el método más apropiado para separar sus fases. a) Trocitos de hierro y piedras. b) Fideos grandes y fideos pequeños. c) Harina y arena.
Respuestas a la pregunta
Respuesta:
Sistemas heterogéneos: métodos de separación de fases
Al realizar actividades industriales, domésticas, agrarias, de investigación, y otras, frecuentemente nos vemos en la necesidad de separar las fases de sistemas heterogéneos.
Por ejemplo, al realizar la toma de agua del río para su potabilización, se deben separar las ramas, bolsas de nylon, las hojas, arena, etc.
En la cocina también se realiza separación de fases. Del huevo crudo separamos la clara de la yema. En la preparación de café, se separa la parte sólida de la líquida. Al preparar una torta es frecuente tamizar (cernir) los ingredientes secos.
Cerniendo harina
Existen diferentes métodos para separar las fases de un sistema heterogéneo. Estos métodos se basan en las propiedades físicas de las fases del sistema, como por ejemplo la densidad, el diferente tamaño de los gránulos en sistemas sólidos, propiedades magnéticas, volatilidad, etc.
Métodos de separación de fases
Explicaremos algunos métodos de separación de fases aplicados a sistemas de dos fases (difásicos). Con estos conocimientos, es posible elegir los métodos, y el orden adecuado, para separar las fases de sistemas polifásicos.
Tamización
Aplicación
Se aplica a sistemas formados por dos fases sólidas granuladas, donde los gránulos de una fase tienen diferente tamaño que los gránulos de la otra fase.
Ejemplo
Sistema formado por arena y pedregullo.
Materiales necesarios
Tamiz, criba o cernidor.
Tamiz
Fundamento
Los orificios del tamiz son suficientemente grandes para dejar pasar a través de ellos los gránulos de la fase sólida pulverizada, pero son lo suficientemente pequeños para retener los gránulos de mayor tamaño de la otra fase.
Tamización
Decantación
Aplicación
Se aplica a sistemas formados por dos fases líquidas (no miscibles).
Ejemplo
Sistema formado por agua y aceite.
Materiales necesarios
Embudo de decantación,vaso de bohemia, soporte.
Embudo de decantación
Fundamento
El embudo de decantación está diseñado para que el sistema colocado en él permanezca en reposo, permitiendo así la separación de las fases líquidas. La fase de mayor densidad, queda en el fondo y al abrir la llave de paso saldrá primero. La llave deberá cerrarse cuando se llegue al límite interfásico.
Decantación
Sedimentación
Aplicación
Se aplica a sistemas formados por una fase sólida pulverizada que se encuentra en suspensión en una fase líquida.
Ejemplo
Sistema formado por talco y agua.
Materiales necesarios
Cualquier recipiente, por ejemplo un vaso de bohemia.
Fundamento
La fase sólida finamente dividida al ser más densa que la fase líquida, se irá depositando en el fondo del recipiente debido a la fuerza de atracción gravitatoria.
Sedimentación
El método es lento y poco preciso: para lograr la separación de las fases, hay que inclinar el recipiente y trasvasar la fase líquida superior, intentando que la fase sólida no caiga.
Filtración
Aplicación
Se aplica a sistemas similares a los descritos en el método anterior; es decir, con una fase sólida pulverizada en suspensión en una fase líquida.
Ejemplo
Sistema formado por azufre y agua.
Materiales necesarios
Papel de filtro (u otro material poroso: algodón, tela, cerámica, vidrio sinterizado), soporte, embudo, vaso de bohemia y varilla de vidrio.
Papel de filtro
Fundamento
El material poroso permite que la fase líquida pase a través de los poros pero retiene a la fase sólida aunque esté finamente pulverizada.
Filtración
Centrifugación
Aplicación
Se aplica sistemas formados por una fase líquida y una fase sólida en suspensión.
Ejemplo
Sistema formado por talco y agua.
Materiales necesarios
Centrífuga, tubos de centrífuga.
Centrífuga
Tubos de centrífuga
Fundamento
Este método utiliza una centrífuga que acelera el proceso sedimentación. Mediante el movimiento de rotación, la fase sólida, de mayor densidad, se deposita en el fondo del tubo de centrífuga, quedando compactada y eficazmente separada de la fase líquida.
Luego se inclina el tubo y se transvasa el líquido a otro recipiente. Este método se basa en el concepto de fuerza centrífuga.
Imantación
Aplicación
Se aplica a sistemas formados por dos fases sólidas, donde una de ellas tiene propiedades magnéticas.
Ejemplo
Sistema formado por arena y limaduras de hierro.
Materiales necesarios
Imán y un recipiente.
Fundamento
Se logra separar fácilmente ambas fases utilizando un imán, porque una de las fases tiene la propiedad de ser atraída por él y la otra no.
Imantación
Otros métodos de separación de fases
Con el sistema formado por yodo sólido y arena es posible analizar dos métodos más para separar sus fases.
Disolución selectiva
Este método se aplica para separar sistemas formados por dos sólidos con diferente solubilidad en un líquido determinado.
Por ejemplo el sistema yodo-arena.