Técnicas de Separación y Secado en Laboratorio: Tamizado, Evaporación, Cristalización y Desecación

Técnicas de Separación y Secado en Laboratorio

Tamizado

El tamiz es un utensilio utilizado para separar las partes finas de las gruesas de una mezcla, compuesto por una tela metálica o rejilla sujeta a un aro.

• Luz de malla: Distancia entre dos hilos consecutivos, es decir, su abertura.
• Cernido: Fracción más fina que atraviesa el tamiz al agitar.
• Rechazo: Fracción más gruesa que queda retenida en el tamiz al agitar.

Sistema de Tamizado

En la operación básica de tamizado, la muestra se coloca sobre un tamiz, se agita, y una fracción más gruesa queda retenida (rechazo) mientras que la más fina lo atraviesa (cernido). Una vez separada la muestra por fracciones, se pesa el material retenido en el tamiz.

Tipos de Tamizadores

• Paralelo o Lineal: El material se vierte sobre el tamiz de menor luz de malla, obteniéndose un cernido y rechazo que pasa al siguiente tamiz, y así sucesivamente.
• Serie o Cascada: La alimentación llega al tamiz de mayor luz de malla, obteniéndose el primer rechazo que se retira y un cernido que pasa al siguiente tamiz de menor luz de malla, constituyendo su alimentación, y así sucesivamente.
• Tamizadores Vibratorios: Utilizan un sistema de tamizado en cascada donde se transfiere un movimiento vibratorio al conjunto de tamices mediante un motor. Los tamices se colocan en orden decreciente de luz de malla.

Evaporación

La evaporación es una operación básica de laboratorio que permite modificar las condiciones de presión y temperatura para separar total o parcialmente los compuestos volátiles de una mezcla líquida a estado gaseoso. Se realiza cuando la temperatura de la totalidad del líquido iguala al punto de ebullición del líquido a esa presión.

Ebullición

La ebullición ocurre cuando un líquido se pone en contacto con una superficie a una temperatura por encima de la saturación de ese líquido.

Ejemplos de Técnicas de Evaporación

• Cloroformo (rotavapor)
• Muestra de agua (evapora a presión atmosférica)
• Producto termolábil (evaporación parcial)
• Éter (rotavapor)

Tipos de Agua

• Agua no esencial: Agua no retenida por un sólido sin formar parte de su estructura química.
• Agua absorbida: Agua que se retiene en la superficie de un sólido.
• Agua ocluida: Agua atrapada en oquedades microscópicas.

Desecador

El desecador es un recipiente cerrado con un agente absorbente que extrae la humedad. Es un contenedor hermético al aire que mantiene una atmósfera de baja humedad.

Secado de Líquidos

Los disolventes orgánicos se tratan con agentes deshidratantes o desecantes, comúnmente sales inorgánicas que incorporan agua de cristalización en su estructura, como el sulfato de sodio o magnesio y el cloruro de calcio. La cantidad a añadir se determina por su tendencia a aglomerarse en el fondo del recipiente cuando hay un exceso de agua. Después, se separa el desecante de la solución mediante filtración.

Cristalización

La cristalización es una operación básica de laboratorio que consiste en separar un sólido disuelto en un líquido mediante la formación de cristales, ya sea al enfriar o al evaporar el líquido.

1. Disolver el sólido en un volumen de disolvente determinado. Calentar si es necesario.
2. Evaporar el disolvente hasta obtener una solución sobresaturada.
3. Dejar enfriar lentamente la solución en un cristalizador. La solubilidad del sólido en el disolvente disminuye y el soluto se separa del disolvente en forma de cristales.
4. Separar los cristales del líquido que los contiene por filtración a vacío.
5. Secar los cristales en la estufa de secado hasta peso constante.