[GuzmánDiego] Informe Práctica 2 - Decantación, Filtración y Adsorción

13
ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL Facultad de Ingeniería en Mecánica y Ciencias de la Producción Ingeniería en Alimentos Química Orgánica Métodos de separación: Decantación, Centrifugación, Filtración y Adsorción. Profesor: Rendón Morán Michael Elaborado por: Guzmán Silva Diego GUAYAQUIL - ECUADOR Segundo Término 2015

Transcript of [GuzmánDiego] Informe Práctica 2 - Decantación, Filtración y Adsorción

Page 1: [GuzmánDiego] Informe Práctica 2 - Decantación, Filtración y Adsorción

ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL

Facultad de Ingeniería en Mecánica y Ciencias de la Producción

Ingeniería en Alimentos

Química Orgánica

Métodos de separación: Decantación, Centrifugación, Filtración y

Adsorción.

Profesor:

Rendón Morán Michael

Elaborado por:

Guzmán Silva Diego GUAYAQUIL - ECUADOR

Segundo Término 2015

Page 2: [GuzmánDiego] Informe Práctica 2 - Decantación, Filtración y Adsorción

1.1. Objetivos:

1.2. Objetivo General:

Reconocer y ensayar diferentes métodos que se aplican para separar

mezclas de sólidos en líquidos y mezclas de líquidos no miscibles.

Revisar la importancia de la decantación, la centrifugación, la filtración y

la adsorción.

Diferenciar los métodos de separación viables para las diferentes mezclas.

1.3. Objetivos específicos:

Reconocer y

2. Fundamento de la práctica:

Los distintos métodos de separación dependerán de los diversos materiales que

contenga la muestra y no siempre que se pueda realizar cierto método significa que

sea el viable.

Reconociendo las diferentes mezclas, ya sea sólido-sólido, líquido-líquido o sólido-

sólido es que procederemos a llevarlas a cabo.

3. Marco Teórico:

Métodos de Separación de Mezclas

Se basan en diferencias entre las propiedades físicas de los componentes de una

mezcla, tales como: Punto de Ebullición Densidad, Presión de Vapor, Punto de

Fusión, Solubilidad, etc.

Se clasifican en:

Métodos físicos.

Métodos químicos

Métodos mecánicos

Métodos físicos

Estos métodos son aquellos en los cuales la mano del hombre no interviene para que

estos se produzcan.

Decantación.

Aplicable para separación de mezclas heterogéneas, estas pueden ser formadas por un

líquido y un sólido, o por dos líquidos. Es necesario dejarla reposar para que el sólido

se sedimente, es decir, descienda y sea posible su extracción por acción de la

gravedad.

Luego el líquido es retirado lentamente hacia otro recipiente quedando el sólido

depositado en el fondo del recipiente,

Page 3: [GuzmánDiego] Informe Práctica 2 - Decantación, Filtración y Adsorción

Cuando los líquidos son no miscibles y que en un principio están como un sistema

homogéneo pero que después se separan en el mismo recipiente y luego se puede

retirar el líquido que quede en la parte superior, quedando el otro en el recipiente de

origen.

Centrifugación

Método por el cual se pueden separar sólidos de líquidos de diferente densidad

mediante una fuerza rotativa, la cual imprime a la mezcla una fuerza mayor que la de

la gravedad, provocando la sedimentación de los sólidos o de las partículas de mayor

densidad.

Tamizado

Uno de los métodos de separación más sencillos, consiste en hacer pasar una mezcla

de cualquier tipo de sólidos, de distinto tamaño, a través del tamiz. Los granos más

pequeños atraviesan el tamiz y los más grandes son retenidos, de esta forma se tendrá

separado dos o más sólidos, dependiendo tanto de dichos sólidos como el tamizador

que se utilice.

Filtración

Aplicable para separar un sólido insoluble de un líquido empleando una malla porosa

tipo colador, la mezcla se vierte sobre la malla quedando atrapada en ella el sólido y

en el otro recipiente se depositará el líquido, de tal manera que queden separados los

dos componentes.

Adsorción

Proceso en el cual una mezcla fluida (líquido o gas) se adhiere sobre la superficie de

un sólido con el cual está en contacto el fluido.

Los procesos de adsorción son empleados para purificar y separar substancias.

El sólido es el adsorbente y la especie que se adhiere sobre la superficie es el

adsorbato.

