12 metodi per separare le miscele
I metodi di separazione della miscela sono tecniche fisiche utilizzate per separare i componenti di una miscela. Una miscela può essere omogenea, quando i suoi componenti non sono visibili ad occhio nudo, o eterogenea, quando le differenze tra i suoi componenti sono evidenti.
L'importanza di questi metodi è che ci permettono di ottenere sostanze pure dalle loro miscele, senza alterarne la struttura chimica. Ad esempio, per ottenere sale marino, si utilizza l'evaporazione per rimuovere l'acqua dalla miscela.
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Metodo di separazione |
Definizione |
Tipo mescolare |
Esempio |
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| Filtrazione | Separazione dei componenti solidi da una miscela liquida |
Eterogeneo | Filtrare il caffè macinato dal caffè |
| setacciare | Separazione granulometrica tramite setaccio | Eterogeneo | Setacciare la farina per i dolci |
| sedimentazione | Deposizione di particelle sospese in una miscela per azione della gravità | Eterogeneo | Trattamento delle acque reflue |
| decantazione | Trasferire un liquido da a destinatario a un altro |
Eterogeneo | Separazione dei sedimenti dal vino |
| Distillazione | Separazione dei componenti con diversi punti di ebollizione |
Omogeneo | Distillazione dell'acqua per rimuovere le impurità |
| Evaporazione | Rimozione del solvente di una miscela |
Omogeneo | Ottenere estratti organici disciolti in alcool |
| Magnetizzazione | Separazione dei componenti per la sua proprietà magnetica |
Eterogeneo | Ottenere limatura di ferro in una miscela con sabbia |
| cromatografia | Separazione dei componenti per la loro affinità a una fase mobile ea una fase fissa | Omogeneo Eterogeneo |
Separazione di pigmenti vegetali su carta |
| Centrifugazione | Separazione basata sulla forza centrifuga | Eterogeneo | Separazione dei globuli rossi dal plasma sanguigno |
| Cristallizzazione | Promuove la formazione di cristalli | Omogeneo | Formazione di cristalli di zucchero da una miscela di acqua e zucchero |
| Elettroforesi | Separazione basata sulla differenza di carica elettrica | Omogeneo | Separazione delle proteine |
| sublimazione | Passa da un solido a un gas senza passare attraverso un liquido | Eterogeneo | Separazione dello iodio della sabbia |
1. Filtrazione
La filtrazione consiste nel far passare una miscela eterogenea liquido-solido attraverso un materiale che trattiene il solido e consente il passaggio del liquido. Ad esempio, utilizziamo un filtro per separare la miscela di caffè macinato e caffè liquido.
I filtri possono essere realizzati in diversi materiali, la cui caratteristica principale è che devono essere porosi. Ad esempio, una miscela di latte coagulato viene fatta passare attraverso un panno fine, separando il siero dal solido del latte, che è il modo in cui si fa il formaggio.
2. setacciare
La setacciatura è il metodo per separare miscele con componenti solidi di diverse dimensioni, che passano attraverso un colino o un setaccio.
La setacciatura viene utilizzata per rimuovere i grumi di farina e utilizzare la farina più fine per la cottura. Viene utilizzato anche in edilizia, separando la sabbia fine dai ciottoli.
3. sedimentazione
La sedimentazione è il metodo che separa i componenti solidi di una miscela liquida per effetto della gravità.
Questo metodo viene utilizzato negli impianti di depurazione o trattamento delle acque reflue, consentendo ai rifiuti solidi di depositarsi, cioè di cadere sul fondo.
4. decantazione
Questo metodo consiste nel trasferire un liquido da un contenitore all'altro. Si applica per separare miscele solido-liquido eterogenee, come acqua e sabbia, o liquido-liquido che non si mescolano tra loro, come acqua e olio o acqua e benzina.
Nel laboratorio di chimica viene utilizzato un imbuto separatore, che facilita la separazione dei liquidi, perché ha un rubinetto sul fondo.
Ad esempio, la decantazione viene utilizzata per separare il vino rosso dai sedimenti che si depositano sul fondo della bottiglia.
5. Distillazione
La distillazione è il processo che separa i componenti di una miscela liquida, in base alla differenza di temperatura che ciascuno passa allo stato gassoso. L'apparecchiatura per la distillazione permette di ottenere nuovamente il gas allo stato liquido, mediante condensatori.
