Este documento describe diferentes métodos para separar mezclas, incluyendo decantación, filtración, destilación, sublimación, cromatografía, extracción y cristalización. Luego presenta 5 experimentos prácticos para aplicar estos métodos y separar mezclas comunes como tepache, leche, papa, sal y tinta negra en sus componentes puros. El objetivo es que los estudiantes aprendan a aplicar estos procesos de separación de manera práctica.

1. CETIS No.62
QUÍMICA 1
PRÁCTICA 2
“Métodos para la separación de mezclas”
Introducción
La mayor parte de la materia que nos rodea consiste en mezclas así por ejemplo la
atmosfera, la hidrosfera, y la porción exterior de la litosfera son mezclas de los recursos
naturales para todas las actividades humanas. Usamos el oxigeno de la atmosfera, el agua
de la hidrosfera y petróleo y minerales de la litosfera. Solo una pequeñísima parte de la
materia terrestre se presenta en forma de sustancias elementales: los gases nobles, oro,
plata, mercurio, antimonio, así como el carbono en diferentes formas.
Para satisfacer sus necesidades, la moderna sociedad civilizada a desarrollado múltiples
procesos industriales por los que se extraen metales de los minerales, se fabrican
medicamentos, colorantes, detergentes, fertilizantes, combustibles, explosivos, caucho
sintético, textiles plásticos… en la actualidad, la gran mayoría de los productos se pueden
obtener mediante síntesis, aunque en la industria se prefiere, en ciertos casos, recurrir a
procedimientos de extracción para sustancias como azúcar, caucho, celulosa, almidón,
etc. Algunas síntesis, como la del alcohol metílico y el acido acético pueden competir
desde el punto de vista eclógico con los procesos de extracción correspondientes.
Los métodos de separación de las mezclas son diferentes y dependen de las propiedades
de las sustancias que las componen. Los métodos más difundidos son: decantación,
filtración, destilación, sublimación, cromatografía, extracción, y cristalización.
Decantación
Es el procedimiento que se utiliza para separar una sustancia solida mezclada con una
liquida. Primero se deja reposar la mezcla hasta que las partículas de la sustancia solida se
depositan en el fondo del recipiente y después se escurre la sustancia liquida inclinando
lentamente el recipiente sin agitar su contenido.

2. Filtración
Es el proceso que se utiliza para separar mezclas por medio de un embudo y papel filtro.
Una vez que se coloca el papel filtro en el embudo se vierte en este la mezcla; el liquido
atraviesa el papel filtro mientras que el sólido permanece en el. El primero se llama
filtrado y el segundo residuo, precipitado o simplemente parte solida.
Un papel filtro tiene orificios finos, que permiten que algunas partículas lo penetren,
mientras que tras quedan retenidas, según su tamaño.
El papel filtro se dobla en forma de cono y este se coloca en el embudo de vidrio de tal
manera que se adhiera toda su superficie a la pared del mismo. El embudo con el filtro se
introduce en el cuello de un matraz o en el anillo del soporte universal.
Para filtrar la mezcla, con la mano izquierda se sujeta la varilla de vidrio en posición
vertical, mientras con la derecha se toma el vaso con el pico hacia la izquierda, después se
inclina el vaso hasta que el liquido se vierta con la varilla. Al terminar la operación se
enjuaga el vaso con líquido utilizando el frasco lavador.

