quimica

El ABC de la Química (Parte II): Trabajando con mezclas.
Publicado en octubre 9, AM de luisccq
En el post anterior vimos la diferencia entre sustancias químicas y mezclas, distinguiendo además entre mezclas homogéneas y heterogéneas, así como otro tipo de sistemas como suspensiones y dispersiones coloidales.
En Química, trabajar con mezclas es habitual. En los procesos de síntesis decompuestos en el laboratorio suelen obtenerse otro tipo de productos además del producto principal conocidos como subproductos. Se hace por tanto necesarias una serie de etapas de aislamiento y purificación. Este tipo de operaciones, aunque a otra escala, también se lleva a cabo en la industria química (operaciones básicas) o en otros sectores como la minería (donde se separa la mena de la ganga).La nueva filosofía de la práctica química, Green Chemistry, trata de minimizar el número de subproductos y etapas de este tipo, a fin de optimizar el proceso de síntesis tanto desde un punto de vista material (emplear menos cantidad de disolventes y otros reactivos), como de efectividad (evitar la obtención de subproductos, maximizando la economía atómica), de seguridad (evitando emplear disolventestóxicos) y económicos (minimizar gasto de reactivos y energéticos).

Chemistry cares for the environment! Fuente: Ingrid Montes.
Aunque se trata de operaciones típicas del laboratorio de Química, la separación de los componentes de una mezcla tradicionalmente ha sido catalogada como “basada en operaciones físicas”, especialmente en los niveles más básicos de enseñanza secundaria. A la luz de laQuímica moderna, podríamos decir que los componentes de las mezclas se separan por procedimientos físicos, fisicoquímicos… ¡Y químicos! De lo físico, lo químico y lo fisicoquímico hablaremos en la parte IV de esta serie de posts. De momento vamos a centrarnos en la separación de los componentes de una mezcla…
¿Cuáles son las técnicas más habituales para la separación de los componentes de una mezcla?¡Es imposible incluir todas! Las más típicas son:
-Filtración. Suele emplearse para la separación de sólidos de una fase líquida al hacerlos pasar por un filtro, habitualmente, papel de filtro. Cuando interesa el sólido, suele trabajarse a vacío mientras que cuando interesa la fase líquida,  se lleva a cabo la filtración por gravedad, con papel de filtro y embudo cónico.

Filtración en ellaboratorio de Química. Fuente: Picstopin.
-Centrifugación. Permite depositar los componentes sólidos de una mezcla líquida por acción de la fuerza centrífuga que favorece su sedimentación, 250.000 veces más intensa que la que ocurriría si el proceso se llevase a cabo por gravedad. Es muy habitual en los laboratorios de Bioquímica. Se lleva a cabo en una centrífuga…¡No en una centrifugadora! (Recuerdoque a mis profesores de Bioquímica aquello les sentaba muy mal).
-Precipitación y cristalización. Dada una sustancia disuelta en un determinado disolvente caliente, cuando éste se deja enfriar se producirá una disminución de su solubilidad de modo que si se trabaja en las condiciones adecuadas (enfriamiento lento, empleo de núcleos de cristalización…) pueden obtener cristales de la especiedisuelta, mientras que en otros casos se obtiene el sólido en forma de precipitado (cuando el enfriamiento es rápido). En general, la precipitación se limita a la formación en medio acuoso de sólidos iónicos poco solubles mediante reacción química (equilibrio de solubilidad o precipitación), mientras que la cristalización se refiere a una gama más amplia de solutos (iónicos, especies moleculares, etc) yde disolventes (polares, apolares…).

Formación de yoduro de plomo (II) en el seno de la disolución. Fuente: Neetescuela.
Para especies iónicas suele emplearse el agua como disolvente. Para especies orgánicas, la situación es diferente. Además, la cristalización en Química Orgánica suele emplearse como técnica de purificación de compuestos. Para compuestos orgánicos sin átomos de...