A PENEIRAÇÃO

A peneiração é uma operação unitária, que consiste na separação de partículas sólidas em fracções de granulometria diferente, por passagem através de peneiros ou crivos.

A peneiração pode ser mecânica ou manual. Para a peneiração mecânica usa-se um peneiro mecânico.

Os peneiros manuais são aparelhos que na sua forma mais simples consistem numa rede ou peneira, em tela metálica ou placa perfurada, cujos orifícios têm todos a mesma dimensão e só deixam passar partículas com dimensões inferiores às suas.

Estes são aplicáveis na separação de partículas com dimensões até cerca de 50 m.

Em química, separações de misturas são utilizadas para decompor misturas de substâncias em um sistema qualquer nos dois ou mais componentes originais. É realizada para as mais diversas finalidades, da química analítica à engenharia química ou de petróleo. Dentre os métodos, alguns, por mais que pareçam ter pouca utilidade, são essenciais em processos de mineração ou análises farmacêuticas.

Os métodos para que isso se concretize são muitos, filtração, destilação, decantação, cromatografia, derivatização, entre outros. Cada método de separação é utilizado para certo tipo de mistura, que pode ser dividida basicamente entre homogénea e heterogénea.

Os métodos de separação (análise imediata), podendo ser de modo mecânico ou por processos físicos, são técnicas que se utilizam de conhecimentos de propriedades (como solubilidade, interacção magnetica) e constantes físicas (como P.F., P.E., densidade) para separar os componentes de uma mistura.

Separação de misturas

• Peneiração

A peneiração é um método utilizado para separar as misturas heterogêneas do tipo sólido-sólido ou sólido-liquido, onde o tamanho da partícula é o responsável pela separação, ou seja, utiliza-se uma peneira que permite que alguns sólidos pequenos passem, mais outros maiores não.

Quando utilizamos uma mistura de solidos granulado,cujo tamanho das particulas é sensivelmente diferente é colocada sobre uma peneira e submetida a agitação. EX: mistura areia fina e pedregulhos

• Levigação

Levigação é um método de separação de misturas heterogêneas de sólidos. Quando uma mistura se forma por substâncias sólidas de densidades diferentes, pode-se utilizar uma corrente de água para separá-las. É o caso do ouro, que nos garimpos normalmente é encontrado junto a uma porção de terra ou areia.Usa-se uma rampa de madeira ou uma bacia em que se passa uma corrente de água que serve para separar essas substânci

Um Exemplo: ouro com terra ou areia.

• Centrifugação

Consiste em aumentar a solubilidade de decantação com um aparelho chamado centrífuga ou centrifugador(que faz com que a mistura contida no tubo decante seja mais rápida). Esta máquina pode ser usada, por exemplo, na separação de glóbulos vermelhos do plasma sanguíneo ou para separar a nata do leite. Então a separação fica muito densa. Assim a substância fica retida na parede onde após é extraída e serve para separar materiais de densidades diferentes.

• Decantação

A decantação é um processo de separação que permite separar misturas heterogêneas. É utilizada principalmente em diversos sistemas bifásicos como sólido-água (areia e água), sólido-gás (poeira-gás), líquido-líquido (água e óleo) e líquido-gás (vapor d’água e ar). Sendo esse processo fundamentado nas diferenças existentes entre as densidades dos componentes da mistura, e na espera pela sua decantação. A mistura é colocada em um recipiente de preferência fechado (no caso de substâncias como gás e vapor e de acordo o interesse do produto da separação, obrigatoriamente fechado) e espera-se a sedimentação do componente mais denso.

• Dissolução fracionada

Dissolução fraccionada é uma técnica ou método de processo de separação para separar misturas heterogêneas de dois ou mais sólidos, quando apenas um dos componentes se dissolve em um dado solvente. Pois, assim, o líquido dissolve esse componente e, por filtração, separa-se o outro componente; como exemplo, água com areia e sal.

• Evaporação

A evaporação é um fenómeno no qual átomos ou moléculas no estado líquido (ou sólido, se a substância sublima) ganham energia suficiente para passar ao estado vapor.

O movimento térmico de uma molécula de líquido deve ser suficiente para vencer a tensão superficial e evaporar, isto é, sua energia cinética deve exceder o trabalho de coesão aplicado pela tensão superficial à superfície do líquido. Por isso, a evaporação acontece mais rapidamente a altas temperaturas, a altas vazões entre as fases líquida e vapor e em líquidos com baixas tensões superficiais (isto é, com pressões de vapor mais elevado). Um exemplo para tal fenómeno é a transpiração (suor).E também as salinas pois assim é extraído o sal onde usamos nas nossas cozinhas;)

Exemplos: Suor ou Transpiração e o sal de onde é extraído das salinas, por meio de evaporação

• Destilação simples

Para separar a mistura de água e sal e recuperar também a água, emprega-se a destilação simples. A mistura é aquecida e a água entra em ebulição, mas o sal ainda não. O vapor de água passa pelo interior de um condensador, que é resfriado por água corrente. Com esse resfriamento, o vapor condensa-se. A água liquida, isenta de sal, é recolhida no recipiente da direita e, ao final, restará sal sólido no frasco da esquerda.

