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UNIVERSIDADE TIRADENTES

CURSO DE ENGENHARIA CIVIL

BEATRIZ OLIVEIRA S. CRUZGUILHERME DE OLIVEIRA A. DELFINO JOÃO FERNANDO CABRAL V. SANTANA

MATHEUS PIZZI ANDRADE CRUZROBERTO SERGIO FERREIRA DE MELO

MÉTODOS DE SEPARAÇÃO DE MISTURAS: DECANTAÇÃO E CENTRIFUGAÇÃO

AracajuAbril, 2012

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BEATRIZ OLIVEIRA S. CRUZGUILHERME DE OLIVEIRA A.DELFINOJOÃO FERNANDO CABRAL V. SANTANA

MATHEUS PIZZI ANDRADE CRUZROBERTO SERGIO FERREIRA DE MELO

MÉTODOS DE SEPARAÇÃO DE MISTURAS: DECANTAÇÃO E CENTRIFUGAÇÃO

Relatório técnico-científico apresentado como requisito parcial de avaliação da disciplina Química I, ministrada pelo Prof. Iolando Meneses Santos, no Curso de Eng. Civil na Universidade Tiradentes (UNIT) no 1 semestre de 2012.

AracajuAbril, 2012

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SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO....................................................................................................................03

2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA........................................................................................03

3. OBJETIVOS.........................................................................................................................04

4. MATERIAIS E REAGENTES.............................................................................................05

5. PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS............................................................................05

6. RESULTADOS E DISCUSSÕES........................................................................................06

7. CONCLUSÃO......................................................................................................................07

8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS..................................................................................08

9. APÊNDICES.........................................................................................................................09

APÊNDICE A...............................................................................................................09

APÊNDICE B...............................................................................................................10

APÊNDICE C...............................................................................................................11

APÊNDICE D...............................................................................................................12

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1. INTRODUÇÃO

A filtração é utilizada para separar misturas de sólidos e líquidos. A depender do

tamanho das partículas do sólido deve-se proceder de forma simples ou a vácuo.

2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

Mistura é a reunião de duas ou mais substâncias que não reagem entre si. Numa

mistura os componentes não perdem suas propriedades características. Toda mistura é

constituída por moléculas ou íons, pertencentes a substâncias diferentes. As misturas podem

ser classificadas como homogêneas ou heterogêneas.

Misturas Homogêneas : Misturas que possuem as mesmas propriedades em toda sua

extensão. Não é possível notar superfície de separação entre seus componentes,

mesmo que em nível em microscópico. Exemplo: Álcool + Água , Água + NaCl

Misturas Heterogêneas: Misturas que possuem propriedades diferentes em sua

extensão. Pode-se notar superfície de separação entre os componentes. O componente

mais denso encontra-se na parte inferior numa mistura líquida. São misturas

polifásicas. Exemplo: Água + Gasolina, a água é mais densa do que a gasolina ficando

na parte inferior.

Filtração Simples

A filtração é uma operação simples que consiste em separar líquidos e sólidos, através

de papel (papel filtro) ou algodão ou ainda algodão de vidro.

Usa se algodão de vidro quando se trata de substâncias de ação corrosiva ou dissolventes de

celulose. Usa se algodão comum quando deseja se evitar perda de material, por dispersão

através do papel. Para que uma boa filtração ocorra, as seguintes condições devem ser

satisfeitas:

- o corpo sólido não deve passar através do filtro ou penetrar nos poros, obstruindo-os;

- o líquido não deve reagir com o papel ou com algodão ou com algodão de vidro, nem

o dissolva, mesmo que parcialmente (líquidos dissolventes de celulose);

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No primeiro caso, a adição de produtos coadjuvantes à mistura que agem como absorventes

da parte sólida, geralmente coloidal, favorece a filtração. Como produtos coadjuvantes

empregam-se terras de diatomáceas (terras de infusórios), que absorvem não só os produtos

coloidais, mas também o carvão ativado usado nas filtrações como descorante e que, não raro,

passa através do papel.

Filtração a vácuo

Esse tipo de filtração tem vantagens sobre a filtração simples, por ser mais rápida e por

deixar menor quantidades de impurezas e solvente no sólido. O aumento da velocidade da

filtração é provocada pelo aumento no fluxo de filtrado, que por sua vez, ocorre devido à

sucção provocada pelo vácuo.

Antes da filtração a vácuo, os cristais devem ser lavados com uma pequena quantidade

de solvente frio, para remover qualquer traço da solução água-mãe que pode ter ficado aderida

na superfície do cristal. O solvente quente ou aquecido pode dissolver alguma quantidade do

cristal.

Alguns compostos não são voláteis na temperatura do seu processo de secagem final,

então podemos lavá-los a fim de remover algum material estranho tão completamente quanto

possível. O volume do líquido de lavagem, necessário para remover o material estranho, deve

ser o menor possível, pois nenhum composto é completamente insolúvel.

A lavagem é mais eficaz quando se lava com diversas parcelas de líquido de lavagem,

esgotando o líquido completamente entre cada duas lavagens, do que lavar com uma ou duas

parcelas volumosas do líquido, ou do que adicionar o líquido de lavagem enquanto ainda

houver solução no filtro.

