Fundamentos de Dispersiones Químicas: Soluciones, Mezclas y Métodos de Separación

Conceptos Fundamentales de Sistemas Dispersos

Definición de Soluciones

Las soluciones son un tipo de sistemas dispersos que se componen por soluto y disolvente, donde el soluto no se sedimenta, sino que aparece bien distribuido en el sistema.

• Soluto: Sustancia o sustancias que generalmente se encuentran en menor proporción dentro de la solución y que se disuelve en el sistema.
• Disolvente: Es la sustancia en la cual se disuelve el soluto.

Clasificación de Soluciones por Concentración

Las soluciones se clasifican según la cantidad de soluto disuelto:

1. Insaturadas: La masa del soluto es menor a la del disolvente; todo el soluto se disuelve.
2. Saturadas: Representan la máxima cantidad de soluto que se puede disolver. Todo el soluto se disuelve.
3. Sobresaturadas: Contienen más soluto del que teóricamente se puede disolver en condiciones normales.

Clasificación de Mezclas

Mezcla: Es la unión de dos o más sustancias puras. Se dividen en dos grandes grupos:

Mezclas Homogéneas

Sus componentes no se distinguen a simple vista; están formadas por soluto y solvente (son esencialmente soluciones).

Mezclas Heterogéneas

Se distinguen a simple vista sus componentes.

Sustancias Puras

Las sustancias puras son aquellas que están formadas por un mismo tipo de átomo o bien aquellas cuya composición es uniforme, homogénea y definida. Se dividen en:

Elementos

Es una sustancia pura que no puede descomponerse en sustancias más simples y con propiedades diferentes.

Compuestos

Es la unión de dos o más elementos químicos y se caracteriza por tener una fórmula química definida. Los elementos pueden separarse mediante procesos como destilación, cristalización, sedimentación, etc.

Técnicas de Separación de Mezclas

Existen diversos métodos físicos para separar los componentes de una mezcla, dependiendo de sus propiedades:

Decantación

Se emplea cuando se necesita separar un sólido de un líquido, o un líquido de otro líquido con diferente densidad (inmiscibles).

Filtración

Se utiliza para sistemas generalmente en suspensión, cuando el soluto no es soluble en el disolvente.

Evaporación

Consiste en calentar una disolución hasta que el solvente se convierta en gas y se evapore, separando así el sólido disuelto.

Cristalización

Se emplea para separar un soluto disuelto en una disolución mediante la formación de cristales. Aunque también se utiliza en la purificación de sustancias, este método se utiliza con mayor facilidad en soluciones saturadas, disminuyendo la solubilidad de la sustancia que se desea cristalizar.

Centrifugación

Consiste en acelerar o facilitar la sedimentación de partículas finas mediante la aplicación de fuerza centrífuga.

Imantación

Se emplea un imán para separar compuestos. Se requiere que uno de los componentes sea atraído por el campo magnético.

Tamizado

Se usa para separar sólidos de diferentes tamaños. Consiste en hacer pasar la mezcla a través de tamices o mallas.

Destilación

Método de separación de mezclas basado en las diferencias en los puntos de ebullición de los componentes. Se utiliza para separar líquidos o un líquido de un sólido disuelto en una disolución.