3. Destilación
Un líquido se evapora cuando se calienta en un recipiente abierto y los vapores se
difunden en la atmosfera. Cuando estos vapores pasan nuevamente al estado liquido por
enfriamiento, se dice que se condensan. Por destilación se entiende e proceso que
consiste en calentar líquidos y obtener vapores que se recogen en algún recipiente para
que se condensen nuevamente.
La destilación es un procedimiento de separación de mezclas que se basa en los
diferentes untos de ebullición de sus componentes. Primero se evapora el componente de
menor punto de ebullición y luego continúa en orden ascendente. Este procedimiento lo
emplean los fabricantes del whisky y utilizando alambiques; también las grandes plantas
petroquímicas lo usan para separar los componentes del petróleo en fracciones bien
conocidas por todos como la gasolina, el queroseno o los aceites lubricantes.
Destilación simple
La operación se efectúa a la presión ambiente y la mezcla sufre únicamente la
evaporación y una condensación.
La mezcla se introduce en el matraz de destilación mediante un embudo de tallo largo. Se
utilizan matraces de fondo redondo y solo deben llenarse a la mitad o dos terceras partes
de su capacidad. Para evitar sobresaltos durante la destilación se agregan, antes de
calentar, unos cuantos cuerpos de ebullición (pedacitos de porcelana porosa). Se calienta
la mezcla hasta que hierva. El componente con el punto de ebullición más bajo se
evapora, y el termómetro marca una lectura constante, correspondiente al punto de
ebullición de dicho componente. El vapor pasa a un tubo condensador (tubo refrigerante)
enfriado por agua y sale como liquido puro, separado de los demás componentes de la
mezcla.
Para controlar la temperatura durante la destilación, se emplea el baño maría, que
contendrá agua en caso de que el punto de ebullición del líquido que se va a destilar sea
menor de 80°C, y aceite mineral o glicerina si dicho punto se encuentra entre 80 y 180°C.
Cuando se trata de líquidos inflamables se debe emplear como medio de calefacción una
canastilla eléctrica.
Destilación a presión reducida o al vacío
Un líquido puro posee un punto de ebullición característico que depende de la presión
exterior. El agua, por ejemplo, hierve a 100°C a la presión de 760 mm de Hg, a 66°C a 200
mm de Hg, y a 92.5°C a 586 mm de Hg (que es la presión de la ciudad de México). Las

4. sustancias que se descomponen a la temperatura necesaria para la destilación a presión
atmosférica, se pueden destilar a presión reducida, a la que hierven a menor temperatura.
Destilación fraccionada
Se fundamente en el hecho de que el vapor separado durante la ebullición de la mezcla
inicial se condensa y la mezcla liquida que se obtiene se destila otra vez. El vapor separado
en este caso será más rico en componente volátil. Al repetirse esta operación unas
cuantas veces puede obtenerse el componente volátil puro o casi puro en el producto de
condensación. El proceso de fraccionamiento será tedioso si cada fracción requiriera una
separación del vapor de la solución mediante la condensación, seguida de la re
destilación. Para evitar esto, se utiliza una columna de fraccionamiento, que es un aparato
de destilación en el cual se producen comúnmente muchas destilaciones.
Sublimación
Otro método de separación de mezclas constituidas por componentes sólidos es la
sublimación. Algunas sustancias solidas se evaporan si se mantienen en un recipiente
abierto. El hielo seco (𝐶𝑂2 Solido) y la naftalina son dos ejemplos. Estas sustancias sufren
el intercambio directo del estado sólido al gaseoso sin pasar por el estado líquido,
fenómeno conocido como sublimación. Al calentar una mezcla que contenga una
sustancia sublimable, esta pasa de solido a vapor sin pasar por el estado liquido.
Cromatografía
La cromatografía es un procedimiento físico dinámico en el cual las sustancias que
componen una mezcla son separadas debido a sus diferentes afinidades con dos
sustancias a las que se denomina fases, una es fija o estacionaria y la otra móvil. La
primea puede ser un sólido o un liquido; la segunda, un gas o un liquido.
Según el mecanismo de separación se distinguen, principalmente, dos tipos de
cromatografía: por adsorción y por partición:

