Re: Que Metodos Existen Para Separar Solidos De Solidos
Kjersti Mootz
La mezcla es la unin fsica de dos o ms substancias (elementos o compuestos) que al hacerlo conservan sus propiedades individuales y que existen mezclas homogneas y heterogneas. La composicin de las mezclas es variable y sus componentes podrn separarse por medios fsicos o mecnicos.
LA DECANTACIN. Es un mtodo utilizado para separar un slido, de grano grueso e insoluble, de un lquido. Consiste en esperar que se sedimente el slido para poder vaciar el lquido en otro recipiente.
DECANTACIN DE LQUIDOS. Este mtodo se utiliza para la separacin de dos lquidos no miscibles y de diferentes densidades, utilizando un embudo de decantacin. Este mtodo es aplicado en la extraccin de petrleo en yacimientos marinos la cual separan el petrleo, al ser menos denso, quedando en la parte superior del agua. El petrleo se almacena y el agua es devuelta al mar.
LA FILTRACIN. Con este mtodo se puede separar un slido insoluble de grano relativamente fino de un lquido. En este mtodo es indispensable un medio poroso de filtracin que deja pasar el lquido y retiene el slido. Los filtros ms comunes son: papel filtro, redes metlicas, fibra de asbesto, fibra de vidrio, algodn fibras vegetales y tierras especiales.
LA FILTRACIN POR VACIO. La filtracin al vaco es una tcnica de separacin de mezclas slido-lquida. La mezcla se introduce en un embudo plano con el papel de filtro acoplado al fondo. Desde el fondo del embudo se aplica con una bomba un vaco que succiona la mezcla, quedando el slido atrapado entre los poros del filtro. El resto de la mezcla atraviesa el filtro y queda depositada en el fondo del recipiente. Esta tcnica es ms rpida que la filtracin habitual por gravedad y est indicada cuando dichos procesos de filtracin son muy lentos
LA CENTRIFUGACIN. Es un mtodo utilizado para separar un slido insoluble de grano muy fino y de difcil sedimentacin de un lquido. Esta operacin se lleva a cabo en un aparato llamado centrfuga, en el que aumenta la fuerza gravitacin provocando la sedimentacin del slido. El plasma de la sangre puede separarse por este mtodo.
DESTILACIN. Este mtodo permite separar mezclas de lquidos miscibles, aprovechando sus diferentes puntos de ebullicin. Un ejemplo sencillo es separar una mezcla de agua y alcohol el cual no se puede decantar y es ms apropiado destilarlo, colocando la mezcla en un matraz de destilacin, el cual estar conectado a un refrigerante (con circulacin de agua) y todo este sistema sujetado por pinzas a los soportes universales. En la parte superior del matraz un termmetro para controlar la temperatura y en la parte inferior un anillo con una tela con asbesto para homogenizar la temperatura que tendr en la parte inferior por el mechero de bunsen.
Al calentar de manera controlada el alcohol se evaporar primero y al pasar por el refrigerante se condensara y volver a estado lquido para recuperarlo al final del recipiente en un vaso de precipitados. Otro ejemplo es por destilacin fraccionada y en grandes torres se efecta la separacin de los hidrocarburos del petrleo. Por destilacin con arrastre de vapor se separa el solvente que extrae el aceite de las semillas, por ejemplo, hexano que extrae el aceite de ajonjol. Tambin de esta forma se extrae esencias como la de ans o de organo.
CRISTALIZACIN. Con este mtodo se provoca la separacin de un slido que se encuentra disuelto en una solucin quedando el slido como cristal y en este proceso involucra cambios de temperatura, agitacin, eliminacin del solvente, etc. Por este mtodo se obtiene azcar, productos farmacuticos, reactivos para laboratorio (sales), etc.
EVAPORACIN. Con este mtodo se separa un slido disuelto en un lquido y consiste en aplicar incremento de temperatura hasta que el lquido hierve y pasa del estado lquido a estado de vapor, quedando el slido como residuo en forma de polvo seco. El lquido puede o no recuperarse.
CROMATOGRAFA. Este mtodo consiste en separar mezclas de gases o lquidos, pasando la solucin o muestra a travs de un medio poroso y adecuado, con la ayuda de un solvente determinado.
El equipo para esta operacin puede ser tan simple como una columna rellena, un papel o una placa que contienen el medio poroso, o bien un cromatgrafo. Por este proceso se analizan mezclas como aire, productos extrados de plantas y animales, productos elaborados como tintas, lpices labiales, etc. Un ejemplo sencillo se puede hacer con un gis y agua. En la parte media del gis se hace una marca de tinta (plumn) y luego se coloca el gis en agua sin que sta llegue a la marca. Despus de un tiempo se vern los componentes de la tinta.
IMANTACIN. Con este mtodo se aprovecha la propiedad de algn material para ser atrado por un campo magntico. Los materiales ferrosos pueden ser separados de otros componentes por medio de un electroimn, para su tratamiento posterior.