Ad esempio, l'acqua bolle a 100ºC mentre l'alcol bolle a 78,37ºC. Quando una miscela di alcol e acqua viene riscaldata sopra i 78 °C, l'alcol si trasforma in un gas e sale, passando per il condensatore e infine gocciolando in un contenitore di raccolta.
Le distillerie sono fabbriche dove vengono effettuate distillazioni su larga scala, solitamente per concentrarsi il grado alcolico della frutta fermentata, per produrre liquori, distillati, rum, tra gli altri. In precedenza, questo processo veniva eseguito in alambicchi di rame.
La benzina e gli altri derivati del petrolio si ottengono per distillazione frazionata. Questo processo viene effettuato nelle raffinerie di petrolio.
6. Evaporazione
L'evaporazione è un metodo di separazione fisica che si basa sull'evaporazione del liquido in cui le sostanze sono disciolte. Viene utilizzato principalmente in chimica, quando le sostanze organiche vengono estratte mediante solventi come acetone, etanolo o esano. Sono liquidi con basso punto di ebollizione, quindi evaporano a basse temperature.
7. Magnetizzazione
La magnetizzazione è il metodo per separare miscele eterogenee che si basa sull'intrappolamento di componenti attratti da un magnete.
Alcuni laboratori hanno progettato proteine attaccate a particelle magnetiche, che possono essere utilizzate per separarle usando magneti.
8. cromatografia
La cromatografia è un metodo per separare miscele omogenee o eterogenee. Si basa sulla differenza di velocità di una sostanza tra due fasi: una fase mobile e una fase fissa. La fase mobile si muove trascinando i diversi componenti dell'impasto, che si separano entrando in collisione con la fase fissa.
La fase fissa può essere solida come la carta, un gel come l'agar o un liquido come l'acetonitrile. La fase mobile può essere liquida o gassosa. A seconda di ciò, abbiamo la cromatografia su strato sottile, la cromatografia liquida e la gascromatografia.
9. Centrifugazione
La centrifugazione è un metodo per separare miscele liquide eterogenee basato sulla forza centrifuga. Questa forza si origina quando un corpo ruota e tende ad allontanarsi dall'asse di rotazione. In questo modo si separano i componenti più densi di una miscela dei meno densi. Ad esempio, le cellule del sangue vengono separate dal plasma mediante centrifugazione.
Le centrifughe sono dispositivi che ruotano ad alta velocità, dove vengono posti i campioni da separare. Sono ampiamente utilizzati nei laboratori clinici e di ricerca.
10. Cristallizzazione
La cristallizzazione è un metodo per separare miscele omogenee di un solido con un liquido. Consiste nel promuovere la formazione di cristalli con strutture ordinate. Ciò può essere ottenuto in diversi modi: raffreddando una soluzione, evaporando il solvente o aggiungendo un solvente diverso.
La cristallizzazione si osserva quando una soluzione salina viene saturata in acqua bollente e poi lasciata raffreddare.
11. Elettroforesi
L'elettroforesi è la tecnica di separazione basata sulla carica elettrica delle sostanze presenti in una miscela. Consiste nel mettere la miscela e far passare una corrente elettrica, in modo tale che le sostanze cariche positivo si spostano verso il polo negativo, mentre le sostanze caricate negativamente si muovono verso il polo positivo.
Questa tecnica è essenziale nell'analisi di campioni biologici e viene utilizzata per separare proteine e acidi nucleici, tra gli altri composti. Ad esempio, le lipoproteine nel plasma sanguigno possono essere separate mediante elettroforesi, quindi viene misurato il loro contenuto di colesterolo e valutato il rischio di malattie cardiovascolari.
12. sublimazione
La sublimazione è il passaggio da un solido a un gas senza passare per lo stato liquido. La sublimazione viene utilizzata per separare miscele di composti organici, dove alcuni dei composti possono sublimarsi.
Ad esempio, in una miscela di sabbia e iodio, lo iodio può essere separato riscaldandolo. Questo sale allo stato gassoso e quando passa attraverso una superficie fredda si solidifica nuovamente.
Guarda anche:
- Miscele omogenee ed eterogenee
- Esempi di miscele omogenee
- Elementi, composti e miscele
