:
PRHaney
/
Creative
Commons
Attribution-Share
Alike
3.0
Unported.
12. Decantação
• No laboratório, para misturas de líquidos
imiscíveis, usa-se o funil de bromo, também
conhecido como funil de decantação ou funil
de separação).
• Num sistema formado por água e óleo, por
exemplo, a água, por ser mais densa, localiza-
se na parte inferior do funil e é escoada
abrindo-se a torneira de modo controlado.
• Pode-se ainda usar-se do princípio da
decantação para a separação de misturas
sólido-gás (câmara de poeira).
• A mistura sólido-gás atravessa um sistema
em ziguezague. O pó, por ser mais denso,
deposita-se durante o trajeto.
Imagem: Nickele/GNU Free Documentation License
13. Filtração
• É um método de separação muito
presente no laboratório químico e
também no cotidiano.
• É usado para separar um sólido de
um líquido ou sólido de um gás,
mesmo que o sólido se apresente
em suspensão.
• A mistura atravessa um filtro
poroso, onde o material
particulado fica retido.
• A preparação do café, o uso de o
aspirador de pó são exemplos de
filtração.
Imagem: Elke Wetzig / GNU Free
Documentation License.
Imagem: Julius Schorzman / Creative
Commons Attribution-Share Alike 2.0 Generic.
14. Evaporação
• Método de separação de
misturas sólido-líquido por
evaporação do solvente,
também conhecido como
cristalização.
• Em recipiente aberto,
simplesmente, permite-se
que o solvente evapore,
deixando-se o sólido.
• Nas salinas, o sal é obtido a
partir da água do mar
através desse processo.
Imagem: Batz sur Mer, Marais Saltants /
Harrieta171 / GNU Free Documentation License.
Imagem:Vidralta / GNU Free Documentation License.
15. Centrifugação • Usado para separação de
mistura de sólidos e líquidos
quando a dimensão das
partículas sólidas é tão
pequenas que provoca
obstrução dos poros do filtro
e faz com que sejam retidas
pelo líquido.
• Tubos de ensaio contendo a
mistura são colocados em
uma centrífuga, que os faz
girar em posição quase
horizontal à grande
velocidade, aumentando
assim a rapidez de depósito
do sólido no fundo do tubo.
Imagem: IUTABB / Free Art License. (Tradução Nossa).
Estado Inicial Estado Final
Centrifugação
Líquido Portador
Líquido Flutuante
Base
Constituinte (líquido ou
sólido)
Esquema do Princípio da Centrifugação
16. Sublimação
• Usado quando apenas um dos sólidos
sublima (passa para o estado gasoso)
quando aquecido.
• São substâncias que podem ser
separadas por sublimação: iodo,
enxofre e naftaleno (naftalina).
• Mais recentemente, tal propriedade
passou a ser usada na impressão de
camisetas.
• Com uma impressora especial é
preparado um desenho em uma folha
de papel e, através de uma prensa
térmica, a tinta sublima e se transfere
para o tecido.
• Tem a vantagem de não desbotar,
mantendo a tonalidade original.
Imagem:
Nevit
/
Creative
Commons
-
Atribuição
-
Partilha
nos
Mesmos
Termos
3.0
Não
Adaptada.
Imagem:
Spidermancrd/
Public
Domain.
17. Destilação Simples • Método usado quando se
deseja separar a substância
sólida dissolvida do solvente
e não se deseja perder este
último (como ocorre no
processo de evaporação).
• Desta forma, o solvente é
resfriado (condensado),
sendo recolhido em outro
frasco.
• Aquece-se a mistura até
atingir o ponto de ebulição
do solvente.
• Não existe necessidade de
controle de temperatura,
pois o ponto de ebulição do
sólido é muito mais elevado
que o do solvente.
Imagem: U.m / Public Domain.
18. Destilação Fracionada
• Método usado para separação de
mistura de líquidos.
• Quanto mais distantes os pontos de
ebulição dos componentes, mais
eficiente será o processo de
destilação.
• A aparelhagem usada é a mesma
de uma destilação simples, com o
acréscimo de uma coluna de
fracionamento, destilação ou
retificação.
