La separación de determinados componentes de una mezcla la cual sea homogénea,
Técnica que se usa para permitir separar aquellos componentes de una mezcla, para ello se hace pasar a través de un absorbente (que se adhiere a una superficie).
Se conoce y utiliza como metodología más simple es la que usa papel como medio absorbente, el papel es el filtro en esta Cromatografía, y el solvente el liquido alcohol o agua.
Estos componentes se separan cuando estos componentes manifiestan sus diferentes afinidades por el filtro de papel o bien el disolvente que acciona.
Podemos ver que la tinta de plumón parece como totalmente homogénea, sin embargo al estar formada por distintos componentes se pueden separar con facilidad, para ello solo requerimos dejar correr en un medio que sea absorbente por acción de un disolvente.
Nombremos algunos ejemplos que se pueden usar para este método, los productos que se usan como medio de absorción pueden ser, arena, papel, tiza, filtro, etc.
Lo más utilizado es el papel de filtro, siempre en los laboratorios de estudio, se ase una demostración con el papel de filtro y tinta de plumón de agua, la razón es que para poder separar estos componentes de la mezcla, se nos torna sencillo ya que utilizamos como disolvente el agua.
Para lograr un buen resultado se debe tener en cuenta, que para lograr la separación el disolvente no puede ni debe estar en contacto con la mezcla, este debe llegar a ella por medio de la absorción.
Proceso físico de separación de separación de substancias llevado a cabo por la distribución en dos fases. Fase móvil (gas-líquido) y Fase estacionaria (sólido-líquido)Dependiendo del estado de las fases involucradas es posible desarrollar varios tipos de cromatografía, cuando la fase móvil es un gas se denomina Cromatografía de Gases y cuando la fase móvil es un líquido se denomina Cromatografía de Líquidos.
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 de 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.
Cinematografía Gas sólido: película liquida con alto punto de ebullición (Silicon o Polietileno) que recubre un sólido inerte (cromatografía gas líquido), cromatógrafo de gases (CG).
Todo compuesto que pueda ser separado por cromatografia ha de ser volátil y Termicamente estables.
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 centrifuga 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 centrifugacion 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 centripeda que puede llegar a ser, en ultracentrifugadoras de laboratorio, unas 5.000.000 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.
técnicas de separación de mezclas mas utilizada, la decantación, este método sirve para separar una mezcla heterogénea y de componentes de distintas densidades, se trata de dejar reposar en un embudo especializado para esta técnica llamado embudo de decantación, los dos líquidos hasta que se separen y después vaciarlo abriendo la llave.
En nuestro experimento hemos usado como se debe dos componentes líquidos de distintas densidades, agua y aceite, evidentemente le aceite es más denso que el agua y debido a ello el aceite queda arriba cuando se separan en el embudo de decantación.
Si se realiza bien podemos llegar a separar el agua del aceite totalmente.
Metodología y materiales
Materiales
Este experimento no es muy complejo por lo que no necesita de muchos materiales para su realización pero tienes algunos esenciales como el embudo de decantación. Los materiales empleados en esta practica son lo siguientes:
Embudo de decantación. Es un embudo que se utiliza para separar líquidos, este embudo posee una llave en la parte de abajo que se abre y se cierra para soltar los distintos líquidos una vez separados…….
Vaso de precipitado. Este elemento esta presente en muchos experimentos, en este hemos empleado dos. El vaso de precipitado sirve contener líquidos y en ellos se pueden realizar mezclas, también se pueden calentar.
Soporte universal. Este soporte sirve para sostener cualquier material de laboratorio, en este caso lo hemos empleado para sostener nuestro embudo de decantación.
Nuez doble. La nuez se coloca en el palo vertical del soporte universal y así sostiene la pinza inmóvil.
Pinza metálica. La pinza se coloca en la nuez doble y sirve para sujetar el embudo de decantación, así este queda en alto par después poder colocar un vaso de precipitado debajo vaciar el embudo.
En el siguiente dibujo se muestra como queda la unión del soporte universal con una nuez doble y una pinza metálica de la forma adecuada para nuestro experimento de decantación.
Frasco lavador. Es una botella de plástico que contiene agua destilada y tiene una pajita por donde sale el agua, lo utilizaremos para coger el agua para la mezcla.
Probeta graduada. Se utiliza para medir volúmenes, exciten diferente tamaños de probetas y al ser de plástico no se pueden calentar. Vamos a usar la probeta para medir la cantidad de agua y aceite necesitada.
Componentes de la mezcla. Esta mezcla es heterogénea por lo tanto sus componentes no se distinguen al mezclarse, en este experimento hemos usado como componentes agua y aceites (propiedades en la bibliografía).
Metodología
La realización de esta técnica de separación de mezclas no es laborioso pero hay que seguir lo pasos indicados de forma precisa y adecuada.
En primer lugar debemos montar el soporte para el embudo, para ello cogemos un soporte universal y colocamos una vara metálica en vertical, en esa vara colocarémos la nuez doble y en ella pondremos la pinza metálica que sujetará el embudo de decantación para que este suspendido.
Hay que asegurarse de que tanto la nuez como la pinza deben estar bien ajustadas para que el embudo permanezca completamente inmóvil.
Una vez montado todo el soporte y colocado el embudo necesitaremos una probeta graduada, ahí echaremos el agua del frasco lavador y el aceite de una botella de aceite.
Si el embudo que vamos a utilizar es de 250 ml debemos medir 100 ml de cada componente con la probeta, pero si el embudo es pequeño y su capacidad es de 150 ml la cantidad de los líquidos será solo de 50 ml cada uno.
