Métodos de separación de mezclas


Ana Zita
Ana Zita
Doctora en Bioquímica

Los métodos de separación de mezclas son técnicas físicas que se usan para separar los componentes de una mezcla. Una mezcla puede ser homogénea, cuando sus componentes no se distinguen a simple vista, o heterogénea, cuando son evidentes las diferencias entre sus componentes.

La importancia de estos métodos es que nos permiten obtener sustancias puras a partir de sus mezclas, sin alterar su estructura química. Por ejemplo, para obtener la sal marina, se usa la evaporación para eliminar el agua de la mezcla.

Método de

separación

Definición

Tipo de

mezcla

Ejemplo
Filtración Separación de componentes
sólidos de una mezcla líquida
Heterogénea Filtrado del café molido del café
Tamización Separación de partículas según su tamaño a través de un tamiz Heterogénea Tamizado de la harina para postres
Sedimentación Depósito de partículas suspendidas en una mezcla por acción de la gravedad Heterogénea Tratamientos de aguas residuales
Decantación Trasvasar un líquido de un
recipiente a otro
Heterogénea Separación de los sedimentos del vino
Destilación Separación de componentes con
diferentes puntos de ebullición
Homogénea Destilación del agua para eliminar impurezas
Evaporación Eliminación de solventes
de una mezcla
Homogénea Obtención de extractos orgánicos disueltos en alcohol
Imantación Separación de componentes por
su propiedad magnética
Heterogénea Obtención de limaduras de hierro en una mezcla con arena
Cromatografía Separación de componentes por su afinidad a una fase móvil y una fase fija Homogéneas
Heterogéneas
Separación de los pigmentos vegetales en un papel
Centrifugación Separación basada en la fuerza centrífuga Heterogéneas Separación de los glóbulos rojos del plasma sanguíneo
Cristalización Promover la formación de cristales Homogéneas Formación de cristales de azúcar de una mezcla agua-azúcar
Electroforesis Separación basada en la diferencia en carga eléctrica Homogéneas Separación de proteínas
Sublimación Pasar un sólido a gas sin pasar por líquido Heterogéneas Separación de yodo de arena

1. Filtración

borra de cafe en un filtro de papel
A través de un filtro de papel o de tela, se separa el café líquido del molido cuando se hierve con agua.

La filtración consiste en pasar una mezcla heterogénea líquido-sólido por un material que retiene el sólido y deja pasar el líquido. Por ejemplo, usamos un filtro para separar la mezcla de café molido y café líquido.

Los filtros pueden ser de diferentes materiales, cuya principal característica es que debe ser poroso. Por ejemplo, una mezcla de leche coagulada se hace pasar por una tela fina, separando el suero de la leche del sólido de la leche, que es como se hace el queso.

2. Tamización

colador para tamizar en la cocina

La tamización es el método para separar mezclas con componentes sólidos con diferentes tamaños, que pasan por un colador o tamiz.

La tamización se usa para retirar los bultos de harina y usar la harina más fina para repostería. También se usa en la construcción, separando la arena fina de las piedrecillas.

3. Sedimentación

La sedimentación es el método que separa los componentes sólidos de una mezcla líquida por efecto de la gravedad.

Este método se usa en las plantas de tratamiento de aguas residuales o aguas negras, dejando que los residuos sólidos sedimenten, es decir, caigan al fondo.

4. Decantación

Jarra decantadora de vino
El decantador es una jarra con un fondo ancho con un cuello estrecho que se usa para decantar los sedimentos del vino.

Este método consiste en trasvasar un líquido de un recipiente a otro. Se aplica para separar mezclas heterogéneas de sólido-líquido, como agua y arena, o líquido-líquido que no se mezclan entre sí, como agua y aceite o agua y gasolina.

En el laboratorio de química se usa un embudo de decantación, que facilita la separación de líquidos, porque tiene una llave de paso en la parte inferior.

Por ejemplo, se usa la decantación para separar el vino tinto de los sedimentos que se depositan en el fondo de la botella.

5. Destilación

esquema del equipo de destilacion
Equipo de laboratorio para realizar la destilación.

La destilación es el proceso que separa los componentes de una mezcla líquida, basado en la diferencia en la temperatura que cada uno pasa al estado gaseoso. El equipo para destilación permite obtener el gas de nuevo en estado líquido, mediante condensadores.

Por ejemplo, el agua hierve a 100 ºC mientras el alcohol lo hace a 78,37 ºC. Cuando una mezcla de alcohol y agua se calienta por arriba de 78 ºC, el alcohol se convierte en gas y sube, pasando al condensador y goteando al final en un recipiente recolector.

