Los métodos de separación de fases o 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.
La separación es la operación en la que una mezcla se somete a algún tratamiento que la divide en al menos dos sustancias diferentes. En el proceso de separación, las sustancias conservan su identidad, sin cambio alguno en sus propiedades químicas.
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 fases más comunes son los siguientes:
- Decantación
- Filtración
- Extracción
- Lixivación selectiva
- Imantación o separación por magnetismo
- Tamizaje o Tamización
- Flotación
- Evaporación
- Destilación
La decantación se utiliza para separar líquidos que no se disuelven entre sí (como agua y aceite) o un sólido insoluble en un líquido (como agua y arena). Es el método de separación más sencillo, y comúnmente es el preámbulo a utilizar otros más complejos con la finalidad de lograr la mayor pureza posible.
Para separar dos fases por medio de decantación, se debe dejar la mezcla en reposo hasta que la sustancia más densa se sedimente en el fondo. Una vez ocurrido esto, se traspasa el líquido que quedó en la parte superior a otro recipiente, lentamente, utilizando alguna herramienta para evitar que la otra fase caiga también.
La mezcla de agua y aceite se puede separar por medio de decantación.
La 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.
La retención del sólido en la malla del filtro depende tanto del tamaño de sus partículas en la mezcla como del de los poros del medio filtrante.
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.
La imantación se utiliza para separar materiales con propiedades metalicas que son atraídos por un imán, de otros que no tengan esa propiedad. Un ejemplo claro es la mezcla de arena y limaduras de hierro.
La extracción es un método que consiste en tratar una mezcla con un disolvente líquido para separar alguno de sus componentes, ya sea por el arrastre de una sustancia, como en la extracción del almidón, o porque una fase es soluble en el líquido y por ende se separa del resto de la mezcla, no soluble. se utiliza para esta separacion:un imán,vaso de precipitado y papel de filtro.
La lixivación selectiva es un método de separación que consiste en extraer, por medio de disolventes orgánicos, aceites esenciales de plantas aromáticas o medicinales. La lixivación es común en la confección de perfumes, productos de limpieza y medicamentos.
De igual manera, se utiliza en la extracción de minerales en las minas como las esmeraldas joyas,etc......
La tamización es un método que se utiliza para separar dos o más sólidos cuyas partículas poseen diferentes grados de subdivisión. Para ejecutar el tamizaje, se hace pasar la mezcla por un tamiz, por cuyas aberturas caerán las partículas más pequeñas, quedando el material más grueso dentro del tamiz. Un ejemplo en el cual se utiliza el tamizaje es para separar una mezcla de piedras y arena.
La flotación es en realidad una forma de decantación. Se utiliza para separar un sólido con menos densidad que el líquido en que está suspendido, por ejemplo, en una mezcla de agua y pedazos de corcho. La flotación permite una separación más o menos manual de la mezcla.
La evaporación o cristalización permite separar un líquido de un sólido disuelto en él, mediante el calor o la disminución de la presión (véase: punto de ebullición y presión de vapor). Para que este método funcione el sólido debe ser no volátil, de lo contrario se sublimará. Al final del proceso el líquido se ha transformado en gas y el sólido no volátil queda en el fondo del recipiente, en forma de cristales.
La destilación se usa para separar dos líquidos miscibles (que se mezclan) entre sí, que tienen distinto punto de ebullición, como una mezcla de agua y alcohol etílico; o bien, un sólido no volátil disuelto en un líquido, como la mezcla de permanganato de potasio disuelto en agua.
El proceso de destilación se inicia al someter a altas temperaturas la mezcla. El líquido más volátil se evaporará primero, quedando el otro puro. Luego, la fase evaporada se recupera mediante condensación al disminuir la temperatura.
Según el tipo de mezcla que se desee separar, se contemplan dos tipos de destilación: la destilación simple en la cual se separan sólido y líquido; y la separación fraccionada en la que se separan dos líquidos. En la segunda es en la que se obtiene una mejor separación de los componentes, si bien esta va a depender de qué tan alta sea la diferencia entre los puntos de ebullición de las diferentes fases.
Los métodos de destilación son ampliamente utilizados en la industria licorera, la petrolera y la de tratamiento de aguas, así como en los laboratorios.
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