A filtração comum

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A filtração comum

Quando acompanhamos o preparo de café, facilmente percebemos que a pessoa realiza um procedimento para retirar o excesso de pó da água por meio de um papel de filtro em um funil ou de um coador de pano. Esse procedimento, que é uma filtração comum, é amplamente utilizado em diversas áreas e ramos das atividades humanas, e não somente no preparo do café.

filtração comum é o método de separação utilizado para separar os componentes presentes em misturas classificadas como heterogêneas. O objetivo é a completa separação do sólido contido na mistura. Os tipos de misturas heterogêneas separadas por esse método são:

  • Sólido em um líquido (Exemplo: água e areia);
  • Sólido em um gás (Exemplo: poeira e ar).

Quando realizada em um laboratório de Química, os materiais e equipamentos utilizados são:

a) Béquer

Representação de um béquer
Representação de um béquer

b) Suporte Universal

Representação de um suporte universal
Representação de um suporte universal

c) Funil simples de vidro

Representação de um funil de vidro utilizado em filtração
Representação de um funil de vidro utilizado em filtração

d) Papel de filtro

Papel de filtro utilizado em filtração
Papel de filtro utilizado em filtração

e) Garra ou argola

Representação de uma garra metálica para suporte universal
Representação de uma garra metálica para suporte universal

A função de cada um desses materiais é mais bem entendida quando explicamos as etapas da separação de uma mistura por filtração. Utilizaremos como exemplo a mistura de água e areia. Acompanhe:

1o) Adaptamos a garra ou argola no suporte universal;

http://escolakids.uol.com.br/public/upload/image/suporte-universal-com-garra-adaptada.jpg

Suporte universal com a garra adaptada

2o) Em seguida, prendemos o funil de vidro na garra ou argola;

Funil adaptado à garra
Funil adaptado à garra

3o) Posicionamos o béquer na parte de baixo do funil de vidro;

Béquer posicionado sob o funil
Béquer posicionado sob o funil

4o) Colocamos o papel de filtro no interior do funil de vidro;

5o) Começamos a despejar a mistura formada por água e areia no interior do funil com o papel de filtro;

6o) O papel de filtro começa a reter a areia e permite a passagem apenas da água, que cai no béquer e é recolhida.

A filtração comum pode ainda ser realizada por meio de um funil de vidro com papel de filtro no interior de um erlenmeyer, como demonstrado na imagem abaixo:

Filtração comum realizada de forma simples
Filtração comum realizada de forma simples

Com essa explicação, fica claro que, durante o preparo do café, o objetivo de utilizar o papel de filtro ou coador de pano é o mesmo de qualquer filtração comum, ou seja, reter o excesso de material sólido. Essa mesma explicação pode ser dada para várias outras situações, tais como:

  • Utilização de um aspirador de pó: o equipamento faz a sucção (suga) do ar e impurezas sólidas para o seu interior. Lá existe um recipiente de tecido que impede a passagem do conteúdo sólido e permite a passagem do gás;
  • Colocar um pedaço de carvão ativado no interior da geladeira: Quando o ar que circula pela geladeira atravessa o carvão, este retém em seu interior todas as moléculas das substâncias que provocam odor no interior da geladeira;
  • Lavar roupas: Quando estamos lavando roupas, o sabão interage com as impurezas, formando grandes flocos sólidos. Quando a água atravessa a roupa, ela arrasta esses flocos; assim, a roupa funciona como um filtro;
  • Após a extração do petróleo no mar: sempre que o petróleo é extraído em regiões marítimas, ele vem acompanhando de areia. Por isso, o método da filtração é realizado para retirar toda a areia presente nele;
  • Em indústrias de alimentos e bebidas, para retirar materiais sólidos indesejáveis presentes na mistura.

Decantação

A decantação é um processo de separação de misturas heterogêneas, principalmente de misturas compostas por líquidos (imiscíveis ou não (que não se misturam)). O recipiente contendo as substâncias é inclinado, derramando a substância mais leve (que fica em cima), em outro recipiente.

Um processo mais eficiente seria utilizando um sifão ou o funil de bromo.