4. Metodología:

4.1. Materiales

i. DECANTACIÓN

Embudo de separación

Probeta de 100 mL

Nuez Aro de calentamiento

Soporte universal

Muestras

ii. CENTRIFUGACIÓN

Centrifuga universal

Tubos de centrifuga líquidos

muestra

Page 4: [GuzmánDiego] Informe Práctica 2 - Decantación, Filtración y Adsorción

iii. TAMIZADO

Crisol

Muestra

Tamiz

iv. FILTRACIÓN

Soporte universal

Aro de calentamiento

Embudo

Vaso de precipitación

Papel filtro

v. ADSORCIÓN

iv.i. Con Cromatografía en papel

Cuenta gotas

Vaso con agua

Papel filtro

Marcadores

4.2. Reactivos

Acetato de etilo (CH3COOH2CH3)

Hexano (C6H14)

Alcohol metílico (CH3OH)

4.3. Procedimiento

i. DECANTACIÓN

a) Introducir en la ampolla de decantación, agua y aceite.

b) Dejar en reposo.

c) Abrir la llave para recoger la fase inferior.

d) Cuantificar el volumen recogido.

Page 5: [GuzmánDiego] Informe Práctica 2 - Decantación, Filtración y Adsorción

ii. CENTRIFUGACIÓN

a) Introducir mezcla de diésel y agua en un tubo de centrifuga, y colocar y

colocar el tubo en la centrifuga.

b) Tapar el equipo, y poner en posición de encendido el interruptor; espere 15

minutos para volver a la posición de apagado.

c) Sacar los tubos de centrífuga, observe y anote.

Page 6: [GuzmánDiego] Informe Práctica 2 - Decantación, Filtración y Adsorción

iii. TAMIZADO

a) Colocar la muestra sobre el crisol.

b) Colocar un papel sobre el cual caerá el sólido que atraviese el tamiz.

c) Dejar caer la muestra sobre el tamiz y luego dar suaves y cortos golpes

a éste para que pase el sólido más pequeño.

Page 7: [GuzmánDiego] Informe Práctica 2 - Decantación, Filtración y Adsorción

iv. FILTRACIÓN

a) Armar un sistema como el del gráfico del manual.

b) Colocar papel filtro en el embudo.

c) Pasar la muestra por el sistema (por el papel filtro contenido en el embudo.

d) Observar y anotar.

Page 8: [GuzmánDiego] Informe Práctica 2 - Decantación, Filtración y Adsorción

v. ADSORCIÓN

iv.i. Con Cromatografía en Papel

a) Marcar puntos a lo largo de una tira de papel filtro.

b) Humedecer cada punto con una gota de agua respectivamente, y repetir el

depósito de gotas hasta que todo el papel se vea humedecido.

c) Observar y anotar.

d) Cortar longitudinalmente la tira para lograr dos porciones iguales, las que

presentarán en el informe.

Page 9: [GuzmánDiego] Informe Práctica 2 - Decantación, Filtración y Adsorción
Page 10: [GuzmánDiego] Informe Práctica 2 - Decantación, Filtración y Adsorción

5. Resultados:

Cromatografía en Papel

𝑅𝑓 =𝑅𝑒𝑐𝑜𝑟𝑟𝑖𝑑𝑜

𝐹𝑟𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒𝑙 𝑠𝑜𝑙𝑣𝑒𝑛𝑡𝑒

𝑅𝑓 =𝑅𝑒𝑐𝑜𝑟𝑟𝑖𝑑𝑜 𝑀𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 𝐸

𝐹𝑟𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒𝑙 𝑠𝑜𝑙𝑣𝑒𝑛𝑡𝑒

𝑅𝑓 =1.6 𝑐𝑚

305 𝑐𝑚

𝑅𝑓 =1.6 𝑐𝑚

3.5 𝑐𝑚

𝑅𝑓 = 0.46

6. Conclusiones y Recomendaciones:

6.1. Conclusiones

Los diferentes procesos de separación son de naturaleza mecánica, haciendo uso

de las propiedades físicas de los componentes es que se procede a realizarlas.

Aprovechando de ellas para la separación, como lo son: la densidad, solubilidad,

radio de la partícula.

Page 11: [GuzmánDiego] Informe Práctica 2 - Decantación, Filtración y Adsorción

Se usó durante la decantación los líquidos no miscibles más conocidos. Agua y

aceite.