O líquido purificado que é recolhido no processo de destilação, recebe o nome de destilado.

Ex: Água e sal.

• Destilação fraccionada

As misturas homogéneas formadas por dois ou mais líquidos oferecem uma razoável dificuldade para sua separação. A técnica da destilação fraccionada pode ser usada com sucesso para separar algumas misturas desse tipo. É uma técnica complexa e sobre ela vamos apresentar apenas uma breve noção.

A destilação fraccionada é um aprimoramento da destilação simples, na qual uma coluna de vidro cheia de obstáculos é colocada entre o condensador e o balão na qual a mistura é aquecida.

Os obstáculos permitem que o componente de menor ponto de ebulição chegue mais rapidamente ao condensador e destile primeiro. Assim que ele destilar totalmente, destilará o próximo componente liquido da mistura, que é recolhido em outro frasco. E assim por diante.

• Catação

A catação é um tipo de separação manual de misturas do tipo "sólido-sólido". As substâncias são separadas manualmente e pode utilizar uma pinça, colher, ou outro objeto auxiliador para a separação. É utilizada na separação de grãos bons de feijão dos carunchos e pedrinhas. Também é utilizada na separação dos diferentes tipos de materiais que compõem o lixo como vidro, metais, borracha, papel, plásticos que para serem destinados a diferentes usinas de reciclagem.

Ex: Mistura de feijão e pedras.

• Flotação

A flotação consta em separar misturas heterogêneas sólidas com densidades diferentes através de uma densidade intermediária, nesse caso o mais comum e mais utlizado, é a água. A flotação é um método de separação de misturas. Trata-se de uma técnica de separação muito usada na indústria de minerais, na remoção de tinta de papel e no tratamento de esgoto, entre outras utilizações. A técnica utiliza diferenças nas propriedades superficiais de partículas diferentes para as separar. As partículas a serem flotadas são tornadas hidrofóbicas pela adição dos produtos químicos apropriados. Então, fazem-se passar bolhas de ar através da mistura e as partículas que se pretende recolher ligam-se ao ar e deslocam-se para a superfície, onde se acumulam sob a forma de espuma. Resumindo, a flotação é um processo de separação de sólido-líquido, que anexa o sólido à superfície de bolhas de gás fazendo com que ele se separe do líquido do sólido.

• Ventilação

Ventilação é um processo de separação de substâncias sólidas heterogéneas através de vento.O sólido menos denso é separado por uma corrente de ar. Também conhecido como tamisação, este método é também usado na separação de sistemas sólido-sólido, onde um dos dois componentes apresente granulometria que permita que o mesmo fique preso nas malhas de uma peneira.

• Fusão fraccionada

Essa técnica de Separação de Misturas consiste nos diferentes pontos de fusão das matérias.

Ou seja, a mistura é aquecida até que um de seus componentes passe para o estado Líquido, podendo assim ser separado do resto da mistura. Esse procedimento é repetido várias vezes, até que todas as substâncias da mistura estejam separadas.

As ligas metálicas são formadas pela mistura de vários elementos. Como cada elemento tem um ponto de fusão diferente, quando a liga é aquecida cada um irá derreter e se separar em um momento diferente.

• Sublimação

A sublimação é a mudança do estado sólido para o estado gasoso, sem passar pelo estado líquido. O ponto de sublimação, assim como o ponto de ebulição e o ponto de fusão, é definido como o ponto no qual a pressão de vapor do sólido se iguala a pressão aplicada[1].

Também é chamado de re-sublimação a passagem do estado gasoso para o sólido se considerar que a sublimação seja apenas a passagem do estado sólido para o gasoso. Mas muitos químicos consideram que sublimação é o nome de ambos os processos e desconsideram o substantivo re-sublimação. Em certos livros também se fala de deposição já que as moléculas do gás se depositam espontaneamente para a formação do sólido.A naftalina, assim como o iodo são bons exemplos de substâncias sublimáveis.

• Separação magnética

Trata-se de um método de separação específico das misturas com um componente ferromagnético como o cobalto, o níquel e, principalmente, o ferro. Campos magnéticos são aplicados à mistura para reter as suas partículas ou para desviar a sua queda.

Ex: areia e limalha de ferro, enxofre e limalha de ferro.

É utilizado para separar do lixo objetos de metal que serão reciclados.Um outro exemplo simples é a separação de linha e agulha através de um imã.

Exemplo: Usa-se um imã para separar um metal do lixo.

É chamado também de Imãntação.

• Separação por solução e filtragem

Para separar uma mistura sólida, pode recorrer-se a um solvente selectivo e, portanto, à separação por solução. Às vezes é possível encontrar um bom solvente para um dos componentes da mistura que, no entanto, não dissolve o outro ou os outros componentes, obtendo-se uma suspensão.

Quando uma suspensão passa através de um papel de filtro, as suas partículas ficam retidas se o diâmetro da malha que forma o papel for suficientemente pequeno.

