Separación de mezclas

Charo Vila López

Colegio Monteagudo-Nelva (Murcia)

Se conoce como mezcla a la combinación de dos o más sustancias sin que entre ellas haya cambio o reacción química. En las mezclas cada una de las sustancias que la componen conserva toda su identidad y sus propiedades. Las mezclas se pueden clasificar en Homogéneas (a simple vista no se distinguen sus componentes) y Heterogéneas (a simple vista se pueden distinguir sus componentes).
El componente de la mezcla que se encuentra en mayor proporción se denomina disolvente y el que está en menor proporción o se denomina soluto.
Existen multitud de procesos para separar mezclas, por lo que no se puede hablar de una única técnica de separación de mezclas, sino que atendiendo a sus propiedades físico-químicas se pueden realizar una u otras, incluso combinarse entre ellas.
En el desarrollo de esta práctica vamos a llevar a cabo las siguientes técnicas de separación de mezclas:
• Sublimación. Esta técnica solo puede usarse en aquellas sustancias que a presión ambiente, puedan sublimar. Como ya sabemos, la sublimación es el cambio de estado que permite a la materia pasar del estado sólido al estado gaseoso directamente. Si en una mezcla hay un único compuesto que sublime, nos facilita mucho la separación de los componentes.

• Filtración. Consiste en separar los componentes que existen en una mezcla donde uno de los componentes es líquido y el resto sólido. Se hace pasar toda la mezcla por un papel de filtro que retiene el sólido y deja pasar el líquido. El papel de filtro tiene unos poros muy pequeños y actúa como “colador”. Si el tamaño del solido es mayor que el de los poros del papel, no le permite el paso, mientras que sí se lo permite a los líquidos.

• Cristalización. Las sales (y otras sustancias que ya veremos en cursos posteriores) son solubles en agua. Podemos usar la cristalización si en una mezcla tenemos un único componente soluble en agua. Al disolverlo, no lo perdemos, la sustancia se mantiene diluida. Para recuperarla simplemente tendremos que eliminar el agua mediante evaporación o mediante ebullición.

Esta práctica va dirigida a alumnos de 2ºy 3º ESO.
El objetivo será separar los componentes de una muestra problema. Dicha muestra contendrá arena de playa, sal común (cloruro sódico) y Yodo.
Para ello se deberá plantear una ruta de separación donde se recupere la mayor cantidad posible de cada sustancia

Duración aproximada de 60 minutos.

Arena de playa.
Yodo.
Cloruro sódico.
Agua.
Vaso de precipitados (2 de 100 mL).
Vidrio de reloj.
Mechero Bunsen.
Trípode.
Rejilla refractante.
Embudo.
Papel de filtro.
Cristalizador.

Bata, guantes, gafas
Peligro para la salud

Previamente se habrá preparado la mezcla a separar. Se debe preparar en un bote con tapón (para evitar la sublimación del yodo). El proceso de separación de la mezcla es el siguiente. (Se indica entre paréntesis la técnica que se está llevando a cabo).
(Sublimación)
Coger una porción de la mezcla problema. Para ello usaremos un vaso de precipitados donde, con la espátula, echaremos la mezcla problema.
Masa de mezcla problema que tomamos: g
Preparar el material para la sublimación. Para ello encima del mechero Bunsen, colocar el trípode y la rejilla refractante. Encima de la rejilla refractante colocar el vaso de precipitados que contiene la mezcla problema tapado con un vidrio de reloj.
Encender el mechero bunsen.

Al cabo de unos instantes se empieza a ver un vapor de color violeta que asciende por el vaso de precipitados. Es el Yodo que está sublimando (pasando a vapor). Se observa que tras unos minutos aparecen depositados, en el vidrio de reloj de la parte superior, los cristales de yodo (sublimación inversa: Paso de vapor a solido sin pasar por el estado líquido).

Esto es debido a la diferencia de temperaturas que existe en el inferior del vaso y el vidrio de reloj que se encuentra frío. Ya se ha separado el yodo de la mezcla problema.

Masa de yodo purificado: g
El yodo purificado se devuelve al bote de yodo, puesto que la sublimación es una técnica de alta pureza. Ahora en la muestra problema solo queda sal y arena.
(Filtración)
Se retira el vidrio de reloj que tiene depositado el yodo sublimado. El yodo se devuelve al bote de producto.
En el vaso de precipitados se añade agua lentamente, mientras se agita, hasta que se haya disuelto toda la sal disponible.
Se prepara el material de filtración. Para ello se recorta el papel de filtro y se introduce en el embudo. El embudo se coloca sobre un vaso de precipitados limpio.
Se vuelca el vaso de precipitados que contiene la mezcla problema en el papel de filtro.

Se observa cómo queda retenida la arena de la playa. Mientras el agua (que contiene la sal), pasa a través del embudo al vaso de precipitados limpio.
En el papel de filtro queda la arena de la playa separada del resto de componentes de la mezcla. Antes de pesar la arena, se deja secar al sol un día. Esto se hace para no tener en cuenta la masa del agua.
Masa de la arena purificada: g La arena se devuelve al bote del producto.
(Cristalización)

Todos los vasos de precipitados que contienen la disolución de sal y agua se vuelcan en un cristalizador. El cristalizador debe guardarse en un lugar expuesto al sol y donde no se mueva en al menos una semana.
Tras la semana en el cristalizador, el agua se habrá evaporado formando los cristales de sal ya recuperada.

No genera residuos

Imágenes de la práctica

Vídeo de la práctica

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