Fue fácil su separación ya que sólo se tenían dos tipos de líquidos, sin embargo,

si se tuviere más líquidos, la extracción entre ellos sería de mayor dificultad.

Mientras que el método de centrifugado, ya separadas las mezclas, se puede

extraer el líquido con pipetas o simplemente desechar el líquido y quedar el

sólido; esto dependerá de lo que se necesite para trabajar.

El tamizado y la filtración son procesos similares, la diferencia radica en la

mezcla, el tamizado es de sólido-sólido y que aprovecha el radio de la partícula

para separar mientras que la filtración es de líquido-sólido y este último quedará

atrapado en la malla.

Finalmente, el método de cromatografía con papel ya hace uso de reactivos para

que se lleve a cabo.

Los adsorbentes no polares retendrán solutos no polares.

En esta práctica no se tuvo muestra a la cual comparar sino que sólo se tomó en

cuenta el recorrido y forma que describían cada una de las distintas muestras, fue

puesto bajo rayos UV para poder visualizar pero no se lo puede ver muy bien en

fotografías, sin embargo, es poco apreciable visualizándolo en el momento. El

calentamiento aumenta la posibilidad de ver el recorrido que hizo cada una, los

colores y formas.

6.2. Recomendaciones

En el proceso de decantación, es importante no olvidar destapar el embudo ya

que nos tomaría demasiado tiempo el paso del agua al abrir la llave, la demora

sería a causa de la diferencia de presiones.

Durante el proceso de centrifugación, no olvidar que se lleva a cabo con los dos

tubos y con la misma cantidad de muestra. Se la realiza en pares.

7. Bibliografía:

Web

http://www.lenntech.es/adsorcion.htm

http://es.slideshare.net/aidasuarez167/adsorcin

http://biomodel.uah.es/tecnicas/crom/inicio.htm

http://www.mncn.csic.es/docs/repositorio/es_ES/investigacion/cromatografia

/principios_de_cromatografia.pdf

8. Apéndice:

a) ¿Qué es la cromatografía?

Es el método físico para separar componentes de una mezcla, y su posterior

análisis, basado en que las diferentes sustancias que forman los componentes de

Page 12: [GuzmánDiego] Informe Práctica 2 - Decantación, Filtración y Adsorción

una mezcla se arrastran a diferentes velocidades sobre un soporte. El soporte

puede ser papel, un gas, otro líquido, etc.

b) ¿Qué es decantación?

Método físico para separar mezclas que pueden estar conformadas por líquido y

sólido o dos líquidos.

Por acción de la gravedad al dejar la mezcla en reposo, el sólido se sedimentará

y es posible la extracción del componente menos denso.

c) ¿Qué es centrifugación?

Método utilizado para acelerar el proceso de sedimentación.

Se coloca la mezcla dentro de una centrifuga, la cual tiene un movimiento de

rotación constante, logrando que las partículas de mayor densidad, se vayan al

fondo y las más livianas queden en la parte superior debido a la fuerza rotativa

creada.

d) ¿Qué es filtración?

Método que se aplica para separar un sólido insoluble de un líquido por medio de una

malla porosa, la mezcla se vierte sobre la malla quedando atrapada en ella el sólido y

en el otro recipiente se depositará el líquido, de tal manera que queden separados los

dos componentes.

e) ¿Qué es adsorción?

Proceso en el cual una mezcla fluida (líquido o gas) se adhiere sobre la superficie de

un sólido con el cual está en contacto el fluido.

f) ¿Cuál es el fundamento de separación de cada uno de los métodos

ensayados?

Decantación.

Separación líquido-líquido (No miscibles)

Centrifugación

Separación líquido-sólido

Tamizado

Separación sólido-sólido

Filtración

Separación líquido-sólido

Page 13: [GuzmánDiego] Informe Práctica 2 - Decantación, Filtración y Adsorción

Adsorción

Separación líquido-líquido

Separación líquido-gas

g) ¿Cuáles propiedades físicas o químicas intervinieron en cada uno de los

métodos desarrollados?

Decantación.

Inmiscibilidad

Densidad

Centrifugación

Densidad

Tamizado

Granulometría (Radio de la partícula)

Filtración

Granulometría (Radio de la partícula)

Adsorción

Sólido ⟶ adsorbente

Superficie a adherirse ⟶ adsorbato