Métodos de separación de mezclas

Las mezclas están formadas por dos o más sustancias puras. Están formadas por partículas diferentes.Las mezclas no tienen propiedades especificas bien definidas. Las propiedades dependen de su composición, que puede ser variable según la proporción en la que intervengan los distintos ingredientes de la mezcla.Por ejemplo, el agua del mar tiene una densidad y una temperatura de fusión y de ebullición que no son fijas, sino que depende de la cantidad de sales disueltas.

•Mezclas homogéneasConstan de una sola fase (la cual es una porción de materia con composición y propiedades uniformes), llamada disolución o solución. Son sustancias que tienen propiedades y composición constante en todas sus partes.En este tipo de mezclas no se pueden distinguir sus componentes.

•Mezclas heterogéneasEs el sistema (unión física de sustancias) donde se encuentran dos o más componentes que se distinguen a simple vista o al microscopio; por ejemplo: el granito, en el que se aprecian claramente sus componentes (cuarzo, feldespato y mica), las tolvaneras (polvo y aire), agua con arcilla, agua con aceite, etc. La leche, que a simple vista parece homogénea, al microscopio se ve heterogénea.

Los métodos de separación de fases de mezclas son aquellos procesos físicos por los cuales se pueden separar los componentes de una mezcla. Por lo general el método a utilizar se define de acuerdo al tipo de componentes de la mezcla y a sus propiedades particulares, así como las diferencias más importantes entre las fases.Entre las propiedades físicas de las fases que se aprovechan para su separación, se encuentra el punto de ebullición, la solubilidad, la densidad y otras más.Los métodos de separación de mezclas más comunes son los siguientes:•Decantación•Filtración•Cristalización•Cromatografía•Magnetismo•Destilación•Extracción

Método de DecantaciónEl procedimiento de decantación consiste en separar componentes que contienen diferentes fases (por ejemplo dos líquidos que no se mezclan, sólido y líquido) siempre y cuando exista una diferencia significativa entre las densidades de las fases. La separación se efectúa vertiendo la fase superior menos densa (por arriba), o la inferior más densa (embudo de decantación).

Método de FiltraciónLa filtración es el método que se usa para separar un sólido insoluble de un líquido. El estado de subdivisión del sólido es tal que lo obliga a quedar retenido en un medio poroso o filtro por el cual se hace pasar la mezcla.Este método es ampliamente usado en varias actividades humanas, teniendo como ejemplos de filtros los percoladores para hacer café, telas de algodón o sintéticas, coladores o cribas caseros y los filtros porosos industriales, de cerámica, vidrio, arena o carbón.

Método de DestilaciónEste método consiste en separar los componentes de las mezclas basándose en las diferencias en los puntos de ebullición de dichos componentes. Cabe mencionar que un compuesto de punto de ebullición bajo se considera “volátil” en relación con los otros componentes de puntos de ebullición mayor. Los compuestos con una presión de vapor baja tendrán puntos de ebullición altos y los que tengan una presión de vapor alta tendrán puntos de ebullición bajos. En muchos casos al tratar de separar un componente de la mezcla por destilación en la fase gas se forma una especie de asociación entre las moléculas llamada azeótropo el cual puede presentar un cambio en el punto de ebullición al realizar la destilación.

Método de ExtracciónCuando los solutos se distribuyen libremente entre dos solventes inmiscibles se establece una diferencia entre las relaciones de concentración en el equilibrio. La Distribución de un soluto entre dos solventes inmiscibles está gobernada por la “Ley de Distribución”. El proceso se basa en que uno de los solutos es más soluble es uno de los disolventes mientras que el otro u otros lo serán en el segundo disolvente.

Método de MagnetismoLa imantación se utiliza para separar materiales con propiedades magnéticas, es decir, que interactúan con un campo magnético, de otros que no tengan esa propiedad. Un ejemplo claro es la mezcla de arena y limaduras de hierro.

Método de CristalizaciónPara efectuar la cristalización de un sólido hay que partir de una disolución sobresaturada. Existen varias formas de sobresaturar una disolución, una de ellas es el enfriamiento de la solución, otra consiste en eliminar parte del disolvente (por ejemplo con la evaporación) a fin de aumentar la concentración del soluto, otra forma consiste en añadir un tercer componente que tenga una mayor solubilidad que el componente que se desea cristalizar. La rapidez del Enfriamiento definirá el tamaño de los cristales resultantes. Un enfriamiento rápido producirá cristales pequeños, mientras que un enfriamiento lento producirá cristales grandes. Para acelerar la cristalización puede hacerse una “siembra” raspando las paredes del recipiente.

Método de CromatografíaLa palabra cromatografía significa “Escribir en Colores” ya que cuando fue desarrollada los componentes separados eran colorantes. Los componentes de una mezcla pueden presentar una diferente tendencia a permanecer en cualquiera de las fases involucradas. Mientras más veces los componentes viajen de una fase a la otra (partición) se obtendrá una mejor separación. Las técnicas cromatográficas se basan en la aplicación de la mezcla en un punto (punto de inyección o aplicación) seguido de la influencia de la fase móvil.