Significado de mezclas (heterogéneas y homogéneas) Definición, y métodos de separación
MSc. Licenciada en Química
Definición formal
Una mezcla responde a la configuración dada a partir del contacto y conjugación entre al menos dos sustancias puras (independientemente de su estado, sea líquido, gaseoso o sólido), las cuales se denominan como tal por la capacidad de sus propiedades en la composición y preservación original (razón por la cual existen formas para separar las mezclas). Asimismo, los efectos de esta manifestación están influenciados por el nivel de distribución de los materiales involucrados. Algunos ejemplos de mezclas, reconocidas fácilmente, son el agua de mar, la arena y el aire.
¿Cuáles son los tipos de mezclas?: heterogéneas y homogéneas
Las mezclas se clasifican de acuerdo a la diferenciación, o no, de sus componentes. Si sometemos una mezcla a la observación y, a simple vista, con lupa o con microscopio, se logran distinguir las diferentes sustancias que la conforman, esta mezcla es heterogénea. De lo contario, si los componentes no se logran diferenciar fácilmente, la mezcla se clasifica como homogénea.
Por ejemplo, si se agrega un poco de tiza a un vaso con agua y se agita, se observa como el agua se enturbia y parte de la tiza se deposita en el fondo del vaso. ¡Hemos preparado una mezcla heterogénea! Por el contario, si añadimos unos gramos de sal (cloruro de sodio) a un vaso con agua y lo agitamos, veremos que la sal se disuelve por completo y que el líquido resultante no se distingue, a simple vista, del agua pura, pues hemos obtenido una disolución, es decir, una mezcla homogénea.
Diferencia entre mezclas y sustancias puras
Las mezclas y las sustancias puras se pueden diferenciar de acuerdo a sus propiedades. Las sustancias puras, como por ejemplo el agua y la sal (cloruro de sodio) tienen propiedades (como el punto de ebullición, el punto de fusión, etc.) que son constantes y que sirven para caracterizar e identificarlas. En cambio, una mezcla, como por ejemplo el agua salada, varía sus propiedades de acuerdo a la concentración de su soluto o de la proporción de los constituyentes de dicha mezcla.
En las mezclas las sustancias puras se unen físicamente, por lo tanto no se altera su naturaleza o identidad, esto quiere decir que en la mezcla de agua salada, el agua sigue siendo agua y la sal sigue siendo sal. En una mezcla no hay interacción química entre sus componentes. Esto es importante porque las sustancias que constituyen las mezclas, en consecuencia, se pueden separar o recuperar utilizando procedimientos adecuados, cuyos procedimientos analizados más adelante.
Métodos de separación de mezclas
Los constituyentes de los sistemas heterogéneos se pueden separar fácilmente utilizando procedimientos físicos o mecánicos. En mezclas sólido-sólido se usan operaciones de separación por tamaño, como la tamización. Si la mezcla es líquido – sólido se emplean procesos de decantación, de filtración o de centrifugación.
Algunas propiedades físicas también son útiles para realizar la separación de mezclas, por ejemplo, si existen constituyentes de la mezclas con propiedades magnéticas, el material magnético es fácilmente separable utilizando la imantación. Como ves, la elección de cada método de separación obedece a las características de la mezcla.
En mezclas homogéneas se emplean procesos diferentes a los usados en las heterogéneas. Para separar mezclas homogéneas las técnicas incluyen cambios de estado o procedimientos químicos. Por ejemplo, en una solución de agua salada, se usa la evaporación para separar la sal del disolvente (el agua). En mezclas de sustancias volátiles también es útil la evaporación, pero, es una evaporación controlada que se conoce como destilación.
Para ciertas mezclas líquidas, que no se pueden separar por destilación, se utiliza un solvente, cuyo proceso se le describe como extracción. Existen otros métodos, además de la extracción, que requieren de una sustancia química para la separación. Por ejemplo, en mezclas gaseosas se utiliza un sólido como material para adsorber, preferencialmente, a unos de los componentes de la mezcla de gases, este proceso se llama adsorción.
Otra técnica de separación interesante es la cromatografía, se usa comúnmente, para separar mezclas de pigmentos (de allí su nombre). Sin embargo, esta técnica no se limita a mezclas de pigmentos, también es útil en la separación de mezclas líquidas o gaseosas.
Como notas, existen muchas formas para separar mezclas, cada uno de ellos está diseñado de acuerdo a las características y propiedades del caso. Sin embrago, es preciso que, antes de elegir algún método, se tomen en cuenta diferentes aspectos como el tiempo, la eficacia, la disponibilidad, los equipos y el costo, entre otros.
Bibliografía
Aldabe S y Aramendia P. Química 2. Química en acción. Ediciones Colihue SRL. 2004
Muñoz de Luna D. “Elementos de Química General”. Librería de Sanchéz. 4ta edid. Madrid, 1877
Trabajo publicado en: Mar., 2021.
Ilustraciones: LuckySoul