3.2 Separación de sólidos y líquidos
Cristalización
Para separar un sólido disuelto del disolvente, lo más sencillo es eliminar el disolvente, con lo que cristaliza el soluto. Si la vaporización es rápida, calentando, no se forman cristales, sino que aparece una masa de sólido. Pero si es lenta, dejando que se evapore el disolvente a temperatura ambiente durante varios días (evaporación), aparecen cristales que pueden ser bastante grandes.
Observa la imagen y el vídeo de una disolución concentrada de sal antes y después de la desaparición del disolvente. Éste procedimiento se sigue en las salinas para obtener sal común, como se ve en la imagen. También puedes ver un cristales de sal común, con su forma cúbica característica.
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Actividad de Lectura
Cristalización de sales
Debes preparar alrededor de 50 mL de disolución concentrada de alguna de las sales disponibles (sulfato de cobre, cloruro de sodio, cromato de potasio, etc). En una placa petri viertes esa disolución hasta menos de un centímetro de altura de líquido. La disolución debe permanecer en reposo hasta que se evapore toda el agua y puedas observar al microscopio los cristales formados (¡también puedes hacer fotografías!).
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Pre-conocimiento
¡Montones de sal!
Como has podido comprobar, cuando se evapora el agua de una disolución de sal se obtienen cristales de un tamaño más o menos pequeño. Pero, como puedes ver en la imagen, si el proceso es suficientemente largo ¡vaya pedazo de cristales se forman!
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En algunas minas se obtiene sal como subproducto, y hay que almacenarla. Fíjate en el Monte Kali, situado en el este del estado alemán de Hesse. La sal es un subproducto de la extracción de potasa. Su producción durante cien años ha sido un sector industrial importante en la región. La montaña de sal común hoy en día tiene más de 200 metros de altura y abarca una superficie de alrededor de 100 hectáreas (su tamaño es 1200 m por 500 m por 200 m). El Monte Kali contiene unos 200 millones de toneladas de sal y cada hora aumenta en casi 1000 toneladas.
Es muy recomendable que entres en el Google Maps para ver el tamaño de la montaña. ¡Impresionante!
Decantación
Se separa un sólido de un líquido, como puedes ver en la imagen. Al
inclinar la probeta, cae el líquido y el sólido queda en el fondo; esto
se hace con mucha frecuencia en las casas, por ejemplo para quitar el
agua usada para cocer patatas.
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Filtración
Cuando hay mezclados un líquido y un sólido insoluble, se separan por filtración, tal como puedes ver en la imagen. Los filtros se hacen con un papel especial, que tiene un tamaño de poro muy pequeño para que pase el agua pero no los sólidos, incluso los que tienen un tamaño de grano muy pequeño: el líquido filtrado debe quedar transparente.
Sedimentación
Cuando hay un sólido suspendido en el agua, si se deja la mezcla en
reposo un tiempo suficientemente grande las partículas de sólido van al fondo por gravedad, y queda una
capa de agua limpia en la parte superior. Esta técnica se usa en las
plantas depuradoras de aguas residuales para separar los lodos, de
forma que el agua limpia se retira por unos canales situados en la
parte superior del recipiente de sedimentación.
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Centrifugación
Cuando hay un sólido suspendido en el agua, se puede forzar que vaya al fondo del recipiente si se coloca en una centrifugadora, que es la misma técnica utilizada para eliminar el agua en las lavadoras durante el proceso de centrifugado, o con centrifugadoras manuales para eliminar el agua de la lechuga después de lavarla.
En los laboratorios se usa sobre todo con muestras biológicas.
Cromatografía
Consiste en el diferente arrastre de sustancias por la acción de un líquido que asciende. En la imagen tienes dos cromatografías en papel de filtro, separando colorantes de tinta china o de rotulador. En el simulador puedes ver ta técnica de un proceso real, en el que se separan los tres colorantes de una muestra. Esta técnica se utiliza en análisis, ya que las sustancias se separan más o menos y toman diferente color según sus características estructurales.
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Actividad de Lectura
Técnicas de separación
Sigue las instrucciones que te den para realizar las técnicas de separación siguientes:
- una decantación de barro en agua en una botella.
- una filtración de agua y arena.
- una cromatografía de tinta de rotulador.
Objetivos
Filtración a vacío
Para hacer más rápida la filtración se puede utilizar la técnica de filtración a vacío, que puedes ver explicada en la simulación siguiente.
Para que veas que no todo es perfecto, en la explicación hay dos faltas de ortografía muy cerca una de otra. ¡Localízalas!