Clasificación y Métodos de Separación de Mezclas: Una Mirada Detallada

Clasificación de Mezclas y Soluciones

Mezclas

Una mezcla es un sistema material compuesto por dos o más componentes que se encuentran físicamente mezclados, pero no químicamente combinados. Se clasifican en:

• Mezclas homogéneas: En estas mezclas, los componentes no son identificables a simple vista. Presentan una apariencia uniforme.
• Mezclas heterogéneas: Se caracterizan por una composición no uniforme, donde los componentes son distinguibles a simple vista. Están constituidas por dos o más sustancias físicamente distintas, distribuidas de manera desigual.

Soluciones

Una solución es una mezcla homogénea de dos o más sustancias que no reaccionan químicamente entre sí. Se clasifican según la cantidad de soluto disuelto en el solvente:

• Solución diluida: Contiene una cantidad de soluto menor a la que el solvente puede disolver a una temperatura y presión determinadas.
• Solución concentrada: Posee una cantidad de soluto cercana a la máxima que el solvente puede disolver a una presión y temperatura dadas.
• Solución saturada: Contiene la máxima cantidad de soluto que el solvente puede disolver a una temperatura y presión específicas. Si se añade más soluto, este precipitará.

Tipos de soluciones según la conductividad eléctrica

• No electrolíticas: Tienen una capacidad casi inexistente de conducir electricidad.
• Electrolíticas: Estas soluciones sí pueden conducir electricidad de manera perceptible.

Tipos de soluciones según la cantidad de soluto

• Soluciones saturadas: Contienen la máxima cantidad de soluto que puede mantenerse disuelto a una temperatura estable.
• Soluciones insaturadas: La masa de soluto disuelta es menor que la de la solución saturada para la misma masa de solvente y a igual temperatura.
• Soluciones concentradas: El porcentaje de soluto es cercano al establecido por la solubilidad a la misma temperatura.
• Soluciones sobresaturadas: Contienen una cantidad de soluto mayor que la que corresponde a una solución saturada a una temperatura determinada.

Coloides

Un coloide es un sistema físico compuesto por dos fases: una fase continua, generalmente fluida, y una fase dispersa, compuesta por partículas, usualmente sólidas, de tamaño mesoscópico.

Tipos de coloides

• Emulsiones: Una emulsión es una dispersión coloidal de un líquido en otro inmiscible con él. Se puede preparar agitando una mezcla de los líquidos o pasando la muestra por un molino coloidal llamado homogeneizador.
• Soles: Los soles liófobos son relativamente inestables. A menudo, una pequeña cantidad de electrolito o un aumento de la temperatura pueden causar la coagulación y precipitación de las partículas dispersas.
• Aerosoles: Los aerosoles se definen como sistemas coloidales que consisten en partículas líquidas o sólidas muy finamente subdivididas, dispersas en un gas.
• Geles: La formación de geles se denomina gelación. Generalmente, la transición de sol a gel es un proceso gradual, acompañado por un aumento gradual y no repentino de la viscosidad.

Suspensiones

Una suspensión es una mezcla heterogénea formada por un sólido en polvo y/o pequeñas partículas no solubles (fase dispersa) que se dispersan en un medio líquido.

Tipos de suspensiones (en mecánica)

• Suspensiones McPherson
• De doble horquilla
• De eje torsional
• Multilink

Mezclas groseras

Las mezclas groseras son aquellas cuyos componentes son fácilmente diferenciables debido a su gran tamaño.

Métodos de Separación de Mezclas

• Decantación: Se utiliza para separar un sólido o un líquido más denso de un líquido menos denso, el cual ocupa la parte superior de la mezcla.
• Filtración: Proceso de separación de sólidos en suspensión en un líquido mediante un medio poroso que retiene los sólidos y permite el paso del líquido.
• Imantación: Se emplea para separar materiales con propiedades magnéticas, que son atraídos por un imán, de otros que no poseen esta propiedad.
• Centrifugación: Método para separar sólidos de líquidos mediante una máquina llamada centrifugadora.
• Levigación: Método de separación físico basado en la diferencia de densidad de los componentes de la mezcla.
• Tamizado: Método físico para separar mezclas de sólidos con partículas de diferentes tamaños.
• Evaporación: Consiste en separar los componentes más volátiles exponiendo una gran superficie de la mezcla.
• Destilación: Método que permite separar los componentes más volátiles de una mezcla líquida mediante la evaporación y posterior condensación.
• Cromatografía: Método físico de separación para la caracterización de mezclas complejas, con aplicación en todas las ramas de la ciencia.

Cálculos de Concentración

1) Porcentaje masa/masa (% m/m)

El porcentaje masa/masa se calcula con la siguiente fórmula:

% m/m = (g de soluto / g de solución) x 100%

Equivalencias de 1 milímetro (mm):

• 1.000.000.000 pm
• 1.000.000 nm
• 0,1 cm
• 0,01 dm
• 0,001 m
• 0,0001 dam
• 0,00001 hm
• 0,000001 km

2) Porcentaje masa/volumen (% m/v)

% m/v = (g de soluto / ml de solución) x 100%

3) Porcentaje volumen/volumen (% v/v)

% v/v = (ml de soluto / ml de solución) x 100%