Las destilerías son fábricas donde se hacen destilaciones en gran escala, por lo general para concentrar el nivel de alcohol de los fermentados de fruta, para producir licores, aguardientes, rones, entre otros. Antiguamente, este proceso se realizaba en alambiques de cobre.

La gasolina y otros derivados del petróleo se obtienen a través de la destilación fraccionada. Este proceso se realiza en las refinerías de petróleo.

6. Evaporación

equipo rotavapor con el se hace evaporacion en el laboratorio quimico
Equipo de evaporación que se usa en los laboratorios químicos.

La evaporación es un método de separación físico que se basa en evaporar el líquido donde están disueltas las sustancias. Se usa principalmente en química, cuando se extraen sustancias orgánicas por medio de solventes como acetona, etanol o hexano. Estos son líquidos con puntos de ebullición bajos, por lo que se evaporan a temperaturas bajas.

7. Imantación

separacion de particulas magneticas usando un iman
En mezclas donde hay una sustancia magnética, esta se puede separar usando un imán.

La imantación es el método de separación de mezclas heterogéneas que se basa en atrapar componentes que son atraídos por un imán.

Algunos laboratorios han diseñado proteínas unidas a partículas magnéticas, que sirve para separarlas usando imanes.

8. Cromatografía

La cromatografía es un método de separación de mezclas homogéneas o heterogéneas. Se basa en la diferencia de velocidad de una sustancia entre dos fases: una fase móvil y otra fija. La fase móvil se mueve arrastrando los diferentes componentes de la mezcla, que se van separando a medida que van chocando con la fase fija.

La fase fija puede ser sólida como el papel, un gel como el agar, o un líquido como el acetonitrilo. La fase móvil puede ser líquida o gaseosa. Dependiendo de esto, tenemos cromatografía en capa fina, cromatografía líquida y cromatografía de gases.

9. Centrifugación

centrifuga de laboratorio clinico y tubos de centrifuga
En el laboratorio clínico se usan centrífugas para separar los componentes de la sangre.

La centrifugación es un método de separación de mezclas heterogéneas líquidas basada en la fuerza centrífuga. Esta fuerza se origina cuando un cuerpo gira y tiende a alejarse del eje de rotación. De esta forma se separan los componentes más densos de una mezcla de los menos densos. Por ejemplo, las células de la sangre se separan del plasma usando la centrifugación.

Las centrifugadoras son aparatos que giran a gran velocidad, en donde se colocan las muestras que se quieren separar. Son ampliamente utilizadas en los laboratorios clínicos y en investigación.

10. Cristalización

La cristalización es un método para separar mezclas homogéneas de un sólido con un líquido. Consiste en promover la formación de cristales con estructuras ordenadas. Esto se puede lograr de varias maneras: enfriando una solución, evaporando el solvente o añadiendo un solvente diferente.

Se observa cristalización cuando se satura una solución con sal en agua hirviendo y luego se deja enfriar.

11. Electroforesis

Electroforesis en gel de agarosa para separar una mezcla de ADN
Las muestras de ácidos nucleicos se pueden separar por electroforesis usando un gel de agarosa.

La electroforesis es la técnica de separación basada en la carga eléctrica de las sustancias presentes en una mezcla. Consiste en colocar la mezcla y hacer pasar una corriente eléctrica, de tal forma que las sustancias con carga positiva se mueven hacia el polo negativo, mientras las sustancias cargadas negativamente se mueven al polo positivo.

Esta técnica es fundamental en el análisis de muestras biológicas y sirve para separar proteínas y ácidos nucleicos, entre otros compuestos. Por ejemplo, las lipoproteinas del plasma sanguíneo se pueden separar por electroforesis, para luego medir su contenido de colesterol y evaluar el riesgo de enfermedad cardiovascular.

12. Sublimación

La sublimación es el paso de un sólido a un gas sin pasar por el estado líquido. Se usa la sublimación para separar mezclas de compuestos orgánicos, donde alguno de los compuestos puede sublimar.

Por ejemplo, en una mezcla de arena y yodo se puede separar el yodo calentándolo. Este pasa al estado gaseoso subiendo y cuando pasa por una superficie fría vuelve a solidificarse.

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Ana Zita
Ana Zita
Doctora en Bioquímica por el Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas (IVIC), con licenciatura en Bioanálisis de la Universidad Central de Venezuela.