MEZCLAS Y SEPARACIÓN DE MEZCLAS.
Una mezcla está formada por la unión
de varias sustancias puras que conservan propiedades independientes. Si los
componentes de la mezcla se distinguen a simple vista se dice que mezcla es
heterogénea. En este tipo de mezcla sus componentes se pueden separar de forma
sencilla (cribas, filtros, decantación, lixiviación...). Si los componentes de
la mezcla no se distinguen a simple vista, la mezcla es homogénea. Este tipo de
mezcla también se llama disolución. Podemos distinguirla de una sustancia pura
porque los componentes tienen diferentes temperaturas de fusión o ebullición.
No debemos confundirnos con los coloides que son mezclas heterogéneas que
necesitarían un microscopio para ver sus componentes.
¿Qué tipo de mezcla es? El granito
es una mezcla heterogénea porque a simple vista podemos ver sus componentes,
minerales de propiedades muy diferentes: cuarzo, feldespato y mica. Los
diversos componentes se pueden extraer de una forma muy simple: golpeando el
granito con un martillo. El agua salada es una disolución (mezcla homogénea).
Ni con potentes microscopios podemos ver en su interior partículas diferentes.
Para separar sus componentes debemos realizar un cambio de estado, por ejemplo
hirviendo el agua. De esta forma el agua se evapora y quedaría la sal.
El acero es una disolución. Aunque
suele tener diversos componentes, los principales son hierro y carbono. Para
separar sus componentes debemos recurrir al cambio de estado, fundiendo el
acero para poder separar hierro y carbono. Los metales se prestan a muchas
mezclas homogéneas que denominamos aleaciones. El agua sucia es una mezcla
heterogénea. A simple vista es posible ver el polvo y demás impurezas que
flotan en ella. Una buena operación de filtrado eliminará los residuos sólidos.
La leche es una mezcla heterogénea. A simple vista parece homogénea, por lo que
la consideraremos un coloide. Dejándola reposar el tiempo suficiente, sus
componentes empiezan a separarse, formándose la nata, que lleva gran parte de
la grasa. Los coloides formados por mezclas de líquidos con líquidos se llaman
también emulsiones. El aire puro, es decir sin polvo, humos, etc., es una
mezcla homogénea o disolución. Sus componentes principales son nitrógeno y
oxígeno, aunque también contiene vapor de agua, dióxido de carbono y otros
gases. Cada uno de ellos tendrá unas características diferentes de licuación.
Por ejemplo, enfriando el aire, enseguida empieza a depositarse uno de sus
componentes, el vapor de agua, en forma líquida. El humo es una mezcla
heterogénea. En algunos casos sus componentes se aprecian a simple vista.
Algunas veces no es posible, siendo entonces el humo un coloide formado al
mezclar un sólido, cenizas muy finas, con aire. El humo es una mezcla bastante
inestable, por eso "mancha", dejando en nuestras ropas huella de su
paso.
Métodos de separación
Los
diversos componentes de las mezclas heterogéneas se pueden separar por medios
mecánicos: • Filtración para separar sólidos de un líquido. • Decantación para
separar líquidos según su densidad. • Atracción magnética para separar
partículas férricas de una mezcla. • Lixiviación para separar componentes por
sus diferentes propiedades de solubilidad. • Tamizado para separar partículas
sólidas por su tamaño. Los componentes de las mezclas homogéneas son más
difíciles de separar. Lo normal es separar sus componentes por destilación o
por cromatografía.
