Métodos de separación de mezclas

Te explicamos qué son los métodos para separar mezclas y sus características. Además, ejemplos de cada una de estas técnicas.

¿Cuáles son los métodos de separación de mezclas?

Los métodos de separación de mezclas, también conocidos como métodos de separación de fases, son los distintos procedimientos físicos que permiten separar dos o más componentes presentes en una sustancia, sin que estos pierdan su identidad ni sus propiedades químicas.

Los métodos de separación son los siguientes:

• Decantación
• Filtración
• Separación magnética
• Tamizado
• Destilación
• Cristalización
• Flotación
• Cromatografía

Para que los métodos de separación de mezclas puedan aplicarse y los componentes conserven su identidad, es necesario que no ocurran reacciones químicas ni se formen nuevas sustancias. Además, para que estos procedimientos sean efectivos, deben existir diferencias físicas observables entre las sustancias, como el punto de ebullición, la densidad o el tamaño de las partículas.

Estos métodos pueden aplicarse tanto en mezclas homogéneas como heterogéneas, ya que no provocan cambios en la identidad de sus componentes. Incluso, estos pueden recuperarse en un estado similar al que tenían antes de someterlos al método de separación. Según el método empleado, los componentes se podrán aislar con mayor o menor pureza.

Ver además: Estados de agregación de la materia

Decantación

La decantación es un método que se emplea para separar líquidos que no se disuelven entre sí (como el agua y el aceite) o sólidos insolubles en un líquido (como agua y arena).

El método consiste en el uso de una ampolla o un embudo, donde se deja reposar la mezcla hasta que el ingrediente más denso sedimente y quede en el fondo. Se abre la válvula y se lo deja salir, cerrándola a tiempo para que permanezca el ingrediente menos denso en su interior. Este método suele emplearse como primer paso hacia la obtención de sustancias más puras.

Puede servirte: Decantación

Filtración

La filtración es un método útil para separar sólidos no solubles de líquidos. Consiste en la utilización de un filtro, puede ser un papel filtrador o piedras filtrantes, que permite el paso del líquido a través del medio poroso y, a su vez, es capaz de retener los elementos sólidos.

Así funcionan los filtros de agua de uso doméstico o el papel de filtro para preparar café molido: el agua caliente con las partículas más finas del café traviesan el papel, quedando retenidas las partículas más gruesas.

Ver también: Filtración

Separación magnética

La separación magnética es un método que permite separar los componentes de una mezcla según su susceptibilidad al campo magnético. Algunas sustancias son atraídas por imanes (como el hierro, el níquel o el cobalto), mientras que otras no. Aprovechando esta diferencia, se aplica un imán o electroimán que permite extraer el material magnético sin alterar el resto de la mezcla. Por ejemplo, la separación de fragmentos de hierro en la tierra o de metal en el agua.

Más en: Separación magnética

Tamizado

El tamizado funciona de manera similar a la filtración, solo que es útil para sustancias que contienen partículas sólidas de distinto tamaño, como grava y arena, sal y palomitas de maíz, o arroz y piedritas.

Para este proceso se utiliza una red o tamiz con perforaciones que permiten el paso de los fragmentos más pequeños y retiene los más grandes. Según el tipo de material, puede emplearse como un paso preliminar o como método final de separación.

Ver también: Tamizado

Destilación

La destilación permite separar líquidos solubles entre sí, pero que tengan distinto punto de ebullición, como el agua y el alcohol. Para que el proceso sea efectivo, la diferencia entre los puntos de ebullición debe ser al menos de 80 ºC.

El procedimiento consiste en calentar la mezcla en un recipiente manteniendo el control de la temperatura, de modo que solo el componente con el punto de ebullición más bajo se evapore. De esta manera, el vapor atraviesa un conducto, llamado columna de destilación, que lo conduce hacia otro recipiente refrigerado, donde se condensa y recupera su estado líquido.

A los líquidos obtenidos por este método se los denomina destilados, como el agua destilada o el alcohol destilado.

Ver además: Destilación

Cristalización

La cristalización es un método que permite separar un sólido disuelto en un líquido, como sal o azúcar en agua. Consiste en evaporar el líquido hasta que el sólido se precipite en forma de cristales en el fondo del recipiente. La velocidad de evaporación influye en el tamaño de los cristales: a menor velocidad, mayor tamaño de los cristales. Este método de utiliza, por ejemplo, para obtener la sal marina (a través del depósito de agua de mar en estanques especialmente diseñados para este proceso).

Más en: Cristalización

Flotación

La flotación es el proceso inverso a la decantación: permite que la fase sólida de menor densidad ascienda y flote sobre la superficie del líquido, para luego retirarlo manualmente o con ayuda de un tamiz. Un ejemplo del método de flotación en la vida cotidiana se observa al hervir carne para preparar un caldo: la grasa, que tiene menor densidad que el agua, sube a la superficie y puede extraerse con una cuchara.

Cromatografía

La cromatografía es un método que se utiliza para separar mezclas complejas, en especial cuando otros procedimientos no resultan eficaces. Se basa en la capilaridad, es decir, el avance de una sustancia a través de un medio poroso. En este proceso se distinguen dos fases: una fase móvil (la que se desplaza) y una fase estacionaria (que permanece fija).

La separación ocurre según la afinidad de los componentes por cada fase: aquellos con mayor afinidad por la fase móvil se desplazan más rápido, mientras que los que adhieren más a la fase estacionaria, avanzan en menor velocidad. Por ejemplo, el derrame café sobre una tela: el líquido se esparce formando una patrón de separación visible.

En la actualidad existen distintos tipos de cromatografía, que varían según el medio utilizado y el método de aplicación. Entre los principales se destacan los siguientes:

• Cromatografía de papel. La fase estacionaria es una tira de papel de filtro, mientras que la fase móvil es un disolvente que contiene la muestra. Se colocan unas gotas de esta solución en un extremo del papel y se deja que el disolvente avance por capilaridad. Al secarse, los distintos componentes quedan separados sobre el papel, especialmente si tienen colores diferentes.
• Cromatografía de capa fina. La fase estacionaria está compuesta de un material absorbente (como sílica gel) adherido a una placa de vidrio, aluminio u otro soporte. La fase móvil es un líquido que actúa como eluyente. Se deposita la muestra sobre la placa y se sumerge parcialmente el eluyente; los componentes se separan según su afinidad por la fase estacionaria y el eluyente.
• Cromatografía de columna. La fase estacionaria consiste en un material sólido absorbente que se coloca dentro de una columna (tradicionalmente de vidrio, aunque hoy también se usan materiales como el acero inoxidable). La fase móvil es un eluyente líquido que atraviesa la columna, ya sea por gravedad o mediante presión aplicada por bombas. La separación depende de la diferente afinidad de cada componente por ambas fases.

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Referencias

• Separación y purificación. Encyclopedia Britannica. https://www.britannica.com/
• Separating mixtures. Gobierno de Canarias. https://www3.gobiernodecanarias.org/