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Dissolução fracionada, filtração e decantação

Química

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Neste texto, falaremos de alguns métodos de separação, para misturas heterogêneas, que podem ser adotados tanto em indústrias quanto na cozinha de casa. São eles: dissolução fracionada, filtração e decantação.

Para separar os componentes de uma mistura, são empregados diferentes métodos, que se diferem quanto ao tipo de mistura (homogênea e heterogênea) e quanto à quantidade de componentes e seus estados físicos (sólido, líquido e gasoso).

De acordo com a complexidade do processo, esses métodos de separação de mistura são adotados apenas em indústrias e laboratórios, mas vários deles podem ser realizados em casa, com utensílios simples, como filtros de café, peneiras, funil etc.

Os métodos de separação de misturas são técnicas utilizadas para separar os componentes de misturas homogêneas ou heterogêneas.
Os métodos de separação de misturas são técnicas utilizadas para separar os componentes de misturas homogêneas ou heterogêneas.

Saiba também: Catação, flotação e levigação

Dissolução fracionada

Dissolução fracionada é um método empregado para separar uma mistura heterogênea de dois ou mais sólidos, sendo que apenas um deles é solúvel em determinado solvente. Por isso, para usar tal procedimento, é necessário que se tenha conhecimento dos componentes da mistura e suas respectivas solubilidades, para, então, usar o solvente adequado.

A dissolução fracionada pode ser utilizada para separar uma mistura entre areia e sal de cozinha, por exemplo. Ao adicionar água, apenas o sal será solubilizado pela água, e a areia formará uma fase sólida, que pode ser separada da fase líquida (água + sal de cozinha) usando um filtro simples.

É importante ressaltar que esse método necessita de outros métodos auxiliares para completar a separação dos componentes da mistura. A dissolução fracionada é usada apenas para dar início ao processo total.

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- Onde é utilizada

A dissolução fracionada é utilizada principalmente em laboratórios de análises químicas e em processos de fabricação, nos quais é preciso fracionar e purificar sólidos presentes em misturas.

- Aplicação industrial

A dissolução fracionada é aplicada na determinação do teor de álcool presente na gasolina comercial. Ao adicionar água à mistura de gasolina e álcool, por possuir maior interação com a água, o álcool separa-se da gasolina e forma uma fase aquosa única, restando apenas a gasolina na outra fase. Com isso é possível calcular se a quantidade álcool presente na gasolina vendida está dentro dos parâmetros estabelecidos pela lei.

Saiba também: O que é um álcool?

Filtração           

A filtração é um método de separação de mistura que faz uso de um filtro para separar os componentes de uma mistura, que pode ser dos tipos sólido + líquido (areia + água) ou sólido + gás (poeira + ar).

De acordo com os componentes da mistura, podemos escolher entre dois métodos de filtração: simples e a vácuo, em que é retirado o ar do recipiente que irá recolher o líquido.

  • Filtração simples: a mistura é despejada sobre o filtro, que irá reter o sólido.
  • Filtração a vácuo: o processo é semelhante ao da filtração simples, porém se torna mais rápido, pois o sistema é acoplado a uma bomba de vácuo, que irá retirar o ar do recipiente coletor sugando o filtrado através do vácuo.
 Na filtração a vácuo, o processo é mais rápido do que na filtração simples.
 Na filtração a vácuo, o processo é mais rápido do que na filtração simples.

- Função

Independentemente do tipo de filtração adotado, o objetivo desse método é separar o sólido da outra fase, passando a mistura por um meio filtrante, que irá reter o sólido, e a parte líquida ou gasosa, denominada filtrado, é coletada em um recipiente próprio.

Tal método é usado com o intuito de obter um filtrado livre de partículas sólidas, sejam em análises laboratoriais, em estações de tratamento de esgoto, ou em indústrias. No nosso cotidiano, a filtração está presente na preparação de cafés, chás, no uso dos aspiradores de pó, filtros de piscinas, entre outros.

