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Separazione di miscele eterogenee e omogenee - Coggle Diagram
Separazione di miscele eterogenee e omogenee
La maggior parte della materia è costituita da miscele, ma sin dall'antichità l'essere umano ha cercato di separarne i componenti nel tentativo di migliorare le caratteristiche dei materiali di cui si serviva
tutte le tecniche di separazione si basano sullo stesso principio: sfruttare le differenze tra la proprietà dei singoli costituenti. I componenti delle miscele eterogenee sono diversi tra loro già a livello microscopico e possono essere separati con metodi meccanici:
decantazione
permette di separare in modo approssimativo un componente disperso in un liquido di diversa densità. Sotto l'azione di gravità tale componente si accumula in alto o in basso
nella maggior parte dei casi, la sostanza è dispersa è costituita da granelli. lasciando decantare il liquido in un becher possiamo osservare che i sedimenti si depositano sul fondo. Si ottiene così un liquido chiarificato che può essere trasferito in un becher facendolo scorrere lentamente lungo una bacchetta di vetro
filtrazione
è una tecnica che permette di separare i componenti di una sospensione utilizzando un disco di carta da filtro, opportunamente piegato e disposto su un imbuto. Se si versa la sospensione nell'imbuto, il componente solido rimane sul filtro mentre il liquido passa attraverso il filtro
centrifugazione
è una tecnica utilizzata per separare i componenti di una miscela eterogenea che hanno diversa densità. Si versa la miscela in una provetta che viene posta in una centrifuga. Quest'ultima ruotando a velocità elevata sviluppa una forza centrifuga maggiore sul componente più denso, che si deposita sul fondo della provetta
Per isolare i componenti presenti in una soluzione è necessario sfruttare le differenze tra altre proprietà come:
la velocità di scorrimento su un certo tipo di supporto
la solubilità in un certo solvente
il punto di ebollizione
cristallizzazione
è il processo che si utilizza per allontanare da un componente solido piccole quantità di altri componenti che lo rendono impuro
si usa un liquido in grado di sciogliere, a caldo, il componente da purificare ma non i contaminanti
l'estrazione con il solvente
è una tecnica che permette di separare due soluti da un solvente, utilizzando un imbuto separatore e aggiungendo alla soluzione un secondo solvente non miscelabile con il primo, in cui è solubile con uno dei due soluti. Agitando e lasciando riposare si formano due fasi distinte contenenti ciascuna un soluto
quello con maggiore densità si deposita sul fondo dell'imbuto separatore . Aprendo il rubinetto, si fanno defluire in due contenitori diversi la prima soluzione e poi la seconda, otteniamo due soluti
cromatografia
è una tecnica che sfrutta la diversa velocità con cui i componenti di una soluzione trascinati da un fluido, fase mobile, migrano su un supporto, fase stazionaria, costituita da carta porosa
si depone qualche goccia di soluzione vicino a un'estremità della striscia di carta e si lascia asciugare. Si immerge questa estremità in un contenitore con un liquido: il liquido per capillarità sale e trascina con sè i vari componenti
distillazione
è una tecnica che consiste nel riscaldare una soluzione per trasformare uno dei due componenti in vapore
la distillazione semplice
è utilizzata per separare il solvente da una soluzione contenente un soluto solido. Portando a ebollizione la soluzione in un pallone di distillazione, il vapore acqueo che si forma torna allo stato liquido passando attraverso il refrigerante ed è accolto sotto forma di distillato
la distillazione frazionata
separa due o più liquidi di una soluzione con punti di ebollizione diversi. Se i punti di ebollizione sono vicini si ha il passaggio allo stato di vapore di entrambe le sostanze e il distillato sarà una miscela
in questi casi si inserisce nel pallone da distillazione una colonna di frazionamento, nella quale la temperatura è intermedia tra le temperature di ebollizione delle due sostanze
i vapori del componente bassobollente passano in testa alla colonna e da qui nel refrigerante dove ritornano allo stato liquido, mentre il vapore del componente altobollente ricade nel pallone da distillazione sotto forma di liquido
a volte, però, le particelle dei vari componenti di una soluzione possono danneggiarsi ad alta temperatura
si effettua così la distillazione sotto vuoto o a pressione ridotta
se varia la pressione che agisce sulle componenti della soluzione, si modifica anche la loro temperatura di ebollizione, a pressioni inferiori rispetto a quella atmosferica, è possibile separare i liquidi mantenendo i valori della temperatura più bassi