MÉTODOS FÍSICOS DE SEPARACIÓN
Los métodos utilizados para la
separación de mezclas y de disoluciones utilizan como base las propiedades
físicas y químicas de los componentes de estas. A diferencia de éstos en los métodos químicos
sí se destruyen las sustancias. Son los siguientes:
FILTRACIÓN
En la filtración, se hace pasar la mezcla por
filtros de distintos tamaños, en los que quedan retenidas las partículas de
mayor tamaño que los poros del filtro. Es un método sencillo y barato; sólo es
útil en algunas situaciones. Es uno de los métodos más simples de
separación física, que no altera las propiedades de las sustancias que
intervienen.
DESTILACIÓN
La destilación y la
destilación fraccionada es el método utilizado cuando se quieren separar dos
líquidos y uno de ellos es más volátil que el otro. Es también útil cuando ambos
líquidos tengan temperaturas de ebullición parecidas. Cuando calentamos la
mezcla el vapor que aparece está compuesto en mayor porcentaje por el líquido
más volátil. Se recoge el vapor y se enfría, obteniéndose un líquido de
concentración distinta al original. La mezcla inicial ha cambiado también de
composición y por tanto también de punto de ebullición. La destilación
fraccionada se utiliza cuando combinamos distintas destilaciones, y con esto
puede conseguirse que sólo quede líquido menos volátil y evaporar completamente
(y volver a condensar) el más volátil.
CROMATOGRAFÍA
La cromatografía se
utiliza con los fluidos, que pueden ser gases o líquidos, se empuja a
circular la mezcla por un sólido o un líquido que permanece estacionario (fase
estacionaria). Los distintos componentes de la mezcla circulan a velocidades
diferentes por la fase estacionaria, y por lo tanto unos componentes están
más tiempo retenidos
en ella que otros, emergiendo después. Sirve como método físico de
separación.
La fase estacionaria puede ser
típicamente un sólido poroso como la celulosa, o como el gel. Las moléculas de
menor tamaño pueden cruzar todos los poros e invierten más tiempo en el
recorrido mientras que las moléculas mayores de la mezcla no " pierden
tiempo" en los poros, emergiendo más rápidamente.
CRISTALIZACIÓN
Este
método se utiliza para separar una mezcla de sólidos que sean solubles en el
mismo disolvente pero con curvas de solubilidad diferentes. Una vez que la
mezcla esté disuelta, puede calentarse para evaporar parte de disolvente y así
concentrar la disolución. Para el compuesto menos soluble la disolución llegará
a la saturación debido a la eliminación de parte del disolvente y
precipitará. Todo esto puede irse procediendo sucesivamente e ir disolviendo de
nuevo los distintos precipitados (esto recibiría el nombre de cristalización
fraccionada) obtenidos para irlos purificando hasta conseguir separar
totalmente los dos sólidos.
Cada nueva cristalización tiene un rendimiento menor, pero
con este método puede alcanzarse el grado de pureza que se desee. Normalmente, cuando
se quieren separar impurezas de un material, como su concentración es baja la
única sustancia que llega a saturación es la deseada y el precipitado es
prácticamente puro. La cristalización es el proceso inverso de la disolución
CENTRIFUGACIÓN
Se habla de centrifugación
cuando tenemos partículas de distinto tamaño en un medio acuoso, éstas
sedimentan hacia el fondo a una velocidad que depende de su peso. Este efecto
podría utilizarse para separar componentes de distinto peso si no fuera porque
las velocidades de sedimentación son pequeñísimas, por lo que el sistema no es
útil.
Así, pues lo que se hace es
aumentar dichas velocidades de sedimentación haciendo girar muy rápidamente la
mezcla. En este caso, la fuerza centrípeta hace el papel de la gravedad (peso)
y puede ser mucho mayor que éste haciendo girar muy rápido la mezcla: este es
el principio de la centrifugación y de la ultracentrifugación. Se coloca la
mezcla en un aparato que la haga girar a velocidad angular constante muy
elevada. Una vez está girando, la mezcla experimenta una aceleración centrípeta
que puede llegar a ser, en ultracentrifugadoras de laboratorio, unas 500000
veces la aceleración de la gravedad. Esta fuerza empuja a sedimentar, a
distinta velocidad, a las partículas de distinta masa de la mezcla, creándose
distintos estratos con las partículas de cada clase. Este método es muy
utilizado en biología y medicina
muy bueno
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