Destilação fracionada

É um método de separação de líquidos que participem de mistura homogênea ou heterogênea. Quanto mais distantes forem os pontos de ebulição destes líquidos, mais eficiente será o processo de destilação. Eleva-se a temperatura até que se alcance o ponto de ebulição do líquido que apresente valor mais baixo para esta característica e aguarda-se, controlando a temperatura, a completa destilação deste. Posteriormente, permite-se que a temperatura se eleve até o ponto de ebulição do segundo líquido. Quanto mais próximos forem os pontos de ebulição dos líquidos, menor o grau de pureza das frações destiladas. A destilação fracionada é usada na obtenção das diversas frações do petróleo.

Nos alambiques, este tipo de destilação é usado na obtenção de bebidas como a cachaça e o uísque. Na destilação fracionada em laboratório usa-se um equipamento como o mostrado abaixo.

Cromatografia

Para separar substâncias com diferentes solubilidades num determinado soluto. Na cromatografia uma mistura é arrastada (por um solvente apropriado) num meio poroso e absorvente. Como diferentes substâncias têm diferentes velocidades de arrastamento num determinado solvente, ao fim de algum tempo há uma separação dos constituintes da mistura. Este processo é normalmente usado para pequenas quantidades de amostra.

Ex: separação dos componentes de uma tinta.

Decantação

Permite a separação de líquidos imiscíveis (que não se misturam) ou um sólido precipitado num líquido. Exemplos: água e areia e água e óleo vegetal.

Pode-se aproveitar a pressão atmosférica e a gravidade para auxiliar no processo de decantação. Um dos líquidos pode ser retirado por sifonação, que é a transferência, através de uma mangueira, de um líquido em um posição mais elevada para outra, num nível mais baixo.

Pode-se ainda usar-se o princípio da decantação para a separação de misturas sólido-gás (câmara de poeira). A mistura sólido-gás atravessa um sistema em zigue-zague, o pó, sendo mais denso, se deposita pelo trajeto.

Filtração

Este 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 é um exemplo de filtração.

No cotidiano, o aspirador de pó é o melhor exemplo do processo de filtração. Separa partículas sólidas suspensas no ar aspirado.

Destilação simples: método utilizado para separar misturas homogêneas do tipo sólido-líquido. Um exemplo de mistura homogênea de sólido + líquido é uma mistura de sal + água.

Na destilação simples, a mistura é aquecida e os vapores produzidos no balão de destilação passam pelo condensador, onde são resfriados pela passagem de água corrente. Os vapores então, condensam e são recolhidos no erlenmeyer. A parte sólida da mistura fica no balão, pois a temperatura que se atnge no sistema não é necessária nem para derreter o sólido, quem dirá vaporizá-lo. Simplificando, o sólido não é volátil e fica retido no balão e o líquido mais volátil é retirado no erlenmeyer.

Aparelhagem para destilação simples

Destilação fracionada: método utilizado para separar misturas homogêneas, do tipo líquido-líquido. Exemplo de mistura deste tipo é o petróleo, ou uma simples mistura de água e álcool.

Na destilação fracionada os líquidos são separados através de seus pontos de ebulição, desdes que eles não sejam muito próximos.

Durante o aquecimento da mistura, é separado, primeiramente o líquido de menor P.E. (ponto de ebulição), depois o líquido de P.E. intermediário e sucessivamente até o líquido de P.E. maior.

Utiliza-se uma coluna de fracionamento acoplada na aparelhagem de destilação simples.

Aparelhagem para destilação fracionada

Na destilação fracionada, utilizando uma coluna de fracionamento como a da figura acima, é necessário levar alguns fatores em consideração. Nesta aparelhagem só há uma passagem para o vapor passar, quando ele é formado no balão volumétrico, ele passa pelo condensador reto, condensando, ou seja, transformando em líquido que é recolhido no erlenmeyer.

No momento da destilação é necessário observar e anotar a temperatura do sistema de tempo em tempo, isso é feito para saber quando o vapor estiver sendo formado em um ponto de ebulição. No ponto de ebulição a temperatura ficará constante até que aquele líquido todo passe para o estado gasoso, após este ponto a temperatura voltará a aumentar até atingir o segundo ponto de ebulição, onde o segundo líquido passará para o estado gasoso, e assim sucessivamente, até o último componente líquido da mistura passar para o estado gasoso.