Filtración El filtrado se emplea para
extraer las partículas sólidas de un líquido. Se basa en que las partículas
sólidas son mucho más grandes que las moléculas del líquido y quedan retenidas
en el papel de filtro mientras que el líquido pasará sin problemas. Decantación
Aunque en un momento dado los líquidos de la mezcla puedan parecer mezclados,
dejándolos reposar se decantan, es decir, se disponen en capas por orden de
densidad. En la imagen vemos una mezcla aparentemente homogénea (1). Si
vertemos esta mezcla en el embudo de decantación (2) y esperamos un periodo de
tiempo, la mezcla se dispone como vemos (3), con el líquido más ligero sobre el
más denso. Ya sólo faltará abrir la llave del embudo para que salga el líquido
denso y cerrarla en el momento en que éste haya pasado por completo. La
separación magnética es útil para separar minerales ferromagnéticos (es decir,
que son atraídos por imanes) de una mezcla con otras sustancias. En la imagen
de la izquierda vemos una mezcla de arena y hierro. Acercando a la mezcla un
imán nos podremos llevar las partículas de hierro. El imán está envuelto en una
bolsa de plástico para evitar que las partículas ferrosas se adhieran a él. Si,
posteriormente, sacamos el imán de la bolsa, el hierro se desprendería.
Lixiviación La lixiviación se emplea
para extraer un soluto de un sólido, mediante la utilización de un disolvente
líquido. Este procedimiento aprovecha que algunos componentes de una mezcla
heterogénea son solubles en determinados disolventes y otros no. Por ejemplo,
el azúcar se extrae de la remolacha con agua caliente que lo disuelve bien. El
aceite de soja se extrae a partir de su semilla con disolventes orgánicos. Del
mismo modo, es posible extraer el cobre a partir de muchos minerales de cobre
por lixiviación con ácido sulfúrico. En este último caso, no se produce una
simple disolución de la sustancia sino una reacción química. Tamizado El
tamizado es un método físico para separar mezclas. Consiste en hacer pasar una
mezcla de partículas de diferentes tamaños por un tamiz o cedazo. Las
partículas de menor tamaño pasan por los poros del tamiz atravesándolo y las
grandes quedan retenidas por el mismo. Si observamos el juego de tamices de la
izquierda comprendemos que cada uno está hecho para retener partículas de
diferente tamaño. El tamiz con forro marrón solo retendría piedras de un tamaño
apreciable, mientras que el tamiz inferior derecho podría retener hasta arena
fina.
Métodos de separación de mezclas
homogéneas. Destilación Las sustancias que componen una disolución mantienen
diferentes temperaturas de fusión y ebullición. Esta diferencia se puede
aprovechar para separar sus componentes. A la izquierda vemos un equipo de
destilación preparado para extraer los diferentes componentes del petróleo
según su temperatura de ebullición. La cromatografía permite identificar los
componentes de una disolución al pasar por un sólido o por un líquido fijado a
un sólido. Para que sea útil es preciso que los diversos componentes de la
disolución posean diferentes velocidades de propagación por el sólido y que
produzcan algún tipo de efecto sobre él identificable por el color. A la
izquierda vemos el resultado de una cromatografía de una disolución sobre una
tira de papel. Es fácil contar los diferentes componentes de la disolución por
las franjas de diferentes colores que se han producido.
ACTIVIDAD PARA REALIZAR Y ENVIAR:
RECUERDA QUE LAS FECHAS DE ELABORACIÓN Y ENVÍO SON DEL 13 AL 22 DE ABRIL. Al correo biologialilianal@gmail.com.
- Realiza
la anterior lectura.
- Revisa
los siguientes videos sobre mezclas y separación de mezclas.
- A partir
de la lectura y los videos 1 en tu cuaderno contesta:
a. ¿Qué es una mezcla?
b. Explica con tus palabras Mezcla homogénea y mezcla heterogénea.
c. Has un cuadro con 3 ejemplos de mezclas homogéneas y 3 ejemplos de
mezclas heterogéneas, donde indiques cuál o cuáles serían los métodos de
separación para tus ejemplos.
- Con las
cosas con las que cuentes en tu casa y con ayuda del o los adultos que te
acompañen, realiza dos mezclas (1 homogénea y otra heterogénea) y has la
separación de una de ellas o de las dos. Toma fotos o video. Puedes tomar
como ejemplo el Video 2. (Recuerda que lo que preparamos en la cocina a
diario son mezclas, que bien que ayudes a hacer algún alimento en tu casa
y de paso haces la actividad). Debe ser algo corto para que no tengas
problema al subirlo, o fotos.
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