Métodos de separación de mezclas: filtración, decantación, destilación y más
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Para potabilizar el agua, obtener gasolina del petróleo o recuperar un metal de un mineral hay que separar mezclas. Como en una mezcla cada componente conserva sus propiedades, basta con aprovechar alguna diferencia entre ellos (su tamaño, su densidad, su punto de ebullición…) para apartarlos.
En tu libro: este tema está en las páginas 241 a 246 de Saberes y pensamiento científico. Tercer grado (SEP).
Propiedades de las mezclas que se aprovechan
| Propiedad | Qué es | Cómo ayuda a separar |
|---|---|---|
| Punto de ebullición | Temperatura a la que un líquido pasa a gas | Al calentar, se evapora primero el componente con menor punto de ebullición |
| Densidad | Relación entre masa y volumen | En una mezcla heterogénea, lo más denso queda abajo |
| Tamaño de partícula | Qué tan grandes son los trozos de un sólido no disuelto | Las partículas grandes quedan atrapadas en un filtro o tamiz |
| Solubilidad | Capacidad de una sustancia (soluto) de disolverse en otra (disolvente) | Se disuelve un componente y otro no |
| Miscibilidad | Capacidad de dos líquidos de mezclarse de forma homogénea | El agua y el aceite no son miscibles y forman dos capas |
| Polaridad | Reparto desigual de la carga eléctrica en una molécula: un extremo positivo y otro negativo, como un imán | «Lo semejante disuelve a lo semejante»: el agua (polar) disuelve la sal, pero no el aceite |
| Magnetismo | Atracción por un imán | Un imán separa el hierro de otros materiales |
Los métodos de separación
| Método | Tipo de mezcla | Propiedad que aprovecha | Cómo se hace |
|---|---|---|---|
| Filtración | Heterogénea, sólido-líquido | Tamaño de partícula | Se pasa por un filtro: el sólido se queda y el líquido pasa |
| Tamizado | Heterogénea, sólido-sólido | Tamaño de partícula | Un tamiz o colador retiene las partículas grandes |
| Decantación | Heterogénea, sólido-líquido o líquido-líquido | Densidad | Se deja reposar hasta que se separan las fases y se vierte la de arriba |
| Centrifugación | Heterogénea, sólido-líquido | Densidad y tamaño | Se hace girar muy rápido y las partículas pesadas se van al fondo |
| Imantación | Heterogénea con un componente magnético | Magnetismo | Se pasa un imán cubierto de plástico |
| Evaporación | Homogénea, sólido-líquido | Punto de ebullición | Se calienta hasta que el líquido se evapora y queda el sólido |
| Destilación | Homogénea, líquido-líquido | Punto de ebullición | Se calienta, el líquido más volátil se evapora y se condensa en otro recipiente |
| Cristalización | Homogénea, sólido-líquido | Solubilidad | Al evaporar o enfriar el disolvente, el soluto forma cristales |
| Sublimación | Sólido-sólido | Paso directo de sólido a gas | El componente que sublima (como el yodo) pasa a gas y se separa |
| Precipitación | Sólido-líquido | Reacción química o cambio físico | Se forma un sólido que cae al fondo por su peso |
| Adsorción | Homogénea | Atracción por una superficie porosa | Un sólido poroso, como el carbón activado, atrapa algunos componentes |
| Cromatografía y extracción | Homogénea o heterogénea | Polaridad | Los componentes avanzan o se disuelven de forma distinta según su polaridad |
Ejemplos de sublimación (página 246): el hielo seco (dióxido de carbono sólido) y el yodo pasan de sólido a gas sin volverse líquidos.
Separar mezclas de varios componentes
Muchas mezclas necesitan varios métodos en orden.
Ejemplo resuelto: ¿cómo separar una mezcla de arena, sal y limaduras de hierro?
- Imantación: con un imán se retiran las limaduras de hierro.
- Se agrega agua: la sal se disuelve y la arena no.
- Filtración: la arena se queda en el filtro y pasa el agua con sal.
- Evaporación (o cristalización): se calienta el agua salada hasta que queda la sal.
A gran escala, el petróleo se separa por destilación fraccionada para obtener gas, gasolina, diésel y otros productos, y el agua contaminada con metales pesados o compuestos emergentes se trata con varios de estos métodos y otros más avanzados.
Comprueba lo aprendido
1. ¿Qué método usarías para separar el agua del aceite?
Decantación (por ejemplo, con un embudo de separación): no son miscibles y el aceite, menos denso, queda arriba.
2. ¿Cómo se obtiene la sal del agua de mar?
Por evaporación o cristalización: el agua se evapora y la sal queda como sólido.
3. ¿Qué propiedad aprovecha la destilación?
La diferencia en el punto de ebullición: el líquido que hierve primero se evapora y se condensa por separado.
Practica con los ejercicios resueltos de esta unidad:
Ejercicios de materia, mezclas y concentración
Temas relacionados: clasificación de la materia y disoluciones y concentración en el curso de Saberes y pensamiento científico 3.
Referencias
- Secretaría de Educación Pública (2024). Colección Nanahuatzin. Saberes y pensamiento científico. Tercer grado. SEP, pp. 241-246.
- Chang, R. y Overby, J. (2017). Química. McGraw Hill.