• A separação ocorre na ordem
crescente dos pontos de ebulição
(PE). Imagem: U.m / Public Domain.
19. Destilação Fracionada
• Esse processo é muito usado,
principalmente em indústrias
petroquímicas, para
separação dos diferentes
derivados do petróleo.
• Neste caso, as colunas de
fracionamento são divididas
em bandejas ou pratos.
• Esse processo também é
muito usado no processo de
obtenção de bebidas
alcoólicas (alambique).
Imagem: Psarianos, Theresa knott/ GNU Free
Documentation License. (Tradução Nossa).
Petróleo
Bruto
Gás (Butano e
Propano)
Essência Leve
(nafta)
Essência Pesada
(grande)
Querosene
Combustível Diesel
Óleo para
aquecimento
Forno de
Destilação
Óleo
Pesado
20. Separação Magnética
• Também chamado de Imantação,
nesse método de separação, um
dos sólidos é atraído por um ímã.
• Esse processo é usado em larga
escala para separar alguns
minérios de ferro de suas
impurezas, como, por exemplo,
separar do lixo objetos de metal
que serão reciclados.
• Outro exemplo simples é a
separação de linha e agulha
através de um imã.
Imagem: Oguraclutch/ GNU Free Documentation License.
Imagem: Palmer, Alfred T. / Public Domain.
21. Dissolução Fracionada
• Também é conhecido como extração por solvente, é usada quando apenas
um dos componentes apresenta solubilidade num dado solvente.
• A mistura areia + sal é um bom exemplo de aplicação para este método.
• Adicionando-se água, obtém-se a solubilização do sal.
• Após uma filtração, a areia é separada, bastando realizar uma destilação
simples ou evaporação para se separar o sal da água.
sal + areia
Adição
de água Filtração Vaporização
areia
água + sal
sal
22. Cromatografia
• Suponha você tenha uma
mistura de muitos compostos.
• Seria possível separar uns dos
outros?
• Você certamente não pode
catá-los à mão!
• O método que os cientistas
usam para agrupar os
diferentes componentes de
uma mistura é conhecido como
cromatografia.
• Assim, é possível separar
algumas misturas em cerca de
minutos com papel e água!
• Quando o papel é usado na
separação de uma mistura, a
técnica é conhecida como
cromatografia em papel.
Imagem: Stéphane Mons/ GNU Free Documentation License.
23. Cromatografia (conceitos)
• Baseia-se na polaridade das
moléculas, propriedade que
gera atração mútua entre
moléculas semelhantes.
• Uma molécula polar é aquela
que possui uma região rica em
elétrons e uma outra região
que é pobre em elétrons.
• Essas regiões são representadas
normalmente como sendo
negativamente e positivamente
carregadas, respectivamente.
Imagem: Armando-Martin / GNU Free
Documentation License.
24. Cromatografia (conceitos)
• Moléculas polares são unidas por
forças de atração entre cargas
opostas de moléculas diferentes.
• As moléculas de água, por
exemplo, possuem regiões ricas
em elétrons (átomos de oxigênio)
e regiões pobres em elétrons
(átomos de hidrogênio).
• Desta forma, elas se organizam de
maneira tal que a região de carga
positiva de uma molécula é atraída
pela região de carga negativa de
outra.
Imagem:
Autor
desconhecido
/
Creative
Commons
Atribuição-
Partilha
nos
Termos
da
Mesma
Licença
2.5
Genérica.
Imagem:
Biopresto
/
Public
Domain.
25. Cromatografia (conceitos)
• Estas interações entre as
moléculas de água é tão forte
que têm um nome especial:
pontes de hidrogênio.
• São elas que explicam o
elevado ponto de ebulição (PE)
da água.
• Como a molécula de água (H20)
é muito mais simples que a de
etanol (H2C-H2C-OH), deveria
possuir um PE menor.
• Contudo, a água tem um PE
muito mais alto:
• etanol = 46°C
• água = 100°C
Ponte de Hidrogênio
Imagem: P.wormer/Creative Commons Attribution-Share Alike
3.0 Unported.
Imagem: Autor desconhecido / Public Domain.
