Física y Química 3.º ESO · Métodos de separación de mezclas
Recuerda: separación de mezclas heterogéneas
Objetivo: Al terminar, sabrás elegir el método adecuado (tamizado, separación magnética, filtración, decantación o centrifugación) para separar los componentes de una mezcla heterogénea sencilla.
Recuerda
Separación de mezclas heterogéneas
En una mezcla heterogénea se distinguen sus componentes (a simple vista, con lupa o con microscopio). Como cada componente conserva sus propiedades, se pueden separar por métodos físicos, aprovechando alguna propiedad en la que se diferencian.
| Método | Qué separa | Se basa en… | Ejemplo |
|---|---|---|---|
| Tamizado | sólidos de distinto tamaño | el tamaño de las partículas | arena y grava |
| Separación magnética | un sólido magnético de otros | que el hierro es atraído por un imán | limaduras de hierro y arena |
| Filtración | un sólido no disuelto de un líquido | el sólido no pasa por los poros del filtro | arena y agua; el café molido |
| Decantación | líquidos que no se mezclan, o un sólido que se deposita en el fondo | la diferencia de densidad | agua y aceite (embudo de decantación) |
| Centrifugación | sólidos muy finos en suspensión en un líquido | la densidad: al girar rápido, lo más denso va al fondo | separar los componentes de la sangre en un análisis |
Ojo: la filtración no separa una sal disuelta (las partículas disueltas atraviesan el filtro). Para eso hacen falta los métodos de las mezclas homogéneas.
Cómo se hace en el laboratorio
- Tamizado: se pasa la mezcla por un tamiz (una rejilla con agujeros de un tamaño determinado). Las partículas pequeñas pasan y las grandes se quedan.
- Separación magnética: se acerca un imán, mejor envuelto en papel o en una bolsa de plástico para poder despegar después las limaduras.
- Filtración: se dobla un papel de filtro en forma de cono, se coloca en un embudo y se moja para que se pegue. El embudo se apoya en el aro de un soporte, con un vaso de precipitados debajo. La mezcla se vierte poco a poco ayudándose de una varilla de vidrio. El sólido que queda en el papel es el residuo; el líquido que pasa es el filtrado.
- Decantación: si es un sólido que se ha ido al fondo, se vierte con cuidado el líquido de encima a otro recipiente. Si son dos líquidos que no se mezclan, se usa un embudo de decantación: se deja reposar, se abre la llave para que salga el líquido de abajo (el más denso) y se cierra justo cuando llega el de arriba.
- Centrifugación: los tubos con la mezcla se colocan en una centrifugadora, que los hace girar muy deprisa. Lo más denso se va al fondo del tubo en poco tiempo.
Mezclas de varios componentes
Se separan paso a paso, quitando un componente cada vez. Antes de empezar, piensa en qué se diferencia cada componente de los demás: tamaño, si lo atrae un imán, si flota o se hunde, si se disuelve en agua…
Puntos clave
- Las mezclas se separan por métodos físicos, sin cambiar las sustancias.
- Tamizado: tamaño. Separación magnética: magnetismo. Filtración: sólido no disuelto en líquido.
- Decantación y centrifugación: diferencia de densidad.
- Una sustancia disuelta no se separa por filtración.
- Filtración: embudo, papel de filtro, soporte con aro, vaso de precipitados y varilla; en el papel queda el residuo y pasa el filtrado.
- Las mezclas de varios componentes se separan paso a paso, eligiendo en cada paso la propiedad que diferencia a un componente.
Errores frecuentes
ErrorPensar que filtrando agua salada se obtiene agua sin sal.
Cómo corregirloLa sal disuelta pasa por el filtro junto con el agua. La filtración solo retiene sólidos no disueltos.
ErrorConfundir decantación con filtración.
Cómo corregirloLa decantación deja que el componente más denso se vaya al fondo y separa las capas; la filtración usa un filtro con poros.
ErrorIntentar separar con un imán cualquier metal (aluminio, cobre, latón).
Cómo corregirloEl imán solo atrae el hierro y algunos otros metales (como el níquel y el cobalto) y los aceros que los contienen. Una lata de aluminio o una moneda de latón no se separan con un imán.
