Actividad 3

Métodos de separación de mezclas homogéneas: la evaporación y la destilación

Accede a la siguiente animación para conocer en qué consiste el método de evaporación:

Haced clic en la opción Evaporación y observad qué sucede.

¿Habéis prestado atención? Allí os explican que existe un método de separación de mezclas homogéneas llamado evaporación que consiste en “aprovechar” una característica de los líquidos: al calentarlos a cierta temperatura entran en ebullición y se convierten en vapor. Así, cuando aumenta la temperatura de una mezcla de un líquido y un sólido (en la animación se trata de agua y azúcar), el agua se evapora pero no ocurre lo mismo con el azúcar, que queda en el recipiente.

Cuando termina de evaporarse todo el líquido podéis volver a obtener el azúcar. De este modo se separan los componentes de la mezcla. Este método de separación mediante la evaporación del componente líquido de una mezcla permite obtener los sólidos.

Este proceso que puede pareceros muy complicado es el mismo que ocurre cuando en vuestros hogares preparáis sopa y la consumís durante varios días. ¿Qué ocurre con el sabor de la sopa cada vez que la calentáis? Seguramente habréis notado que está más sabrosa (o más salada) y eso ocurre porque cada vez que la calentáis, se evapora sólo el líquido pero la sal y otros condimentos sólidos quedan en el recipiente y, por esa razón, la sopa se vuelve cada vez más salada y mas espesa.

Si continuáis evaporando el agua, finalmente obtendréis la sal y aquellos sólidos que contenga vuestra sopa (pasta, verduras…), al igual que sucedía con el azúcar en el ejemplo de la animación.

Ahora reflexionad: ¿qué ocurre si no calentáis el líquido? ¿Podrá haber evaporación de todos modos? Si queréis averiguarlo os sugerimos que realicéis una experiencia muy sencilla:

Tomad un vaso y llenadlo con agua hasta la mitad. Con un marcador indeleble haced una línea que indique hasta dónde llega el líquido. Dejad el vaso a temperatura ambiente (puede ser en algún lugar de la cocina).

Al cabo de unos días, fijaos si el nivel del líquido coincide con la marca que hicisteis. ¿Sí o no? ¿Qué creéis que ocurrió?

¡También se trata de evaporación! Seguramente habéis pensado que el agua sólo se evapora cuando llega al punto de ebullición. ¡Pues no siempre!

Para comprobarlo podéis realizar una sencilla experiencia colocando la misma cantidad de agua en dos recipientes diferentes: uno de boca angosta y otro de boca más ancha y marcar en ambos el nivel del agua. Volved a mirarlos diariamente y registrad los cambios.

Ya hemos entendido qué es la evaporación, ¿qué ocurre si en lugar de quedaros sólo con el sólido queréis obtener el líquido? ¡Pues habrá que recuperar de algún modo el vapor!

Un método para hacerlo es el de la destilación.

Veamos en qué consiste.

¿En qué casos podéis aplicar el método de destilación?

Este método es útil para separar el componente líquido del componente sólido, por ejemplo en una mezcla de agua y sal. También se emplea para separar una solución de dos líquidos que hierven a distintas temperaturas, como el agua y el alcohol.

Antiguo alquimista en su laboratorio.

La destilación como tantas otras prácticas de uso en la química habitual, debe su invención a los alquimistas.

Esquemas como este que explican el proceso existen aparentemente desde el año 300 a.C.

Fuente: http://saberparacomerlosdestilados.blogspot.com/
2008/05/historia-de-la-destilacion.html

¿Cómo funciona la destilación?

En el caso de una disolución de agua y un soluto cualquiera, se coloca la mezcla en un recipiente que pueda ir al fuego.

En la imagen podéis observar el balón debajo del cual se ubica el mechero. Al calentarse la mezcla, el agua se evapora y el soluto no, tal como habéis visto en la animación de la evaporación: http://portal.perueduca.edu.pe/modulos/m_soluciones/laboratorio_hidratantes2.swf

En esta ocasión, en lugar de permitir que el vapor se “pierda” incorporándose al ambiente, se enfría en un aparato denominado refrigerante, constituido por dos tubos, uno dentro del otro. Por el tubo interno pasa el vapor de agua y por el tubo externo se hace circular agua fría. Al enfriarse, el vapor se condensa y cambia nuevamente de estado, transformándose en agua líquida que se recupera en otro recipiente. Así, podéis separar la mezcla y obtener el componente líquido (el agua) por un lado mientras que el sólido (la sal) queda en el recipiente original.

Imagen adaptada de http://fraymachete-fq.blogspot.com/ 2008/11/destilacin-simple_13.html