En nuestro caso poseemos un embudo grande, de 250 ml por lo que con la probeta primero mediremos 100 ml de agua y lo depositaremos en el embudo y con el aceite exactamente lo mismo, siempre con mucho cuidado y precisión para echar las cantidades correctas.
Ahora que ya hemos depositados los componentes de la mezcla en el embudo lo taparemos con un tapón de corcho y lo quitaremos de la subjección de la pinza para así poder agitarlo con fuerza, cuando ya lo tengamos bien agitado lo volvemos a colocar en el soporte y esperamos hasta que las mezclas se separen.
Tardaran un poco pero veremos como los líquidos se separan quedando abajo el menos denso, el agua.
Como ya están separados vamos a vaciar el embudo, primero colocamos uno de los vasos de precipitado de los que disponemos y lo colocamos debajo del embudo, con mucho cuidado abrimos la llave para que caiga el primer líquido y una vez que haya terminado de caer cerramos la llave para que no se cuele ni un milímetro del otro líquido.
Ya tenemos el agua separa en nuestro vaso de precipitado, ahora hacemos lo mismo para el aceite, colocamos el otro vaso debajo del embudo de decantación y abrimos la llave para que el aceite caiga.
Resultados
Después de realizar todos los procedimientos y dada por finalizada la practica procedemos a comprobar nuestros resultados.
Observamos que las medidas de agua y aceite no son las mismas que depositamos al principio, la medida del agua es de un milímetro menos que la anterior, es decir 99 ml, y en el aceite ocurre lo contrario ya que hay un milímetro más del que depositamos, 101 ml.
Esto se debe a que nuestro laboratorio no posee buenos instrumentos y el embudo de decantación que hemos empleado era de mala calidad o estaba en mal estado y la mezcla no se ha separado exactamente.
Reflexión personal
Mi opinón sobre el trabajo práctico, es decir, el experimento, es que me ha parecido un trabajo sencillo y entretenido aunque necesario de mucha precision para las medidas, pero a su vez no se ha podido realizar correctamente debido a la escasa cantidad de material de nuestro laboratorio y ha su estado defectuoso.
Sobre el trabajo teórico, el informe del experimento he de decir que ha sido más laborioso que el anterior y también que le he prestado más dedicación. En resumen creo que ambas partes de este trabajo, tanto la teórica como la práctica, son fáciles pero a su vez entretenidas en su realización.
Bibliografía
En este apartado del informe teórico situaremos la información extra y las fuentes de información que hemos empleado para nuestro trabajo.
Información extra.
La información extra de la que dispongo es una breve descripción del método de decantación para separar mezcla heterogéneas, y las propiedades de los dos componentes empleados, el agua y el aceite.
La decantación
La decantación es un proceso físico de separación de mezclas, especial para separar mezclas heterogéneas, estas pueden ser exclusivamente líquido – líquido ó sólido – líquido.
Esta técnica se basa en la diferencia de densidades entre los dos componentes, que hace que dejándolos en reposo se separen quedando el más denso arriba y el más fluido abajo.
Para realizar esta técnica se utiliza como instrumento principal un embudo de decantación, que es de cristal y esta provisto de una llave en la parte inferior.
Las propiedades del agua
el agua posee en su molécula dos átomos de H los que se encuentran unidos a un átomo de O, do enlaces covalentes son los que los unen, estos enlaces tienen un ángulo de 104´5º en el
H- O- H.
En cuanto al oxigeno este es mas electronegativo como ya sabes que el hidrógeno y es la razón por la que tiene más fuerza para atraer a los electrones de cada enlace.
El agua (H2O), cuando esta en estado liquido a temperatura ambiente su densidad es de 1.,0 g/cm3.
Propiedades del aceite
Son triglicéridos de glicerol, tanto las grasas como los aceites tienden a descomponerse o enranciarse, su densidad es de 0,8 g/cm3.
Sublimación: «El hielo seco», es dióxido de carbono (CO2), en estado solido a temperatura y presión ambiente.
¿ Por que no la maza?
Pasa de solido a gas, sublimando.
El naftaleno y el paradiclorobenceno, también subliman a temperatura ambiente, utilizando como antipolillas.
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Cuales son los objetivos:
A) se utiliza como método de separación y/o purificación de sustancias dadas
B) Demostrar o evidenciar los cambios del estado de agregación molecular de cualquier materia.
C) La observación de las diversas formas de los cristales.
D) Estudiara y encontrar la manera para reducir los costos y también los riesgos que puedan producir los reactivos en el laboratorio.
Lamentablemente el estudio de la química, en sus bases, es muy pobre ya que, se limita a demostrar los desarrollos o aplicar ejercicios, pero no a presentar un problema < X > determinado.
Con la enseñanza y la experimentación, el alumno adquiere habilidades en lo que respecta, al manejo de los instrumentos dentro de el ámbito del laboratorio, con la vigilancia del profesor, en con planificaciones predeterminadas para su desarrollo y creatividad.
Nuestros días pasan en un universo que se manifiesta, de diversas y diferentes formas y estructuras, la materia adopta estados físicos diferentes, los cuales vemos en nuestro ecosistemas, sólido, liquido y gaseoso.
El verlos de modo cotidiano, no nos permite ver lo grandioso de la naturaleza y sus cambios permanentes, si nuestro propio aliento cuando estamos en invierno vemos esa pequeña humedad que sale de nuestra boca, la que llamamos comúnmente humo, o la del helado, que es hielo seco transformándose en gas, igual aprecias el humito que sale de su contorno, otra comparación que nos dan cuando estudiamos, es el olor a naftalina, ese olor que emana para evitar a las polillas.
Como ves son cambios de estado físico que apenas son percibidos por la vista pero estos cambios son fundamentales para la química.