Ejemplos resueltos
Ejemplo 1. ¿Qué método elegirías? situación real
Indica qué método usarías para separar: a) el agua y el aceite de una vinagreta (sin vinagre); b) unos clips de acero mezclados con botones de plástico; c) la arena y el agua de un cubo de la playa; d) la harina y los grumos al hacer un bizcocho.
Resolución
a) Decantación: el aceite, menos denso, queda arriba; con un embudo de decantación se deja salir el agua por abajo. b) Separación magnética: el imán atrae los clips de acero, no los botones. c) Filtración (o decantación si se deja reposar y se vierte el agua con cuidado): la arena no está disuelta. d) Tamizado: el tamiz deja pasar la harina fina y retiene los grumos.
Ejercicios
De menos a más. Intenta cada uno antes de mirar la solución.
1. Fácil
Une cada mezcla con el método más adecuado para separarla:
- Agua con barro. 2. Gasolina y agua. 3. Limaduras de hierro y serrín. 4. Piedras y arena. 5. Glóbulos rojos y plasma de la sangre. Métodos: tamizado, separación magnética, filtración, decantación, centrifugación.
Ver solución
1 filtración; 2 decantación; 3 separación magnética; 4 tamizado; 5 centrifugación.
- Filtración (sólido no disuelto en agua; también se puede decantar).
- Decantación (líquidos que no se mezclan, de distinta densidad).
- Separación magnética (el hierro es atraído por el imán).
- Tamizado (distinto tamaño).
- Centrifugación (partículas muy finas en suspensión).
2. Fácil
Nombra el material necesario para hacer una filtración en el laboratorio y explica qué queda en el papel de filtro y qué pasa al vaso.
Ver solución
Embudo, papel de filtro, soporte con aro y vaso de precipitados. En el filtro queda el sólido; al vaso pasa el líquido (el filtrado).
Material: soporte con aro (o pinza), embudo, papel de filtro doblado en forma de cono, vaso de precipitados y varilla para verter. En el papel queda el sólido que no se ha disuelto (el residuo); al vaso pasa el líquido con lo que lleve disuelto (el filtrado).
3. Media
Tienes una mezcla de grava, arena fina y limaduras de hierro. Explica en qué orden y con qué métodos separarías los tres componentes.
Ver solución
Primero un imán para quitar el hierro; después un tamiz para separar la grava de la arena (o al revés).
- Separación magnética: se pasa un imán (envuelto en papel o plástico para despegar luego las limaduras) y se retiran las limaduras de hierro.
- Tamizado: el tamiz retiene la grava y deja pasar la arena fina. (El orden de los dos pasos puede invertirse.)
Para practicar más
1. Fácil
Un compañero dice que si filtra agua del mar con un papel de filtro obtendrá agua sin sal. ¿Tiene razón? Explícalo.
Ver solución
No: la sal está disuelta y atraviesa el filtro.
El agua del mar es una disolución: la sal está disuelta y sus partículas son tan pequeñas que pasan por los poros del filtro junto con el agua. La filtración solo retendría la arena o las algas que hubiera en suspensión.
2. Fácil
Indica qué método de separación se usa en cada situación de la vida diaria: a) escurrir los macarrones con un colador; b) la cafetera de goteo con filtro de papel; c) el centrifugado de la lavadora; d) quitar la grasa de un caldo frío con una cuchara.
Ver solución
a) Filtración (o tamizado). b) Filtración. c) Centrifugación. d) Decantación.
a) Separar un sólido de un líquido con un colador: filtración (el colador hace de filtro con agujeros grandes). b) Filtración: el filtro retiene el café molido y deja pasar el café líquido. c) Centrifugación: al girar rápido, el agua sale despedida y se separa de la ropa. d) Decantación: la grasa, menos densa, queda arriba (en frío, además, se solidifica) y se retira.
3. Media
Dibuja un embudo de decantación con agua y aceite. Señala qué líquido queda arriba, por qué, y explica cómo se separan.
Ver solución
El aceite arriba, porque es menos denso; se abre la llave y se deja salir el agua, cerrándola cuando llega el aceite.
El aceite queda arriba porque es menos denso que el agua y no se mezcla con ella. Se quita el tapón, se abre la llave y se deja caer el agua (abajo) en un vaso; se cierra la llave justo cuando la separación entre los dos líquidos llega a ella. El aceite queda en el embudo.