Miscele e tecniche di separazione

Le miscele sono costituite da 2 o più componenti e si dividono in:

  • Omogenee: quando non riusciamo a distinguere i componenti di una miscela. Alcuni esempi posso essere il sale o lo zucchero sciolto nell’acqua.
  • Eterogenee: quando riusciamo a distinguere i componenti di una miscela. Ad esempio acqua e sabbia, la sabbia non si scioglie e quindi riusciamo a vederla.

Le miscele, sia omogenee che eterogenee, vengono separate attraverso diverse tecniche di separazione. Ogni tecnica di separazione sfrutta alcune caratteristiche peculiari dei componenti della miscela.



La tecnica di separazione da utilizzare dipende:

  • Dal tipo di miscela (omogenea o eterogenea)
  • Dal componente delle miscela a cui siamo interessati.

Filtrazione

E’ una tecnica utilizzata per separare i componenti di una miscela eterogenea sfruttando le loro differenti dimensioni. Ad esempio con questo metodo possiamo separare una miscela eterogenea di acqua e sabbia.

Si utilizza un imbuto su cui si pone un filtro. Si versa la miscela sul filtro:

  • L’acqua attraversa il filtro e viene raccolta in una beuta (un contenitore da laboratorio)
  • La sabbia non può attraversare il filtro e rimane sopra di esso.

Centrifugazione

E’ una tecnica utilizzata per separare i componenti di una miscela eterogenea sfruttando la loro differente densità. Viene utilizzata per separare miscugli liquido-liquido o miscugli liquido solido.

Per questo metodo viene utilizzata una centrifuga al cui interno vengono posizionate le provette contenenti le miscele da separare. Ruotando molto velocemente la centrifuga separa i componenti:

  • I componenti con maggiore densità vanno al fondo della provetta
  • I componenti con minore densità rimangono in alto nella provetta



Distillazione

E’ una tecnica utilizzata per separare i componenti di una miscela omogenea sfruttando il loro differente punto di ebollizione. Viene utilizzata per separare miscugli liquido-liquido o miscugli liquido solido.

Il punto di ebollizione varia da sostanza a sostanza e quindi si dice che una sostanza e più volatile di un’altra. Con questo metodo di separazione può essere separata, ad esempio, una miscela contenente acqua e sale da cucina.

Nel pallone di distillazione viene aggiunta la miscela omogenea, che viene portata ad ebollizione. Si verifica il passaggio dell’acqua da liquido a vapore che, nel condensatore, torna nello stato liquido e viene raccolta in un becher. Si è formato il distillato.
Il sale (prendiamolo come esempio) avendo un punto di ebollizione diverso da quello dell’acqua rimane allo stato solido nel pallone di distillazione.

Se la differenza del punto di ebollizione dei componenti di una miscela è molto piccola si utilizza una distillazione frazionata, che è una tecnica simile alla distillazione semplice. Questa tecnica viene ad esempio utilizzata per separare alcol etilico dall’acqua, in quanto i due punti di ebollizione sono molto vicini: 78° e 100°.



Estrazione con solventi

L’estrazione consiste nel rimuovere composti da un campione utilizzando degli opportuni solventi, che sono dei composti chimici.

Cromatografia

La cromatografia separa le miscele sfruttando la diversa affinità dei componenti per la fase mobile (eluente).

Nella cromatografia la miscela viene fatta assorbire su un solido o su una carta porosa che ha il compito di trattenere con forze diverse i componenti della miscela. Qui siamo nella fase stazionaria.
In seguito si aggiunge un eluente (fase mobile) e i componenti della miscela vengono trascinati dall’eluente con velocità diversa.

Cromatografia in colonna

Si usa una colonna di vetro riempita con ossido di alluminio che costituisce la fase stazionaria. La miscela viene versata sull’ossido di alluminio che assorbe i vari componenti con forze di diversa intensità.
Dopo si aggiunge un eluente (che è un solvente adatto):

  • Il componente con maggiore affinità per la fase mobile si muove verso il basso con maggiore velocità.
  • Il componente con minore affinità per la fase mobile si muove verso il basso con minore velocità.

I componenti della miscela, quindi, vengono separati perché migrano in modo diverso: quelli con maggiore affinità vanno verso il basso, quelli con minore affinità rimangono più in alto. I componenti della miscela risultano separati in bande. Questa viene chiamata cromatografia discentente.

Cromatografia su carta

La carta da filtro costituisce la fase stazionaria su cui viene versata la miscela da separare.



Il foglio di carta viene immerso per 5 minuti nell’eluente senza che l’eluente e la miscela assorbita sulla carta porosa vengano a contatto.
L’eluente sale lungo la carta da filtro e trascina con se i componenti della miscela:

  • Il componente con maggiore affinità per la fase mobile si muove verso l’alto con maggiore velocità.
  • Il componente con minore affinità per la fase mobile si muove verso l’alto con minore velocità.

I componenti della miscela, quindi, vengono separati perché migrano in modo diverso: quelli con maggiore affinità vanno verso l’alto, quelli con minore affinità rimangono più in basso. I componenti della miscela risultano separati in bande. Questa viene chiamata cromatografia ascendente.

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Autore dell'articolo: Admin

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