5. Tipo de cromatografía Fases: móvil/estacionaria técnica
Por adsorción
Liquido/solido Cromatografía en columna
Solución de
electrolito/polímero iónico
Cromatografía de
intercambio iónico
Por partición Liquido/liquido
Cromatografía sobre papel
Cromatografía en capa fina
Cromatografía en columna
Cromatografía gas/liquido
La cromatografía por adsorción se basa en la capacidad selectiva de adsorción de los
componentes individuales de la mezcla por los correspondientes adsorbentes. Este
método consiste en hacer pasar la mezcla que se desea separar a través de un tubo de
vidrio lleno de adsorbente líquido. Este tubo de vidrio se denomina columna de adsorción.
La cromatografía por partición se basa en la diferencia entre los coeficientes de partición
de los componentes individuales de la mezcla en dos líquidos inmiscibles. Uno de los
líquidos (estacionario) está distribuido en una sustancia porosa (portador), y el segundo
(móvil) representa un disolvente inmiscible con el primero. Este disolvente se deja pasar a
baja velocidad a través de la columna.
En lugar de la columna, se pueden emplear tiras u hojas de papel filtro como portador
para disolvente fijo. Se aplica en el extremo de la tira de papel una gota de la disolución
que se deseaseparar, y este extremo se sumerge en un disolvente dentro de un recipiente
cerrado (vaso, frasco). El disolvente se mueve a través del papel mojándolo, y cada
sustancia de las que se encuentran en la mezcla sigue, con su velocidad propia, la misma
dirección que el disolvente. Este tipo de cromatografía por partición se denomina
cromatografía sobre papel.
Objetivo

6. Aplicar diferentes métodos de separación de mezclas para obtener sustancias puras.
Material
- 6 tubos de ensayo
- 2 vasos de precipitados de 100mL
- Colador
- Embudo
- Equipo para destilación simple
- Gradilla
- Papel filtro
- Pinza para tubo de ensayo
- Pipetas
- Rayador
- Acido acético al 25%
- Leche descremada
- Papa
- Tepache
- Solución de cloruro de sodio (NaCl)
- Yodo
Desarrollo
EXPERIMENTO 1. Obtención de alcohol a partir del tepache.
Arma el aparato de destilación y deposita 100mL de tepache en el rasco de destilación.
Abre la llave para que circule el agua y después prenda el mechero. Calienta con llama
moderada. Cuando tengas un poco de destilado, apaga el mechero y cierra la llave del
agua. Agrega unos granitos de yodo al destilado obtenido. Anota tus observaciones y
conclusión sobre el tipo de sustancias que separaste.

7. Observaciones:
El tepache se separo por el método de destilación lo cual tardo en obtenerse el alcohol
porque no alcanzaba el punto de ebullicion
Conclusiones:
Cuando se terminara este método se tuvo alcohol
EXPERIMENTO 2. Separación de la caseína de la leche
La leche es una mezcla de agua, grasas, proteínas, azucares, minerales, y otras sustancias
que se encuentran en menor proporción. La caseína es la principal proteína de la leche
(hasta 85% de las proteínas totales) y precipita cuando aumenta la acides de la leche. En
esta propiedad se basa la siguiente separación.
Procedimiento
Vierte 25mL de leche descremada en un caso de precipitado, agrega 2mL de acido acético
al 25% y deja reposar unos segundos. En caso de que no se observe una clara separación
de la caseína, agrega 1mL más de acido acético. Filtra el contenido del vaso y recibe el
suero de la leche en otro vaso de precipitados. Observa cuidadosamente el suero y la
caseína y describe la apariencia física de ambos.

8. Suero: pues el suero tenía una consistencia liquida y una apariencia transparente
Caseína: esta tenía una consistencia como gelatinosa era blanca y olía a yogurt
EXPERIMENTO 3. Obtención de almidón de la papa
El almidón es un polisacárido (carbohidrato) se encuentra en mayor proporción de la
papa, la cebada, la yuca, el trigo, el maíz y el arroz. Es un polvo blanco insoluble en agua y
alcohol y la forma de soluciones coloidales en agua caliente. Reacciona el yodo formando
yoduro de almidón de color azul.

