QUIMICA. SISTEMAS HETEROGENEOS. SEPARACION DE FASES

Si consideramos el sistema heterogéneo formado por agua líquida, hielo y vapor de agua, está constituido por tres sistemas homogéneos y un componente; dichos sistemas homogéneos se denominan fases.

 

Fase: es cada uno de los sistemas homogéneos, con superficie de separación perfectamente definida, en que puede dividirse un sistema heterogéneo.
Dichas superficies de separación se denominan interfase. Cuando un sistema se mantiene constante indefinidamente, sin sufrir ninguna variación, se lo llama estable y si tiende a su propia descomposición o transformación de una manera espontánea, se denomina inestable.

Separación de fases de los sistemas heterogéneos

La forma de separar las sustancias que forman una mezcla heterogénea utilizará algunas de las propiedades de las sustancias a separar, propiedades que sean diferentes entre las sustancias que la forman.
Así, por ejemplo, si una de las sustancias es atraída por los imanes, utilizaremos un imán para separarla del resto de sustancias que forman la mezcla heterogénea. Este método se denomina imantación o separación magnética.

 

 

imantación


Si la diferencia es el tamaño de las sustancias que constituyen la mezcla heterogénea se utiliza la
tamización: si todas las sustancias son sólidas y el tamaño es muy diferente, podemos utilizar un tamiz para dejar pasar las más pequeñas y dejar en el tamiz las más grandes.

tamización

Centrifugación: se utiliza para separar sólidos de líquidos, pero cuando las partículas de sólido son muy pequeñas y de baja densidad, en esta caso se usa una centrífuga que acelera el proceso de decantación del sólido, de esta manera  el sólido quedara más apelmazado en el fondo del tubo de centrífuga  y al volcar se separa  líquido sobrenadante.

centrifugacióncentrífuga


Filtración: tipo de tamiz en la que el tamaño de los agujeros es sumamente pequeño, puede ser un filtro de papel, de algodón, de arena, telas especiales, lana de vidrio, amianto, etc.

filtración

 

Decantación: puede usarse para separar sólidos de líquidos por la diferencia de densidad, cuando el sólido es más denso que el líquido, se deja sedimentar el sistema, es decir se deja en reposo y con el timpo el sólido se depositará en el fondo del recipiente, y se separa la parte superioi, líquida volcando ligeramente el vaso que lo contenga
Si queremos separar líquidos de diferente densidad y no miscibles (no se disuelven unos en otros) podemos utilizar el proceso anterior de decantación:
1- Volcando ligeramente el vaso que contiene los líquidos la fase superior la podemos trasvasar a otro recipiente y queda en el vaso  la fase inferior, de menos densidad.
2- Utilizando un embudo de decantación. El embudo de decantación tiene una salida en la parte inferior con una llave de forma que cuando se encuentren bien delimitadas las fases podemos ir separándolas abriendo la llave y separando la parte inferior. Con el embudo de decantación podemos lograr separaciones de líquidos por el método de decantación con una precisión mucho mayor que el simple volcado del vaso.

decantación


Resumen de métodos:
•    Sólido de sólido:
Imantación, si uno de ellos es atraído por imanes.
Manual, si el tamaño lo permite.
Filtro, si son de diferentes tamaños.
•    Sólido de líquido:
Sedimentación seguido de decantación.
Sedimentación y centrifugación, seguido de decantación.
Filtración.
•    Líquido de líquido, no miscibles:
Decantación normal.
Decantación, utilizando el embudo de decantación.
No hay que olvidar que el utilizar uno u otro método depende de las características de las sustancias a separar y de qué interesa obtener de forma más pura.

Ejemplo: supongamos que debemos separar los componentes (sustancias que componen el sistema) de una mezcla heterogénea formada por sulfato de cobre, arena y agua.

 

separación de fases