METODOS DE SEPARACIÓN DE SUSTANCIAS

5/6/2018 METODOS DE SEPARACIÓN DE SUSTANCIAS - slidepdf.com

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METODOS DE SEPARACIÓN DE SUSTANCIAS: SEPARACIONES

MECANICAS Y TÉRMICAS

1.-OBJETIVO:

y Identificar los métodos para separar los componentes de una mezcla y adquirir habilidad en la aplicación de diferentes métodos a través de la experiencia en ellaboratorio.

y Observar y aprender sobre los cambios de la materia.

2.-PRINCIPIOS TEORICOS:

En un estado natural de las sustancias generalmente forman mezclas. Existen métodos

para separar los componentes que las forman por lo cual se debe tomar en cuenta elestado natural de la mezcla y de sus componentes.

Existe gran cantidad de sustancias químicas que, para identificarlas, se separan ensistemas homogéneos sencillos para conocer su utilización y compo sición, utilizanprocesos que reciben el nombre de Análisis Químicos.

Hay varios métodos para separar los componentes de una mezcla. En el laboratorio soncomunes los siguientes:

2.1.-Evaporación: El procedimiento de Evaporación consiste en separar loscomponentes más volátiles exponiendo una gran superficie de la mezcla. El

aplicar calor y una corriente de aire seco acelera el proceso.

2.2.-Secado y calcinación: El secado es el proceso de calentamiento a que sonsometidas las sustancias y consiste en eliminar el contenido de humedad de lasmuestras o de los pr ecipitados obtenidos al f iltrar una mezcla. La calcinaciónconsiste en someter un mater ial a un ef ecto pr olongado de temperatur a que superan los 250°C hasta 1200°C y se r ealiza en una mufla eléctrica.

2.3.-Cristalización: En éste proceso se utilizan los puntos de solidificación, lasolución se enfría hasta que uno de sus componentes alcance el punto desolidificación, y se cristalice. Se emplea además para purificar sólidos, disolviendoun sólido impuro en el disolvente adecuado en caliente. Al bajar la temperatura, el

primer sólido se cristaliza, con lo cual quedará libre de impurezas.

2.4.-Destilación: Las soluciones (sistemas homogéneos) o mezclas de líquidosmiscibles pueden separarse por cambios de estado ³Congelación , Evaporación yCondensación´ para separar los componentes de una solución se emplea confrecuencia la destilación; también se usa para purificar las sustancias líquidas.

El agua se destila con el fin de eliminar las sales contenidas en ésta. Ladestilación se basa en la diferencia de los puntos de ebullición de sus



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componentes. Se calienta la sol ci n se concent an los apores, la sustancia ue tiene menor punto e ebullici n más olátil9 se convier ta en vapor antes ue

la otra, sta pr imera sustancia se ace pasar al condensador para llevar la a estado lí uido.

2.5.-Fil

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ci¢ £ ¤

Se usa para separas sólidos no solubles en lí uidos. a separación se ace por medios porosos ue retienen las par tícu las sólidas de jan pasar ellí uido; al unos son:

y Papel de filtro.

y Fieltro.

y Porcelana Porosa.

y Al odón.

y ana de vidr io.

y Arena.

y arbón.

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AL:

3. .-Pesar entr e , . de sulf ato de cobre pentahidratado uS 4. , colocar en un tubo de ensayo y agregar , ml de agua destilada. oger el tubo de ensayo con una pinza y ca lentar suavemente la solución hasta disolución completa,rápidamente vaciar el contenido en una luna de relo j o placa petr i. Anote .el tiempo ue tornará la cr istalización de dicha sal.



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3.2.-Pesar un vaso de pr ecipitado limpio y seco y anote el peso. uego utilizando una luna de r elo j y espátula pesar apr ox. de a . g de NaCl, enseguida colocar

ml de

destilada en otro vaso de precipitado la sal pesada y disolver con una var illa de vidr io. uego prepare el equipo de filtración por gravedad y filtre la solución sobre el vasopreviamente pesado. Concluida esta operación lleve a evaporación completa hasta sequedad calentando la solución con un mechero. Enf r iar el producto obtenido, pesar ,determina la masa obtenida de NaCl después de la filtración y evaporación.

3.3.-Colocar en un tubo de ensayo 4 ml de yo duro de potasio KI , enseguida agregar 4ml de una solución de nitrato de plomo [pb N 3 ]. Anote sus observaciones.uego arme él. Equipo de filtración utilizando un embudo y doblando correctamente

el papel de filtro previamente pesado sobre una luna de r elo j. Concluida la operación de filtración, retire el papel de filtro y seque en la estuf a. Finalmente determine el peso de sólido obtenido, PbI dif erenciando la masa de la luna con elpapel y el sólido y la masa pesada de la luna solo.



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3.

.- Armar el equipo de destilación simple. uego medir en una probeta un volumen

determinado de mezcla a destilar y colocar en el balón de destilación. Some ter a calentamiento utilizando una cocina eléctr ica o llama suave de un mechero colocando el balón sobre una malla de asbesto. Anote las var iaciones de temperatura desde el inicio del calentamiento hasta que el líquido empiece a hervir .Registre la temperatura de ebullición en el momento que caiga la pr imera gota de destilado en el vaso de precipitado. Terminada la operación, realice la prueba de combustión del etanol y diga qué tipo de llama observa y si la combustión es completa o incompleta.

4.- ON LUSION ! S Y R!