9. Procedimiento
Ralla una papa mediana y luego remójala en 150mL de agua. Agita durante un minuto.
Separa las partículas grandes de la papa utilizando un colador o tamiz. Deja reposar el
filtrado hasta que observes un sedimento blanco. Por decantación, separa el agua del
almidón obtenido y frótalo suavemente entre las llemas de tus dedos. Vierte en n tubo de
ensayo unos mililitros del filtrado y calienta con la llama moderada.
Observaciones: pues cuando agitamos la papa y la filtramos salió un líquido café después
dejamos reposar y observamos en la parte de abajo del vaso de precipitados el almidón y
cuando lo pusimos a fuego ese líquido se formó como una goma

10. EXPERIMENTO 4. Separación del clorurode sodio
La sal de mesa se extrae por diversos procedimientos; uno de ellos consiste en inundar
extensiones costeras que se transforman en lagunas cerradas de poca profundidad y gran
superficie de evaporación; se deja que la energía solar evapore el agua por completo y la
separe así de la sal.
En México, la extracción de la sal constituye una importante industria. Las principales
regiones salineras son: Guerrero Negro y Ojo de Liebre, en Baja California; San Francisco
Soto la Marina, en Tamaulipas; Real de Santiago, en Campeche; Celestun, Sisal y
Riolagartos, en Yucatán; Salina Cruz y Juchitan, en Oaxaca.
Procedimiento
En la mesa tienes una mezcla de sal de mesa (NaCl) y agua. Presenta al maestro una
propuesta de cómo separar la mezcla, y llévala a cabo si el maestro la aprueba. Describe
tu experimento y tus observaciones.
Experimento: nosotras hicimos este experimento por el método de evaporación
Observaciones: calentamos sal con agua a una temperatura de 100° y después de un largo
tiempo evaporo el agua y se formó como una piedra

11. EXPERIMENTO 5. Separación de los colorantes de la tinta negra
Vierte en pequeños tubos de ensayo separados 0.5 mL de las siguientes sustancias:
benceno (𝐶6 𝐻6), Alcohol etílico (𝐶2 𝐻5 𝑂𝐻 ), Tetracloruro de carbono (𝐶𝐶𝑙4) y una mezcla
1:1 de acetona (𝐶𝐻3 𝐶𝑂𝐶𝐻3) y alcohol etílico.
Corta cinco tiras de papel filtro de 1cm de ancho y largo iguala a la longitud de los tubos
de ensayo. Marca cada tira con una pequeña mancha de tinta negra a 1cm de cada uno de
sus extremos y colócala dentro de un tubo de ensayo de manera que el extremo con la
mancha de tinta este apenas sumergido en el líquido. Si es necesario sujétala con un clip a
la boca del tubo de ensayo. Observa que sucede con el disolvente y con la mancha de
tinta. ¿Cuál de los disolventes separo más color?

12. Observaciones: se separó la tinta más rápido con el alcohol etílico con el acetona y con el
líquido que más tiempo tardo en separase la tinta fue con el tetracloruro de carbono
¿Qué solventes utilizarías para hacer la cromatografía en papel de los colorantes de los
plumones de agua? El alcohol etílico y el acetona
Conclusión: con ciertos solventes es más rápida la separación de la tinta que con otros
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
1. Busca información sobre el uso de la caseína en la producción de plásticos.
Plástico
 Buen procesado
 Resistencia mecánica
 Resistencia al agua
 Plástico rígido
 Plástico desechable
 Fibra
 Película/lámina de envoltura en embalajes
Investiga el proceso de obtención del azúcar de caña señala los pasos que sean
procedimientos de separación de mezclas. 1.-) Extracción del Jugo:
la extracción del jugo moliendo la caña entre pesados rodillos o mazas constituye la
primera etapa del procesamiento de del azúcar crudo. Primero, la caña se prepara
para la molienda mediante cuchillas giratorias que cortan los tallos en pedazos
pequeños, mediante molinos de martillo que desmenuzan pero no extraen el jugo, o
bien, en forma más general, por una combinación de dos o tres de dichos métodos.
En las prácticas de molienda, más eficientes, más del 95% del azúcar contenido en la
caña pasa a guarapo; este porcentaje se conoce como la extracción de sacarosa (por
dela extracción, o más sencillamente, la extracción).
2.-) Purificación del Guarapo: Clarificación:
el jugo de color verde oscuro procedente de los trapiches es ácido y turbio. El procesa
de clarificación (o defecación), diseñado para remover las impurezas tanto solubles
como insolubles, emplea en forma general, cal y calor agentes clarificante. La lechada

