Os processos de separação de misturas heterogêneas são técnicas utilizadas para separar os componentes de misturas que não têm uma composição uniforme.
Sólido + Sólido
Em uma mistura heterogênea entre dois sólidos, a separação pode ocorrer através dos seguintes processos:
- Catação: é o método mais simples de separação, no qual usamos as mãos ou algum instrumento como pinça ou pegadores para separar um sólido do outro. É muito utilizado no dia a dia, para escolher feijão, lentilha e outros grãos, separando-os de pedras, grãos indesejados e outros detritos antes de cozinhá-los.
Processo de catação pode ser feito com sólidos.
- Levigação: método no qual é usada a força de arraste da água para separar dois sólidos com densidades diferentes. Os sólidos de baixa densidade são arrastados pela corrente de água e os sólidos de maior densidade permanecem no recipiente. É o processo aplicado, por exemplo, no garimpo, para separar o ouro da areia e cascalhos, como mostrado na figura abaixo.
Levigação do ouro.
- Ventilação: nesse processo, é usada corrente de ar para separar dois sólidos com densidades diferentes. Os sólidos de baixa densidade são arrastados pela corrente de ar e os sólidos de maior densidade permanecem no recipiente. É o processo aplicado, por exemplo, na separação do café, do amendoim e de cereais, como o arroz, de suas cascas.
Grãos de café
Amendoim sem casca
- Flotação: este processo consiste em adicionar um líquido sobre uma mistura (sólido + líquido ou líquido + líquido) que apresenta componentes insolúveis neste líquido. O líquido vai possuir uma densidade maior que um dos componentes e menor que o outro, separando-os por diferença de densidade, como mostra a figura abaixo.
Areia e serragem sendo separadas
- Atração magnética: nesse processo, é utilizado um ímã para atrair um dos componentes da mistura. O processo de atração magnética é aplicado, por exemplo, na separação de metais para serem levados à reciclagem, onde o ímã atrai metais como o ferro, o níquel e o cobalto, mas não atrai o alumínio, como mostra a figura a seguir. Um outro exemplo onde é utilizada a separação magnética é na mistura de limalha de ferro e enxofre, onde as limalhas de ferro são atraídas pelo ímã e separadas do enxofre.
Separação de metais por atração magnética
- Dissolução fracionada: nesse processo, todos componentes presentes na mistura são colocados em um líquido no qual apenas um dos componentes se dissolve. Um exemplo de aplicação dessa técnica é a separação do sal e da areia. Ambos são colocados na água, mas apenas o sal se dissolve, enquanto a areia permanece no fundo do recipiente, como mostra a figura. Depois disso, a solução de água e sal é filtrada para se separar da areia e, em seguida, destilada para que a água evapore e sobre apenas o sal no recipiente.
Representação esquemática da dissolução fracionada da mistura de sal e areia
- Peneiração ou tamisação: este método é usado para separar dois sólidos formados por partículas de tamanhos diferentes. É muito usado na construção civil para separar a areia de cascalhos e pedras.
Açúcar de confeiteiro
Peneiração de arroz
- Fusão fracionada: este método é aplicado na separação de sólidos que apresentam diferentes pontos de fusão. Por exemplo, para separar o ferro do chumbo e do estanho, pode-se primeiro aquecer a mistura até 231 ºC para fundir o estanho. Em seguida, aumenta-se a temperatura até 327 °C para fundir o chumbo e, por fim, até 1536 °C para fundir o ferro. Cada metal, após derreter, é separado dos outros.
- Sublimação: este método é usado quando um dos sólidos da mistura é aquecido e sublima, ou seja, passa diretamente do estado sólido para vapor, enquanto o outro permanece no estado sólido. Um exemplo de aplicação desse processo é na separação do sal e do iodo, que sublima após aquecimento.
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Sólido + Líquido
Em uma mistura heterogênea, onde o sólido não se dissolve no líquido, a separação pode ocorrer através dos seguintes processos:
- Decantação: nesse processo, o sólido, que se encontra misturado com o líquido, é mais denso e, após certo tempo mantendo a mistura em repouso, o sólido sofre sedimentação, depositando-se no fundo do recipiente. Assim, ocorre sua separação do líquido, que pode ser transferido para outro recipiente de duas formas: virando-se lentamente a mistura em outro recipiente ou, ainda, pode-se utilizar um sifão para transferir a parte líquida para outro recipiente (sifonação). A figura a seguir mostra o exemplo da separação por decantação da água barrenta. O processo de decantação é aplicado, por exemplo, nas estações de tratamento de água.
Barro e água se separando pelo processo de decantação
- Filtração: no processo de filtração, é utilizado um filtro para reter o sólido que não foi dissolvido no líquido e permitir a passagem da fase líquida pelos poros de tamanhos específicos. Existem dois tipos de filtração: filtração simples e filtração a vácuo. Alguns exemplos de aplicação desse processo são para separar o café dos grãos, na separação do leite da nata, filtração da água. Misturas envolvendo gás e sólido podem ser separadas via filtração, usando aspirador de pó.
- Filtração simples: é realizada usando apenas um papel de filtro, como mostra a figura.
Representação esquemática da filtração simples
- Filtração a vácuo: são usados, em conjunto, o funil de Büchner, o kitassato e a trompa d’água, como mostra a próxima figura. A trompa d’água “suga” o ar existente no interior do kitassato, permitindo um escoamento mais rápido do líquido em relação à filtração simples.
Representação esquemática da filtração a vácuo.
- Centrifugação: neste processo, utiliza-se uma centrífuga para acelerar o processo de decantação. O movimento de rotação da centrífuga permite, por inércia, a deposição das partículas de maior densidade no fundo do tubo, separando-as da fase líquida, como mostra a imagem seguinte. É muito aplicado para realizar exames de sangue.
Processo de centrifugação
