Separação de Misturas: sistema homogêneo Sólido-Líquido e Líquido-Líquido

Licenciatura Plena em Química (Universidade de Cruz Alta, 2004)
Mestrado em Química Inorgânica (Universidade Federal de Santa Maria, 2007)

Alguns dos métodos de separação de misturas empregados laboratorialmente são tão comuns que nem pensamos neles como processos físicos de separação. Por exemplo, pode-se citar a "escolha" dos grãos de feijão (catação) e a separação de amendoim torrado das suas cascas (ventilação), ou ainda as máquinas existentes em bancos, as quais separam as moedas em função de seus tamanhos (tamisação). Processos esses que, como pode-se notar, estão presentes no nosso cotidiano, assim como nos laboratórios de pesquisa.

Sistemas constituídos por SÓLIDO - LÍQUIDO

Nas misturas homogêneas sólido-líquido (soluções), o componente sólido encontra-se totalmente dissolvido no líquido, o que impede a sua separação por filtração simples ou comum. A maneira mais comum de separar os componentes desse tipo de mistura está relacionada com as diferenças nos seus pontos de ebulição (PE). Isto pode ser feito de duas maneiras distintas:

a) Evaporação: a mistura é deixada em repouso ou é aquecida até o líquido (componente mais volátil) sofra evaporação. Esse processo, além de ocorrer de forma muito lenta, apresenta como principal inconveniente a perda do componente líquido.

b) Destilação simples: a mistura é aquecida em uma aparelhagem apropriada, de tal maneira que o componente líquido inicialmente evapora e, a seguir, sofre condensação em um condensador apropriado, o qual será mais eficiente quanto maior for a sua dimensão, sendo recolhido em outro frasco. A entrada de água corrente no condensador deve ser feita pela parte inferior do aparelho, em sentido contrário ao da corrente do vapor, e ainda para permitir que seu tubo externo esteja sempre completamente preenchido por água fria, que então irá sair pela parte superior.

Sistemas constituídos por LIQUIDO - LÍQUIDO

Quando se tem um líquido diluído em outro líquido, geralmente os seus pontos de ebulição são próximos de modo a impedir e/ou dificultar a separação destes por destilação simples. Torna-se então necessário outro processo.

Destilação fracionada: consiste no aquecimento da mistura de líquidos miscíveis (solução), cujos pontos de ebulição (PE) não sejam muito próximos. Os líquidos são separados na medida em que cada um dos seus pontos de ebulição é atingido. Inicialmente, é separado o líquido com menor PE; depois, com PE intermediário e assim sucessivamente até o líquido de maior PE. A aparelhagem usada é a mesma de uma destilação simples, com o acréscimo de uma coluna de fracionamento, conhecida também como retificação. Um dos tipos mais comuns de coluna de fracionamento apresenta no seu interior um grande número de bolinhas ou pérolas de vidro, em cuja superfície ocorre condensação dos vapores do líquido menos voláteis, ou seja, de maior ponto de ebulição, que voltam para o balão de aquecimento. Enquanto isso, os vapores do líquido mais volátil atravessam a coluna e sofrem condensação fora dela, no próprio condensador, sendo recolhidos no frasco. Só depois de todo o líquido mais volátil ter sido recolhido é que o líquido menos volátil passará por evaporação e condensação.

Esse processo encontra muita aplicabilidade industrialmente, principalmente em indústrias petroquímicas, na separação dos diferentes derivados do petróleo. Nesse caso, as colunas de fracionamento são divididas em bandejas ou pratos. Esse processo também é muito utilizado no processo de obtenção de bebidas alcoólicas (populares alambiques).

Referências:
SARDELLA, Antônio; MATEUS, Edegar; Curso de Química: química geral, Ed. Ática, São Paulo/SP – 1995.

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