13. de cal, alrededor de 16 (0,5 kg) (CaO) por tonelada de caña, neutraliza la acidez
natural del guarapo, formando sales insolubles de calcio. El jugo clarificado
transparente y de un color parduzco pasa a los evaporadores sin tratamiento
adicional.
3.-) Evaporación:
el jugo clarificado, que tiene más o menos la misma composición que el jugo crudo
extraído, excepto las impurezas precipitadas por el tratamiento con cal, contiene
aproximadamente un 85 % de agua. Dos terceras partes de esta agua se evapora en
evaporadores de vacío de múltiple efecto, los cuales consisten en un necerión
(generalmente cuatro) de celdas de ebullición al vacío.
4.-) Clarificación del Jugo Crudo:
el proceso es similar a la fosfatación del refundido en unas refinerías de azúcar. En
este caso, se añaden al jarabe o meladura cal y ácido forfórico, luego se airea junto
con la adición de un polímero floculante.
5.-) Cristalización:
la cristalización tiene lugar en tachas al vacío de simple efecto, donde el jarabe se
evapora hasta quedar saturado de azúcar. En este momento se añaden semillas a fin
de que sirvan de medio para los cristales de azúcar, y se va añadiendo mas jarabe
según se evapora el agua. El crecimiento de los cristales continua hasta que se llena el
tacho.
La templa (el contenido del tacho) se descarga luego por medio de una válvula de pie
a un mezclador o cristalizador.
7.-) Centrifugación o Purga; Reebullicion de las Mieles:
l amasa cocida proveniente del mezclador o del cristalizador se lleva a maquinas
giratorias llamadas centrifugador.
El tambor cilíndrico suspendido de un eje tiene paredes laterales perforadas, forradas
en el interior con tela metálica, entre éstas y las paredes hay láminas metálicas que
contienen de 400 a 600 perforaciones por pulgada cuadrada. El tambor gira a
velocdades que oscilan entre 1000 1800 rpm. El revestimiento perforado retiene los
cristales de azúcar que puede lavar con agua si se desea. El licor madre, la miel, pasa a
través del revestimiento debido a la fuerza centrífuga ejercida (de 500 hasta 1800
veces la fuerza de la gravedad), y después que el azúcar es purgado se corta, dejando