No caso das partículas sólidas serem muito pequenas pode recorrer-se a um filtro de porcelana porosa. O mais correcto é o filtro de papel, que se dobra em quatro partes, formando-se um cone que se adapta à forma do funil. Existem também filtro de areia, argila e carvão.

• Sifonação

É um processo de transporte de um líquido de um nível alto para outro mais baixo. Esse processo ocorre através de um sifão, e a substância menos densa é passada para outro recipiente. Esse método só é possível se o sifão estiver completamente preenchido pelo líquido. É muito utilizado para esvaziar aquários e piscina, e também para transferir combustível de um recipiente a outro.

• Homogêneas

São aquelas na qual os componentes são diluídos de modo a apresentarem apenas uma fase. Ex:água e sal,água e álcool

• Heterogêneas

São aquelas na qual os componentes diluídos apresentam duas ou mais fases. Ex: Água e óleo, Serragem e água.

• Fases

São os componentes que podemos distinguir em uma mistura.

Ex: água +óleo+areia = uma substância trifásica ,na qual todas são perceptíveis.

Já em uma mistura de sal e açúcar, temos dois componentes (açúcar e sal), e, como não dá para distinguir um componente do outro, forma apenas uma fase ("pó" branco resultante).

Outro exemplo é se misturarmos sal, açúcar e serragem, seria uma substância com 3 componentes, porém, não conseguimos dintinguir o sal do açúcar, mas conseguimos distingui-los da serragem. Então é uma substância bifásica.

Separação de componentes de uma mistura

Existem diversas técnicas para separar os componentes de uma mistura.

Às vezes a separação é fácil, principalmente com misturas heterogêneas, em que os componentes são visíveis a olho nu. Nas misturas homogêneas, o processo é mais difícil. Vejamos alguns processos de separação:

Mistura heterogénea de sólidos

CATAÇÃO

É o processo manual de separação, como é feito, por exemplo, nos locais em que há colecta de lixo, e são separados os plásticos de vidros, papéis e metais.

PENEIRAÇÃO

Em construções é comum o uso de peneiras para separar a areia fina da areia grossa, e de pedras e outros componentes. A peneira também é usada para separar a parte mais fina da farinha, quando se faz umbolo. O processo utiliza uma peneira que possui uma malha que deixa passar componentes de diâmetro menor que a largura das malhas, retendo os componentes com diâmetro maior.

LEVIGAÇÃO

Consiste em usar uma corrente de água para separar corpos mais densos de corpos menos densos, que são arrastados mais facilmente pela água. Nos garimpos, uma corrente de água passa por uma espécie de rampa de madeira ou por uma bacia (bateia), arrastando as partículas menos densas de areia e deixando no fundo o ouro, mais denso.

FLOTAÇÃO

Nesse caso, usa-se a água ou outro líquido para separar sólidos de densidades diferentes: o mais denso afunda e o menos denso flutua.

VENTILAÇÃO

Quando você esfrega entre as mãos amendoins torrados, verá que a película que o cobre se separa, então você assopra para separar o grão.

Essa técnica que você usou nada mais é que a ventilação para a separação de misturas.

IMANTAÇÃO

Quando você separa limalha de ferro de enxofre com a utilização de um imã, que atrai a limalha você está usando o processo de imantação para a separação da mistura.

DISSOLUÇÃO FRACIONADA

Consiste em dissolver um dos componentes da mistura. Para separar açúcar e areia, por exemplo, podemos adicionar água à mistura em quantidade suficiente para dissolver todo o açúcar. A areia, por sua vez, não se dissolve na água e se deposita no fundo.

FILTRAÇÃO

Um bom exemplo é o café. Para separar o pó da parte líquida da mistura, usa-se um coador, que pode ser de pano ou de papel. O coador funciona como um filho, retendo as partículas maiores e deixando passar a água com as substâncias do café que ficam dissolvidas.

Na imagem ao lado vemos um processo de filtração, que resulta em solução de sulfato de cobre.

DECANTAÇÃO

Se você agitar bem uma mistura de areia e água e depois deixá-la em repouso, verá que a areia vai se depositando no fundo do recipiente. Esse processo é chamado de decantação.

CENTRIFUGAÇÃO

A centrifugação pode ser comparada a uma decantação acelerada, e pode ser usada quando a partícula sólida for pouco densa, o que tornaria a decantação muita lenta.

As máquinas de lavar roupas utilizam esse processo para retirar a água dos tecidos.

• Mistura heterogênea de líquidos

DECANTAÇÃO

É usada para separar líquidos de densidades diferentes, como água e vários óleos. Usa-se um funil de decantação, com uma torneira que é fechada depois que o líquido mais denso é transferido para outro recipiente.

CENTRIFUGAÇÃO

É o mesmo processo usado para separar sólidos de líquidos, e serve também para separar líquidos de densidades diferentes.

• Mistura heterogênea de sólido e gás

FILTRAÇÃO

Na filtração uma mistura de ar e partículas sólidas é forçada a passar por um filtro. A filtração com aparelhos especiais é usada em chaminés de algumas fábricas para reter as partículas sólidas de fumaça e diminuir a poluição do ambiente.

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