Sifonação
Um canudo é colocado de forma que fique uma ponta em um recipiente vazio, e a outra, no meio da substância mais leve no outro recipiente, como mostrado na figura abaixo:

http://www.infoescola.com/wp-content/uploads/2009/08/2c15sifonacao.gif

Funil de bromo
O funil de bromo é um recipiente de vidro em forma de balão, com uma abertura em cima e uma torneira em baixo. A mistura dos líquidos imiscíveis é colocada no balão, e um béquer fica em baixo da torneira. A torneira é aberta, e o líquido mais denso (que fica em baixo) vai escorrer para o béquer através da torneira.

http://www.infoescola.com/wp-content/uploads/2009/08/b924funil_de_bromo.jpg

SEPARAÇÃO DE MISTURAS

A natureza, os produtos que adquirimos, os materiais confeccionados pelo ser humano, ou seja, de uma forma geral nós e tudo que nos cerca é formado por misturas (associação de substâncias). Para utilizarmos uma substância qualquer é fundamental realizar a separação de misturas.

Separação de misturas significa isolar um ou mais componentes (substâncias) que formam a mistura, seja ela homogênea (que apresenta apenas um aspecto visual, fase) ou heterogênea (que apresenta pelo menos dois aspectos visuais, fases).

Para realizar a separação dos componentes de uma mistura é necessária a utilização de um ou mais métodos. Abaixo, temos uma relação de diversos métodos de separação de misturas, porém alguns mais utilizados em misturas homogêneas, já outros em misturas heterogêneas:

OBS.: De uma forma geral a separação dos componentes de uma mistura quase sempre necessita da utilização de mais de um método.

Misturas heterogêneas

Uma mistura heterogênea ou mistura heterogénea é aquela em que a união de dois elementos resulta em uma mistura em que podemos reconhecer visualmente as duas substâncias e, na maioria das vezes, podemos manualmente separar o soluto do solvente. Em outra definição, o solvente não consegue dissolver o soluto.

Por podermos ver as duas substâncias, essa mistura não resulta em uma solução.

A visualização não é, necessariamente, a olho nu. As fases de uma mistura heterogênea podem ser detectadas no microscópio ou separadas em uma centrífuga. Como exemplos tem-se o sangue e o leite.

Exemplos

  • Água e areia: quando misturados, podemos reconhecer os grãos da areia junto com o líquido.
  • Solvente: água
  • Soluto: areia
  • Mistura: heterogênea
  • Água e sal em excesso: quando misturados, o sal não será dissolvido, pois logo cairá ao fundo da superfície.
  • Solvente: água
  • Soluto: sal
  • Mistura: homogênea
  • Água e óleo: quando misturados, pode-se reconhecer e diferenciar o solvente do soluto.
  • Solvente: água
  • Soluto: óleo
  • Mistura: heterogênea

Misturas homogêneas

  • Fusão fracionada: método utilizado para separar os componentes de uma mistura homogênea formada apenas por sólidos que apresentam diferentes pontos de fusão. A mistura é aquecida até atingir o menor ponto de fusão. Assim, em seguida, por filtração ou peneiração, o sólido restante é separado do líquido. Exemplo: separação dos componentes do ouro 18 quilates.
  • Solidificação fracionada: método utilizado para separar os componentes de uma mistura formada por líquidos miscíveis que apresentem diferentes pontos de fusão através do resfriamento da mistura. A temperatura é diminuída até o menor ponto de fusão para que apenas um dos componentes seja transformado em sólido. Exemplo: separar a parafina dos resíduos do petróleo.
  • Evaporação: método utilizado quando não temos o objetivo de reutilizar o líquido presente na mistura. Assim, ao evaporar o sólido é separado. Exemplo: separação da água do sal em uma salina.
  • Destilação simples: método utilizado para separar os componentes de uma mistura formada por um sólido dissolvido em um líquido. Nele o líquido é vaporizado e em seguida condensado, sendo recolhido em um outro recipiente. Exemplo: separar a mistura água e sal.
  • Destilação fracionada: método utilizado para separar os componentes de uma mistura formada por dois ou mais líquidos miscíveis (que estão dissolvidos entre si). A mistura é aquecida fazendo com que os líquidos sejam vaporizado, porém antes de serem condensados, os vapores são separados em uma coluna de fracionamento. Exemplo: separar a mistura formada por água e acetona.
  • Destilação por arraste de vapor: método que utiliza o calor do vapor de água sobre uma mistura para fazer um componente dela vaporizar. Exemplo: obtenção de essências a partir de plantas.

Agora, clique e amplie seus conhecimentos nos diversos métodos de separação de misturas propostos nos textos abaixo.

Separação magnética

separação magnética é útil para separar misturas heterogêneas, onde um dos componentes da mistura é atraído por um ímã ou um eletroímã.

Um exemplo da utilização da separação magnética é quando temos uma mistura de ferro em pó e enxofre que, com a ajuda de um ímã ou um eletroímã conseguimos atrair o ferro em pó, separando-o do enxofre.