14. la centrífuga lista para recibir otra carga de masa cosida. Las máquinas modernas son
exclusivamente del tipo de alta velocidad (o de una alta fuerza de gravedad) provistas
de control automático para todo ciclo. Los azúcares de un grado pueden purgarse
utilizando centrífugas continuas.
8.-) Historia de la Maquinaria, el Equipo y los Procesos:
los fabricantes y refinadores de azúcar tienen razón de sentirse orgullosos de su
historia como pioneros de la industria química y del procesamiento de alimentos. La
mayor parte de los equipos básico se desarrolló específicamente par
la producción azucarera y mas tarde se adaptó para usos generales. El azúcar fue la
primera industria alimenticia en emplear química, y de adelantó por muchos años a
las modernas ideas de control técnico y químico tan corrientes ahora en las grandes
fábricas.
9,-) Máquinas y Equipos:
los primeros tipos de molinos de caña empleaban rodillos verticales
de madera molida por animales, fuerza hidráulica, o motores de viento. Se le atribuye
a Sematon haber sido el primero en disponer tres rodillos horizontales en la forma
triangular actual, y algunos prestigiosos autores afirman que fue el quien ideó el
primer molino de este tipo, movido por vapor en Jamaica.
10.-) Capacidad del Equipo:
debido al hecho de que son muchos los factores que influyen en la selección del
equipo adecuado en el ingenio azucarero, las cifras promedios podrían conducir a
conclusiones erróneas. Las condiciones locales, las características y riqueza del
contenido de la caña, el tipo de proceso, la calidad deseada de la producción y
muchas otras consideraciones, afectan el tamaño y capacidad de maquinas y equipos
en las diferentes estaciones de la fábrica.
11.-) Nuevos Procesos para la Operación en Pequeña Escala:
el proceso mas reciente en el separador TILBY, la caña se corta longitudinalmente en
dos mitades, cada mitad pasa por su propio separador de manera que la médula es
removida del interior de la corteza luego dicha corteza se raspa todavía mas para
remover la capa exterior de revestimiento de cera. Las capas de denominan por lo
general Compith para la porción de la médula, Comsind para la capa fibrosa y Dermax
para la cubierta de cera.

15. 3. Investiga el proceso de destilación fraccionada de petróleo
4. Elabora cinco preguntas relacionadas con el desarrollo del proceso, y contéstalas.
1. Como se utiliza el petróleo natural.
El petróleo natural no se usa como se extrae de la naturaleza, sino que se separa en
mezclas más simples de hidrocarburos que tienen usos específicos, a este proceso se
le conoce como destilación fraccionada. se utiliza el petróleo natural
2. Que elabora la industria petroquímica a partir del petróleo.
La industria petroquímica elabora a partir del petróleo varios productos derivados,
además de combustibles, como plásticos, derivados del etileno, pesticidas,
herbicidas, fertilizantes o fibras sintéticas.

16. 3. Cuáles son las fracciones de este proceso.
Gases: metano, etano y gases licuados del petróleo (propano y butano)
Bencina, ligroína o éter de petróleo
Gasolina
Queroseno
Gasóleo (ligero y pesado)
Fuelóleo
Aceites lubricantes
Asfalto
Alquitrán
4. Donde se introduce el petróleo natural hirviente.
El petróleo natural hirviente (unos 400 grados Celsius) se introduce a la parte baja
de la torre, todas las sustancias que se evaporan a esa temperatura pasan como
vapores a la cámara superior algo más fría y en ella se condensan las fracciones
más pesadas que corresponden a los aceites lubricantes.
5. Cual método de separación se emplea en este proceso
La destilación fraccionada
CUESTIONARIO
1. ¿Cuál de las siguientes mezclas no es homogénea?
a) Vinagre
b) Bronce
c) Leche entera
d) Aire
2. ¿Qué procedimiento de separación emplearías en una mezcla que contiene un
líquido y un sólido insoluble?
a) Destilación
b) Evaporación
c) Decantación
d) Cromatografía
3. Con un embudo y una servilleta o una coladera es posible separar algunas mezclas
formadas por líquidos y sólidos insolubles, como sucede con el café, la nata de la
leche, la arena y el agua, etc. ¿Cómo se llama este método de separación de
mezclas?
a) Sublimación

17. b) Decantación
c) Filtración
d) Cristalización
4. Es el método de separación de mezclas que aprovecha que algunas sustancias,
como los desodorantes, tienen la propiedad de pasar del estado solido al gaseoso
sin transformarse previamente en liquido:
a) Sublimación
b) Decantación
c) Filtración
d) Cristalización
5. Es el método de separación de los componentes del petróleo:
a) Decantación
b) Destilación fraccionada
c) Sublimación
d) Cromatografía e capa fina