Como dito, de tempo em tempo é necessário fazer uma leitura de temperatura, assim como é necessário fazer a troca do erlenmeyer receptor do líquido de tempo em tempo, para que a separação não seja frustrada, ou seja, em cada ponto de ebulição teremos um componente líquido se separando da mistura, neste momento, então é necessário trocar o frasco receptor.

Filtração a vácuo: método utilizado para separar misturas heterogêneas do tipo sólido-líquido, em que a filtração simples não é muito eficiente, ou seja, é muito lenta. A filtração a vácuo acelera o processo de filtração.

Filtração a vácuo

A água que entra pela trompa d’água arrasta o ar do interior do frasco, diminuindo a pressão interna do kitassato, o que torna a filtração mais rápida.

Catação: método utilizado para separar misturas heterogêneas de sólido – sólido, onde é necessário que os componentes da mistura sejam aparentemente distintos. Um exemplo é a catação de pedra no feijão, onde se retira, catando, as pedras, que são diferentes do feijão.

Peneiração: método utilizado para separar misturas heterogêneas de sólido – sólido, onde o tamanho da partícula é o responsável pela separação, ou seja, utiliza-se uma peneira que permite que alguns sólido pequenos passem (a maioria) e uma pequena quantidade de partículas grandes ficam retidas na peneira, que separa através do seu tamanho, ou melhor do tamanho da malha da peneira.

A partir disso, podemos concluir que para saber se um composto é uma mistura ou apenas um componente, basta utilizar métodos de separação de misturas para verificar.

Estes métodos são chamados de análise imediata, sendo como dito, não alteram a natureza das substâncias. E para cada tipo de mistura existem vários métodos diferentes.

Decantação: método utilizado para separar misturas heterogêneas de sólido-líquido e líquido-líquido. Exemplos: água barrenta e água e óleo.

Se deixarmos um balde com água barrenta em repouso por um determinado tempo, observaremos que o barro precipitará, ou seja, irá para o fundo do balde, isso é devido ao fato dele ser mais denso que a água.

A água então pode ser retirada do balde facilmente.

Utilizando o funil de separação, podemos fazer o mesmo com a mistura de água e óleo, que com o passar do tempo, o líquido mais denso, neste caso a água, vai para o fundo e o líquido menos denso, no caso o óleo, fica em cima. Sendo possível a retirada da água e separando os dois líquidos da mistura.

Centrifugação: método utilizado para separar misturas heterogêneas do tipo sólido-líquido. Este método é uma maneira de acelerar a decantação. Neste método é utilizado a centrífuga. Neste aparelho, devido aos movimentos de rotação, as partículas com maior densidade são “atiradas” para o fundo do tubo.

	Girando a manivela da centrífuga manual, os tubos de ensaio contendo a amostra, se inclinam fazendo com que a parte mais densa da amostra vá para o fundo do tubo, separando-se da menos densa.
Centrífuga em repouso		Centrífuga em funcionamento (girando)

Um exemplo de mistura que pode ser separada por este método é a água barrenta, em pequena escala, ou a separação da nata do leite.

Filtração: método utilizado para separar misturas heterogêneas do tipo sólido-líquido e sólido-gasoso. Exemplos de misturas que são separáveis por filtração são: filtração de café e a utilização de aspirador de pó.

O processo de filtração consite em: um filtro reter as partículas maiores e deixar passar as menores que os “poros” do filtro.

Filtração de uma Mistura de um líquido e um sólido

No aspirador de pó ocorre basicamente o mesmo que ocorre na filtração de café, ou de uma mistura qualquer.

Quando utiliza-se o aspirador, ele aspira uma mistura de ar + poeira, ou seja, uma mistura de gás + sólido, no entanto, o ar aspirado pelo aparelho é liberado, mas a poeira é retida por um filtro. Assim o filtro é utilizado para reter o sólido e liberar o gás.

Dissolução fracionada: método utilizado para separar misturas heterogêneas de sólido-sólido. Exemplo de mistura é sal + areia.

Neste método, um dos sólidos é dissolvido em um solvente e depois pode ser feito filtração para separar o sólido insolúvel e a solução do outro sólido.

No exemplo dado, de uma mistura de sal + areia, pode-se utilizar água para dissolver o sal e retirar a areia. O sal dissolvido pode ser retirado através de outro método de separação, como por destilação simples.