3. OBJETIVO

Esse experimento visou diferenciar filtração simples de filtração a vácuo e, seus

mecanismos de execução, nos mostrando como devemos proceder durante uma filtração.

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4. MATERIAIS E REAGENTES

- Funil de vidro

- Papel de Filtro

- Becker de 150 ml

- Frasco com água

- Suporte

- Garras

- Espátulas

- Bastão de vidro

- Vidro de relógio

- 4 ml de solução de BaCl2

- 4 ml de solução de Na2CO3

- 50 ml de H2O

- água destilada

5. PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS

Experimento 1- Filtração Simples

Colocamos 50 ml de H2O no bécker. Adicionamos 4 ml da solução de cloreto de bário

(BaCl2) e misturamos com o bastão de vidro. Logo depois acrescentamos o carbonato de

sódio (Na2CO3) e agitamos com o bastão de vidro.

Figura 1: Dobradura de papel de filtro

Depois de ter dobrado o papel de filtro, colocamos a mistura usando uma pequena

quantidade de água destilada para possibilitar a aderência ao funil. Montamos o sistema e

realizamos a filtragem, cautelosamente, fazendo com que a mistura escorresse pelo bastão e

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ficasse, precisamente, no meio do papel de filtro para não haver dispersão de sólido e maiores

possibilidades de perda de massa. Lavamos algumas vezes o interior do bécker com pouca

quantidade de água destilada para evitar uma possível de dissolução de sólido.

Figura 2: Filtração Simples

Experimento 2 - Filtração a vácuo

Colocamos a mistura no funil de Büchner (onde já estava o papel de filtro no tamanho

ideal), ao qual se acopla o kitassato, que, por sua vez, se encontrava conectado à bomba de

vácuo. Ao transferirmos a mistura para o funil, o fizemos com o auxílio da baqueta para o

sólido não ficasse disperso no papel. Ligamos a bomba de vácuo, ajustando a pressão no

interior do kitassato para evitar que o papel rasgasse.

6. RESULTADOS E DISCUSSÕES

Proposta do experimento I: Realizar uma decantação

Primeiramente, colocamos cerca de 25 ml de água no bécker, depois adicionamos

25ml de clorofórmio e agitamos com o bastão de vidro. Logo em seguida, acrescentamos 4ml

de solução de carbonato de sódio( Na2CO3) e, novamente, agitamos com o bastão de vidro.

Após aguardarmos alguns instantes, foi observada a formação de uma substância

esbranquiçada no estado sólido (carbonato de bário). Ocorreu a seguinte reação química:

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BaCl2 + Na2CO3 → BaCO3(s) + 2 NaCl(aq)

Após a formação do precipitado e o seu depósito do fundo do recipiente, realizamos a

filtração simples. Obtivemos o carbonato de bário como sendo o resíduo sólido e a solução

filtrada de NaCl. Ao filtrarmos, o fizemos de maneira incorreta, pois, deve-se derramar a

mistura exatamente no centro do papel de filtro para que o sólido não fique disperso.

Proposta do experimento II: Realizar filtração a vácuo

O processo de obtenção do carbonato de cálcio é o mesmo do procedimento anterior.

Após obter o precipitado, colocamos a mistura no funil de Bukner, onde já está acoplado o

papel-filtro, para ser filtrada com o auxílio do sistema de vácuo. Neste experimento,

colocamos a mistura no funil de maneira centralizada para que, após o término da filtração, o

soluto não ficasse espalhado no papel de filtro, dificultando um melhor aproveitamento de

massa. Nesse caso específico, a realização da filtração simples foi eficaz para separar o sólido

do líquido, entretanto a filtração a vácuo agilizou o processo. Nos casos em que o sólido for

muito fino deve-se utilizar a filtração a vácuo.

7. CONCLUSÃO

A aula em laboratório sobre métodos de separação de misturas mostrou como separar

o carbonato de bário (BaCO3(s)) da solução aquosa de cloreto de sódio (NaCl(aq)). E para

realizar essa separação usaram-se as técnicas de filtragem simples e filtragem a vácuo, com

todos os dois métodos foi possível realizar a separação, no entanto, a filtração a vácuo é

concluída em um período menor de tempo.

8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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Filtração a vácuo. Disponível em: http://labjeduardo.iq.unesp.br/orgexp1/filtracaovacuo.htm. Acesso em: 01/04/2012.

Filtração simples. Disponível em: http://labjeduardo.iq.unesp.br/orgexp1/filtracao_simples.htm. Acesso em: 01/04/2012.

SALVADOR, Edgard; USBERCO, João. Química, 1: química geral. 12 ed. São Paulo:

Saraiva, 2006.

SANTOS, Iolando Meneses. Química I e Química Geral - Manual de Aulas de

Laboratório – UNIT-Universidade Tiradentes. Aracaju: 2012.

APÊNDICES

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APÊNDICE – A (Sucção da solução de carbonato de sódio)

Foto de: Guilherme Argolo

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APÊNDICE – B (Carbonato de bário obtido através da filtração a

vácuo)

Foto: Guilherme Argôlo.

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APÊNDICE – C (Filtração simples)

Foto: Guilherme Argolo.

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APÊNDICE – D (Mistura de cloreto de sólido, carbonato de bário e

água)

Foto : Guilherme Argôlo.