OM ! NDA ION ! S "

y os distintos métodos de separación de sustancias son muy eficaces puesto a que

cumplieron con el ob jetivo .y Recomendación: de jar limpios los mater iales luego de ser usados.y Para la separación de una mezcla se utilizan métodos que toman ven ta ja de las

propiedades físicas y químicas de las sustancias para obtener las en la f orma más pura posible dependiendo del método.

o impor tante de la separación de mezclas es saber cuá les son los métodos correctos para ir separando cada sustancia, para ello es impor tante saber cuáles son sus propiedades físicas y quimias de cada uno.

5.- # U $ STIONARIO % 5. & .- Qué mé ' ( d (

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0 p 1 r 1 ci 2 3 u ' ili 4 1 rí 1 p 1 r 1 ( b ' 0 3 0 r 1 gu 1 limpi 1 1 p 1 r ' ir d 0 1 gu 1

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y La evaporación - destilación

5.2.-Qu5

c 6 mbi7 8

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A

a) Cristalización: pasa a un estado solido

b) Destilación: pasa de líquido a gaseoso

e) Secado:



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5.3.- Establezca las diB

erencias f undaC

entales entre: los siD

uientesmétodos de separación:

a) EvaporaciE F

y G

H I

P

ilaciE F Q

En la evaporación solo expulsan los vapores a laatmosfera como hervir agua, y cuando destilas recuperas el vapor mediante mediosfísicos dejando los elementos pesados en el recipiente original y el recuperado alcondensarse (de vuelta a su estado líquido) contiene elementos más ligeros.

R

) EvaporaciE F

y S r iI

P

aliT

aciE F Q

Que una materia se vuelve cristales mientras en laevaporación se vuelve gas

H

) G

H I

P

ilaciE F

y ExP

racciE F

continua: La destilación se aplica sobre soluciones(sistemas homogéneos) donde podes tener sólidos disueltos en el seno de unlíquido, o dos o más líquidos miscibles de distinto punto de ebullición. Y en cuanto ala extracción solido-liquido, se aplica a sistemas heterogéneos, o sea, sistemas qposeen propiedades diferentes en al menos 2 puntos del mismo.

5.4.- InvestiU

uey describa los dif erentes tipos de destilación:

y Destilación simple: En la destilación simple los vapores producidos son

inmediatamente canalizados hacia un condensador, el cual los refresca y

condensa de modo que el destilado no resulta puro. Su composición será idéntica

a la composición de los vapores a la presión y temperatura dados y pueden ser

computados por la ley de aoult.

y Destilación f raccionada: Es una variante de la destilación simple que se

emplea principalmente cuando es necesario separar líquidos con punto de

ebullición cercanos.La principal diferencia que tiene con la destilación simple es el uso de

una columna de fraccionamiento . Ésta permite un mayor contacto entre los

vapores que ascienden con el líquido condensado que desciende, por la

utilización de diferentes "platos". E sto facilita el intercambio de calor entre los

vapores (que ceden) y los líquidos (que reciben). Ese intercambio produce un

intercambio de masa, donde los líquidos con menor punto de ebullición se

convierten en vapor, y los vapores con mayor punto de ebull ición pasan al estado

líquido.

y Destilación al vacio: es la operación complementaria de destilación

del crudo procesado en la unidad de destilación atmosférica, que no se vaporiza y

sale por la parte inferior de la columna de destilación atmosférica. El vaporizado

de todo el crudo a la p resión atmosférica necesitaría elevar la temperatura por

encima del umbral de descomposición química y eso, en esta fase del refino de

petróleo, es indeseable.



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y Destilación azeotrópica: Es una de las técnicas usadas para romper

un azeótropo en la destilación. Una de las destilaciones más comunes con un

azeótropo es la de la mezcla etanol-agua. Usando técnicas normales de

destilación, el etanol solo puede purificarse a aproximadamente el 5%.

Una vez se encuentra en una concentración de 5/5% etanol/agua,

los coeficientes de actividad del agua y del etanol son iguales, entonces la

concentración del vapor de la mezcla también es de 5/5% etanol -agua, por lo

tanto destilar de nuevo no es efectivo. Algunos usos requieren concentraciones de

alcohol mayores, por ejemplo cuando se usa como aditivo para la gasolina. Por lo

tanto el azeótropo 5/5% debe romperse para lograr una mayor concentración

y Destilación por arrastre de vapor: En la destilación por arrastre de vapor de

agua se lleva a cabo la vaporización selectiva del componente volátil de una

mezcla formada por éste y otros "no volátiles". Lo anterior se logra por medio de la

inyección de vapor de agua directamente en el interior de la mezcla,

denominándose este "vapor de arr astre", pero en realidad su función no es la de

"arrastrar" el componente volátil, sino condensarse en el matraz formando otra

fase inmiscible que cederá su calor latente a la mezcla a destilar para lograr

su evaporación. En este caso se tendrán la presencia de dos fases insolubles a lo

largo de la destilación (orgánica y acuosa), por lo tanto, cada líquido se

comportará como si el otro no estuviera presente. Es decir, cada uno de ellos

ejercerá su propia presión de vapor y corresponderá a la de un líquido puro a una

temperatura de referencia.

La condición más importante para que este tipo de destilación pueda ser aplicado

es que tanto el componente volátil como la impureza sean insolubles en agua ya

que el producto destilado volátil formará dos capas al condensarse, lo cual

permitirá la separación del producto y del agua fácilmente.

6.-BIBV

IOGR AFI A:

y

http://www.monografias.com/trabajos10/mese/mese.shtml y http://es.wikipedia.org/wiki/Proceso_de_separaci%C 3%B3n

y http://www.alambiques.com/tecnicas_destilacion.htm

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