Presentación sobre los diferentes métodos de separación de materiales.

1. Métodos para la separación
de mezclas.
EMILIO ANDRADE TORRES

2. Destilación
Proceso que consiste en calentar un líquido hasta que sus componentes más
volátiles pasan a la fase de vapor y, a continuación, enfriar el vapor para
recuperar dichos componentes en forma líquida por medio de la
condensación. El objetivo principal de la destilación es separar una mezcla de
varios componentes aprovechando sus distintas volatilidades, o bien separar
los materiales volátiles de los no volátiles.

3. Algunos tipos de destilación son:
Destilación simple
La destilación simple o destilación sencilla es una operación donde los vapores producidos son
inmediatamente canalizados hacia un condensador, el cual los enfría (condensación) de modo
que el destilado no resulta puro.
Destilación Fraccionada
La destilación fraccionada de alcohol etílico es una variante de la destilación simple que se
emplea principalmente cuando es necesario separar líquidos con puntos de ebullición
cercanos.
Destilación al vacío
La destilación al vacío consiste en generar un vacío parcial por dentro del sistema de
destilación para destilar sustancias por debajo de su punto de ebullición normal. Este tipo de
destilación se utiliza para purificar sustancias inestables por ejemplo las vitaminas.
Destilación de alcohol
Destilador de vacío

4. Tamizado
El tamizado, es uno de los métodos de separación de mezclas, el cual consiste
que mediante un tamiz , zarandas o cernidores (redes de mallas mas o menos
gruesas o finas) se separan partículas sólidas según su tamaño.
Es un método muy sencillo utilizado generalmente en mezclas de sólidos
heterogéneos. Los orificios del tamiz suelen ser de diferentes tamaños y se utilizan
de acuerdo al tamaño de las partículas de una solución homogénea, que por lo
general tiene un color amarillo el cual lo diferencia de lo que contenga la
mezcla.
Tamiz de
laboratorio

5. Tamizado
Para aplicar el método de la tamización es necesario que las fases se
presenten al estado sólido. Se utilizan tamices de metal o plástico, que
retienen las partículas de mayor tamaño y dejan pasar las de menor diámetro.
Por ejemplo, trozos de mezclados con arena; harina y corcho; sal fina y
pedazos de roca, cantos rodados, etc.
Tamiz de harina Tamiz industrial

6. Filtración
Se denomina filtración al proceso unitario de separación de sólidos en
suspensión en un líquido mediante un medio poroso, que retiene los sólidos y
permite el pasaje del líquido.
Las aplicaciones de los procesos de filtración son muy extensas,
encontrándose en muchos ámbitos de la actividad humana, tanto en la vida
doméstica como de la industria general, donde son particularmente
importantes aquellos procesos industriales que requieren de las técnicas
químicas.
Básicamente se podría decir que la filtración es casi el mismo proceso que
el tamizado pero aplicado en líquidos que pasan por laminas porosas
especificas para la remoción de un elemento en particular.
Filtro de agua

7. Filtración
La variedad de dispositivos de filtración o filtros es tan extensa como las
variedades de materiales porosos disponibles como medios filtrantes y las
condiciones particulares de cada aplicación: desde sencillos dispositivos,
como los filtros domésticos de café o los embudos de filtración para
separaciones de laboratorio, hasta grandes sistemas complejos de elevada
automatización como los empleados en las industrias petroquímicas y de
refino para la recuperación de catalizadores de alto valor, o los sistemas de
tratamiento de agua potable destinada al suministro urbano.

8. Decantación
En la decantación se separa un sólido o líquido más denso de otro fluido
(líquido o gas) menos denso y que por lo tanto ocupa la parte superior de la
mezcla.
Es un proceso importante en el tratamiento de las aguas residuales.
No debe ser confundida con la sedimentación, que es la separación por
gravedad de los sólidos suspendidos en el agua (arena y materia orgánica).

9. Procedimiento
Es necesario dejar reposar la mezcla para que el sólido se sedimente, es decir,
descienda y sea posible su extracción por acción de la gravedad. A este
proceso se le llama desintegración básica de los compuestos o impurezas; las
cuales son componentes que se encuentran dentro de una mezcla, en una
cantidad mayoritaria.

10. Cromatografía
La cromatografía es uno de los principales métodos para la separación de
especies químicas estrechamente relacionadas en mezclas complejas. La
cromatografía es un método físico de separación basado en la distribución de
los componentes de una mezcla entre dos fases inmiscibles, una fija o
estacionaria y otra móvil.
En todas las separaciones cromatografías la muestra se disuelve en una fase
móvil, que puede ser un gas un líquido o un fluido supercrítico. Esta fase móvil
se hace pasar a través de una fase estacionaria inmiscible, la cual se
mantienen fija en una columna o sobre una superficie sólida. Las fases se
eligen de tal forma que los componentes de la muestra se distribuyen de
modo distinto entre la fase móvil y la fase estacionaria.

11. Funciones básicas
La cromatografía puede cumplir dos funciones básicas que no se excluyen
mutuamente:
Separar los componentes de la mezcla, para obtenerlos más puros y que
puedan ser usados posteriormente (etapa final de muchas síntesis).
Medir la proporción de los componentes de la mezcla (finalidad analítica). En
este caso, las cantidades de material empleadas suelen ser muy pequeñas.
Cromatografía de gases

12. Centrifugación
La centrifugación es un método por el cual se pueden separar sólidos de
líquidos de diferente densidad por medio de una fuerza giratoria. La fuerza
centrífuga es provista por una máquina llamada centrifugadora, la cual
imprime a la mezcla un movimiento de rotación que origina una fuerza que
produce la sedimentación de los sólidos o de las partículas de mayor
densidad.
Los componentes más densos de la mezcla se desplazan fuera del eje de
rotación de la centrífuga, mientras que los componentes menos densos de la
mezcla se desplazan hacia el eje de rotación. De esta manera los químicos y
biólogos pueden aumentar la fuerza de gravedad efectiva en un tubo de
ensayo para producir una precipitación del sedimento en la base del tubo de
ensayo de manera más rápida y completa.

13. Centrifugación
Los centrifugadores se encargan de la separación de las partículas mediante
fuerza de aceleración gravitacional que se logra gracias a una rotación
rápida. Este proceso puede provocar la sedimentación o suspensión de las
partículas o puede conseguir la fuerza necesaria para la filtración a través de
algún tipo de filtro.
La aplicación mas común es la separación de sustancias sólidas a partir de
suspensiones altamente concentrados..

14. Cristalización
La cristalización es un proceso por el cual a partir de un gas, un liquido o una
disolución los iones, átomos o moléculas establecen enlaces hasta formar una
red cristalina.
La operación de cristalización es el proceso cual se separa un componente
de una solución liquida transfiriéndolo a la fase solida en forma de cristales
que precipitan.
Una disolución concentrada a altas temperaturas y se enfría, si se forma una
disolución sobre saturada, que es aquella que tiene momentáneamente mas
soluto disuelto que el admisible por la disolución a esa temperatura en
condiciones de equilibrio.

15. Cristalización
De manera análoga, evaporando el disolvente de una disolución se puede
conseguir que empiecen a cristalizar los sólidos que estaban disueltos cuando
se alcanzan los límites de sus solubilidades. Este método ha sido utilizado
durante milenios en la fabricación de sal a partir de salmuera o agua marina,
etc.
El ejemplo mas claro que tenemos de este método es el del pasado
experimento en donde formamos cristales a base de sulfato de cobre.