- Equipamentos utilizados

Na filtração simples, os equipamentos utilizados são:

  • Funil
  • Frasco coletor (normalmente, Erlenmeyer ou béquer)
  • Papel de filtro
  • Suporte universal (para segurar o funil)
Representação de uma filtração simples.
Representação de uma filtração simples.

Na filtração a vácuo, são utilizados os seguintes equipamentos:

  • Funil de Buchner
  • Kitassato
  • Papel de filtro
  • Bomba de vácuo
Representação de uma filtração a vácuo.
Representação de uma filtração a vácuo.

Decantação           

A decantação é um método usado para separar misturas do tipo: sólidos e líquidos que formam duas fases, ou seja, o sólido não está dissolvido no líquido; e, ainda, líquidos imiscíveis, isto é, que não estão solubilizados.

Além disso, é necessário que os componentes possuam diferença de densidade, para que, ao deixar em repouso, um deles vá para o fundo do recipiente, e o outro flutue.

- Como é feita?

Para misturas formadas por sólidos e líquidos, basta colocar a mistura em um recipiente e deixá-la em repouso até que, por diferença de densidade, o sólido esteja todo no fundo do recipiente.

Após esse processo, é necessário que se aplique o método de sifonação para retirar o líquido que está na parte superior da mistura, a fim de concluir a separação dos dois componentes.

Já para misturas formadas de dois líquidos, utilizamos um equipamento chamado funil de bromo ou funil de decantação. Dentro do funil, colocamos e deixamos a mistura em repouso, até que o líquido de maior densidade vá totalmente para o fundo do funil e, consequentemente, o de menor densidade fique na parte superior.

Após isso, abrimos a válvula do funil de bromo para que o líquido mais denso escoe e seja coletado em algum outro recipiente, como um béquer.

Representação de um funil de bromo.
Representação de um funil de bromo.

- Decantação na indústria

Assim como outros métodos de separação de misturas, a decantação é aplicada em processos industriais, como nas indústrias de lacticínios para separar a nata do leite, e na fabricação de vinhos, em que, após o processo de fermentação, o levedo é separado do vinho por decantação.

As estações de tratamento de água e esgoto também utilizam o processo de sedimentação em diversas etapas do processo de decantação, a fim de retirar as impurezas presentes nos fluxos de água. Caso tenha maior interesse sobre esse assunto, leia nosso texto: Decantação.

A decantação é um processo de separação de misturas usado no tratamento de água e esgoto.
A decantação é um processo de separação de misturas usado no tratamento de água e esgoto.

 

Por Victor Ferreira
Professor de Química

Gostaria de fazer a referência deste texto em um trabalho escolar ou acadêmico? Veja:

FERREIRA, Victor Ricardo. "Dissolução fracionada, filtração e decantação"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/dissolucao-filtracao-decantacao.htm. Acesso em 22 de outubro de 2019.

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Lista de Exercícios
Questão 1

Durante uma aula prática, um professor de Química pediu que seus alunos misturassem água (H2O), tetracloreto de carbono (CCl4) e cloreto de sódio (NaCl). Logo em seguida, sugeriu aos alunos que realizassem a separação dos componentes dessa mistura de acordo com o esquema a seguir:

Com relação aos procedimentos e resultados encontrados, podemos afirmar que:

a) O método de separação 2 foi utilizado para separar os componentes de uma mistura heterogênea.

b) A substância C é o tetracloreto de carbono (Ccl4).

c) A substância A é a água (H2O).

d) O método de separação 1 é uma decantação com funil de bromo.

e) O método de separação 2 é uma dissolução fracionada.

Questão 2

Um estudante de Química, para separar os componentes de uma mistura formada por areia e nitrato de prata, resolve realizar três procedimentos de separação, como demonstrado no esquema a seguir:

Após a análise do esquema e conhecendo as propriedades dos compostos utilizados, podemos afirmar que no processo I ocorre:

a) dissolução do nitrato de prata

b) flutuação da areia

c) liquefação do nitrato de prata

d) flotação da areia

e) sublimação do nitrato de prata

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