DIFERENCIA DE SOLUBILIDAD. Permite separar slidos de lquidos o lquidos de lquidos al contacto con un solvente que selecciona uno de los componentes de la mezcla. Este componente es soluble en el solvente adecuado y es arrastrado para la separacin ya sea por decantacin, filtracin vaporizacin, destilacin, etc., dejndolo en estado puro. Es muy comn en la preparacin y anlisis de productos farmacuticos.
El tamizado es probablemente el primer mtodo empleado para la separacin de partculas: ya figura ilustrado en representaciones de arte egipcio y tambin est descrito en la obra De re metallica de Georgius Agricola en 1556.
Las primeras aplicaciones fueron las de separar impurezas de los granos de trigo y cereales y las de clasificar arenas en distintos tamaos de partculas.
El uso de tamices de precisin se inicia a finales del siglo XIX. La introduccin de los tamices de ensayo (tambin llamados de anlisis, de ensayo o de control) es atribuida a Von Rittinger (1867), que propuso la fabricacin de tamices con unas aberturas distribuidas en series geomtricas, empezando desde 75m y aumentando la abertura en pasos de raz cuadrada del nmero dos.
Posteriormente esta progresin fue adoptada por la norma ISO 565 y la norma actual ISO 3310 que es la utilizada por la farmacopea europea. Por otra parte, tanto la norma britnica BS 410 como la ASTM E-11 estn basadas en la misma relacin pero inicindolas en la abertura de 100m.
Los tamices se fabrican en un rango de dimetros normalizados, siendo los ms utilizados los de 100 mm., 200 mm., 300 mm. y 400 mm.. Los tamices han de encajarse unos con otros con suavidad y sin holguras que provoquen perdidas de producto durante el tamizado, o ruidos.
Para formar una columna de tamices, se disponen en orden decreciente empezando por el tamiz superior. Se utiliza normalmente una tapa acoplada al tamiz superior para evitar prdidas de material durante el tamizado, y un fondo que encaja en el ultimo tamiz de la columna, que recoge los finos que han pasado a travs de l.
Nos indica el dimetro equivalente, que se define como el dimetro de la esfera de mayor tamao que pasara a travs de la malla.
Es importante especificar siempre la forma del agujero, ya que los resultados del tamizado son radicalmente distintos si lo que utilizamos es una malla con un agujero cuadrado de 100 m., o bien una chapa perforada redonda de 100 m. . En consecuencia, la partcula podra tener distintos dimetros equivalentes de tamiz en agujeros cuadrados o redondos.
El paso a traves del tamiz requiere que las partculas tengan una rea seccional menor que la abertura. Esto indica que ha de tener dos dimensiones menores que el dimetro equivalente a fin que la partcula pueda pasar a traves de la malla; la tercera dimensin de la partcula puede ser mas larga que la abertura (por ejemplo: agujas, partculas alargadas,etc.) lo que no impedir el paso aunque si sta tercera dimensin es muy larga, el tiempo de tamizado podra alargarse de manera importante.
El material separado por el tamiz se pesa en una balanza, con lo que el tamizado proporciona una distribucin de masa o de volumen. Esto se puede convertir en una distribucin de dimetros equivalentes y los resultados se presentan en porcentajes o bien en una curva de distribucin granulomtrica.
En ste tipo de tamices, la chapa suele ser de nquel que ha sido sometida a un proceso de erosin qumica. El rango de aberturas con ste tipo de tamices, abarca desde los 2,00 mm hasta 3 m. Su principal caracterstica es su elevada precisin. Y la posibilidad de conseguir aberturas de dimensiones no normalizadas.
Un tamiz separa un material determinado en dos fracciones, de las cuales una es retenida por el medio tamizante, tambin llamada rechazo, y la otra pasa a traves de las aberturas. Cuando lo aplicamos a partculas de perfil no esfrico, el proceso se complica por el hecho de que una partcula con un tamao muy prximo al de la abertura nominal del tamiz, puede pasar a travs de l slo cuando se presenta en una posicin favorable y no pasar cuando se presente en otras posiciones.
El proceso de tamizado puede ser dividido en dos estadios: primeramente eliminando las partculas considerablemente ms pequeas que la abertura nominal del tamiz, y en segundo lugar separando las partculas de un tamao similar a la abertura. Ambos estadios requieren que todas las partculas colocadas en el medio tamizante tengan la oportunidad de pasar a travs de una abertura. Idealmente, cada partcula debera ser presentada individualmente a una abertura, como ocurre en las aberturas de malla mayores, pero para la mayora de partculas esto es impracticable.
La efectividad de la tcnica del tamizado depender, entre otros muchos factores (ver diagrama de Ishikawa adjunto) de:
Si la carga es demasiado grande, habr gran cantidad de partculas encima del medio tamizante que se obstaculizarn unas a otras, disminuyendo as la oportunidad que todas y cada una de las partculas encuentren su posicin ideal para cruzar el medio tamizante en un tiempo razonable. La carga, por consiguiente, estar limitada en funcin de la cantidad retenida por el tamiz al finalizar el tamizado.
Si la muestra a tamizar contiene suficientes partculas representativas, ser necesario subdividir la muestra en un numero suficiente de cargas, a fin de no sobrecargar el tamiz, con lo cual se obtendrn resultados ms fiables.