[Ciencias de Joseleg] [Química] [La materia] [La materia y sus propiedades] [Introducción] [Los estados de la materia] [Cualitativas y cuantitativas] [Químicas y físicas] [Algunos instrumentos de laboratorio] [Algunos procedimientos de laboratorio] [Sustancias puras e impuras] [Elementos y compuestos] [Abundancia de los elementos] [Propiedades energéticas] [Referencias]
Pulverización
Mediante esta operación se reducen de
tamaño las sustancias que se han de someter reacción, disponiéndolas así mejor
a la acción de los reactivos y los disolventes, pues cuanto mayor sea la
superficie expuesta mayor será la velocidad con que se logran panes procesos. Para
esta operación se emplean los morteros y de acuerdo con las características del
material para reducir se utilizan morteros de porcelana, vidrio, hierro, o ágata.
A la pulverización se une frecuentemente la técnica de tamizado para clasificar
las partículas para regresar al mortero las partículas de mayor tamaño.
Figura 7‑1. Mortero de porcelana
Dispersión o disolución
Por dispersión se entiende la
incorporación de un cuerpo por otro. Cada cuerpo puede estar en uno cualquiera
de sus tres estados y aquí la variedad de dispersiones, pero la más importante
en los laboratorios son aquellas en las que interviene un líquido, debido a su
facilidad de control. Cuando el líquido disperso es oleaginoso, como el aceite
o la gasolina, la dispersión recibe el nombre de emulsión. Una disolución de un
sólido, un líquido o un gas en un líquido llamado disolvente o solvente puede
generar un líquido homogéneo llamado disolución.
Figura 7‑2. Disolver es mezclar una sustancia en otra, una de las sustancias
aparenta desaparecer, pero la mezcla adquiere propiedades nuevas que no tienen
ninguna de las sustancias iniciales por separado.
Sin embargo, algunas sustancias que se
disuelven en cualquier cantidad como por ejemplo el alcohol y el agua no
generan inconveniente en llamar a soluto o solvente a cualquiera de las dos
sustancias mezcladas, lo más común es llamar soluto al que se encuentra en
menor proporción en volumen o en masa.
Cuando se desea probar la solubilidad de
una sustancia en otra, se debe efectuar en un tubo de ensayo o de reloj con
mínimas cantidades de soluto, e idealmente a diferentes temperaturas ensayos de
prueba. Las disoluciones pueden ser divididas en diluidas, concentradas o
saturadas según qué el solvente contenga disuelta poca, mucha o la cantidad
justa de soluto, de la cual es capaz de contener, a la temperatura en que se
hace la operación.
Precipitación
Mediante esta operación separamos una
sustancia de otra en forma sólida insoluble, valiéndonos de la adición de un
reactivo adecuado llamado precipitante, aunque también se puede realizar
alterando la temperatura de una disolución.
Figura 7‑3. Reacción de precipitación entre las sales de cloruro de potasio
soluble con nitrato de plomo precipitante para generar yoduro de plomo
insoluble que precipita con color amarillo y una disolución sobrenadante de
nitrato de potasio.
Es una técnica comúnmente empleada para el
reconocimiento de las sustancias y se lleva a cabo en un tubo de ensayo
agregando el reactivo en pequeñas proporciones y agitando vigorosamente el tubo
de ensayo en el que tiene lugar la reacción
Filtración
La filtración es una técnica semejante al
tamizado, solo que el filtro tiene poros mas pequeños que un tamiz, permitiendo
separar un líquido de un sólido.
Figura 7‑4. A la izquierda tenemos una filtración simple donde la fuerza del
filtrado es ejecutada por la gravedad, y a la derecha tenemos una filtración al
vacío donde la fuerza del filtrado es generada por un tubo conectado a una
bomba de vacío.
Para tal efecto se requiere de una fuerza externa que normalmente es la gravedad, aunque también se puede emplear un vacío generado por un émbolo para absorber el líquido de la suspensión sólida. Otros tipos de filtración permiten separar disoluciones empleando filtros mas pequeños, junto con otras propiedades magnéticas y vacío.
Decantación
La decantación es un método físico
utilizado para la separación de mezclas heterogéneas, el cual se usa para
separar un sólido o un líquido de uno o dos líquidos de diferente densidad y
polaridad. Es un proceso importante en el tratamiento de las aguas residuales.
No debe ser confundida con la separación
gravitatoria, que es la separación por gravedad de los sólidos suspendidos en
el agua (como la arena y la materia orgánica). Existen diferentes tipos de
decantación:
Decantación sólido-líquido:
Se utiliza cuando un componente sólido se
encuentra en suspensión en un líquido.
Decantación líquido-líquido:
se separan líquidos que no pueden
mezclarse y tienen densidades diferentes; el líquido más denso se acumula en la
parte inferior del sistema. En el laboratorio se usa un embudo de bromo,
también conocido como embudo de decantación, o incluso, embudo de separación.
Figura 7‑5. El embudo de decantación permite separar una mezcla heterogénea
líquido-líquido. La fase inferior es mas densa que la fase superior, por queso
cae, y es retirada primero por medio de la llave de paso inferior.
En un sistema formado por agua y aceite,
por ejemplo, el agua, por ser más densa, se ubica en la parte inferior del
embudo y está separada, abriendo una llave de paso de forma controlada.
Es importante controlar la velocidad con
la que caen los líquidos, esto con el fin de garantizar la pureza de ambas
sustancias.
Evaporación y cristalización
La evaporación o vaporización consiste en
pasar un líquido a vapor. Puede realizarse a la temperatura ambiente o a una
mayor. Si se hierve la disolución, el proceso pasa a denominarse ebullición.
Figura 7‑6. Modelo del proceso de evaporación, este no puede realizarse para solutos
volátiles ya que estos se evaporarían junto con el solvente, por lo que esta
técnica sirve solo para sales que no vaporizan a la temperatura de ebullición
del agua.
La evaporación se emplea frecuentemente
con el objetivo de concentrar el soluto siempre y cuando éste no sea volátil,
también puede ser considerada una técnica de purificación si se evapora todo el
solvente y el recipiente conserva únicamente el soluto no evaporado que se
cristaliza a un estado sólido, proceso que ocurre naturalmente en ciertos lagos
salinos como el Mar Muerto o el lago Natron.
Figura 7‑7. El lago Natron es un lago salino en el cual el agua se vaporiza
concentrando las sales al punto que estas se cristalizan generando montículos
de sal.
Este proceso es muy común en la obtención de cristales salinos. los recipientes adecuados para esta operación deben ser de boca ancha como los vasos de precipitado beaker.
Destilación
En caso de que el soluto sea más volátil
que el solvente, si se calienta el recipiente la mayoría del vapor es el
soluto, por lo que este vapor debe ser capturado y condensado por medio de un
tubo de enfriamiento o condensador en un aparato llamado alambique.
Figura 7‑8. Montaje de laboratorio de un alambique para destilación.
La destilación es más eficiente entre
mayor sea la diferencia de punto de ebullición de las dos sustancias, donde
aquella con menor punto de ebullición se concentra más efectivamente, aun cuando
su concentración inicial sea menor. Debido a la acumulación de presión en el
alambique es conveniente controlar bla temperatura y presión del sistema para
evitar riesgos de explosión, algo muy común en las destilerías ilegales de
alcohol adulterado.
