Las mezclas son sistemas dispersos, que están presentes por todas partes. Una dispersión de material, sólido, líquido o gaseoso (fase dispersa) que esta disuelta en otra sustancia (sólida, líquida o gaseosa) que constituye la fase dispersora.

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Flores (2006) define, “Una mezcla se forma por la unión de dos o más sustancias en diversas proporciones”.

Se puede definir a las mezclas como la unión de dos o más sustancias puras. La mezcla formada presenta características propias diferentes a la de sus componentes. Estas características varían según las proporciones en que se encuentran las sustancias que la forman.

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Una mezcla es la unión de dos o más sustancias en distintas cantidades. En la mezcla, la sustancia que se encuentra en mayor cantidad se le llama medio dispersante o disolvente y la fase dispersa o soluto son las sustancias que están en él. Dependiendo del tamaño de las partículas de la fase dispersa o soluto las mezclas se pueden clasificar en homogéneas o heterogéneas.

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Mezclas Homogéneas

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Son totalmente uniformes (no presentan discontinuidades al ultramicroscopio) y presentan iguales propiedades y composición en todo el sistema, algunos ejemplos son la salmuera, el aire, agua con alcohol o la saliva. Estas mezclas homogéneas se denominan o podemos llamar soluciones.

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Las mezclas homogéneas o soluciones tienen algunas características:

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• Aspecto uniforme en todas sus partes.

• Sus componentes no se pueden distinguir a simple vista ni con microscopio.

• No sedimentan.

• Pueden atravesar todos los filtros.

• Se pueden separar sus componentes.

 

Un ejemplo clásico de las mezclas homogéneas es la unión de agua con alcohol. Dentro de este tipo se encuentran las soluciones, que se definen como mezclas homogéneas constituidas por dos o más sustancias.

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Las soluciones son mezclas homogéneas que están formadas por dos o más sustancias. Si las soluciones son simples ellas se forman de un soluto que está en menor proporción y un disolvente que disuelve al soluto o el disolvente que se encuentra en mayor proporción en la solución, generalmente el disolvente es agua, la concentración de una solución se mide por la cantidad de soluto que hay en una cierta cantidad de solución o de disolvente y se expresa en unidades físicas y químicas. Los tipos de soluciones son diluidas, concentradas, saturadas, no saturadas y sobresaturadas.

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El ser homogéneas significa que las propiedades físicas y químicas son iguales en cualquier parte de la solución. Además, cuando se observa una solución a simple vista solo se distingue una fase, sea líquida, sólida o gaseosa.

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Los componentes de la solución se denominan soluto y solvente. Soluto es el componente que se disuelve. Solvente es el componente en el cual el soluto se disuelve. Distinguir en una solución, cual es el soluto y el solvente, a veces se dificulta. Por regla general, el solvente es el componente cuyo estado de la materia es igual al de la solución final. Por ejemplo, si mezclamos sólidos y líquidos y la solución resultante es sólida, entonces el solvente es el sólido. Cuando los componentes se encuentran en el mismo estado de la materia, el solvente será el que se encuentra en mayor proporción.

 

Los métodos de separación de mezclas homogéneas son todos aquellos que, sin hacer uso de reacciones químicas, permiten obtener los componentes o solutos que integran una misma fase; es decir, de un líquido, sólido o gas.

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Tales mezclas homogéneas consisten de soluciones, en las cuales las partículas de soluto son demasiado pequeñas para poder distinguirlas a simple vista. Son tan pequeñas, que no existen filtros lo suficiente estrechos o selectivos para retenerlas mientras la solución los traspasa. Tampoco ayuda para su separación técnicas como la centrifugación o la magnetización.

 

Entre los métodos o técnicas de separación de soluciones tenemos la evaporación, destilación, cromatografía y cristalización fraccionada. Dependiendo de la complejidad de la mezcla, es probable que deba utilizarse más de uno de estos métodos hasta romper con la homogeneidad.

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• Evaporación:

 

Es un método físico que permite separar un sólido de un líquido en una mezcla homogénea. Se basa en que el punto de fusión del sólido es mayor al punto de ebullición del líquido. Se utiliza cuando no hay interés en el líquido que se evapora, ya que este no se recupera, pasa a formar parte del medio. Esta operación se emplea para separar la sal del agua de mar en las salinas. El agua de mar almacenada en tanques abiertos se evapora poco a poco por los rayos de sol.

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• Cristalización:

 

Este método se utiliza para separar una mezcla de un sólido en un líquido. La mezcla se calienta para evaporar parte del disolvente. Posteriormente se deja enfriar la mezcla y el soluto se precipita formando cristales. Se utiliza para separar el azúcar del agua en una disolución azucarada. No se puede separar por evaporación, ya que el punto de fusión del azúcar es menor al punto de ebullición del agua y lo que se obtiene es un caramelo y no la separación de separación de las sustancias puras.

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• Destilación:

 

Este método consiste en separar dos o más líquidos miscibles con diferentes puntos de ebullición, primero por medio de la evaporación posteriormente por la condensación de las sustancias. A través de esta operación se separan principalmente mezclas homogéneas de líquidos.

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• Cromatografía:

 

Este método depende de la distribución de los componentes de la mezcla entre dos fases inmiscibles. Una fase móvil, llamada activa, que transporta las sustancias que se separaron y que progresa en relación con otra, denominada fase estacionaria. Por ejemplo, por esta técnica se pueden separar los componentes de la tinta de pluma o de un plumón.

 

Mezclas Heterogéneas

 

No son uniformes; en algunos casos, puede observarse la discontinuidad a simple vista y no pueden disolverse o mezclarse, por ejemplo (sal y carbón, agua y arena, aceite y agua); en otros casos, debe usarse una mayor resolución para observar la discontinuidad.

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Las partes de una mezcla heterogénea pueden ser separadas por filtración, decantación, imantación, entre otros métodos físicos. Las mezclas heterogéneas se clasifican en mezclas groseras y suspensiones.

 

Mezclas groseras: comprenden partículas que son distinguibles a simple vista por su gran tamaño, son mayores a 50 μm (micrómetros); por ejemplo, las rocas como el granito.

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Suspensiones: las partículas poseen dimensiones comprendidas entre 0.1 a 50 μm. La característica de estas es que las partículas finas se hallan suspendidas en el solvente (líquido o gas) por un tiempo y, luego, sedimentan; por ejemplo, la arena, almidón, talco o harina en agua.

 

Las suspensiones son mezclas heterogéneas formadas por un sólido en polvo o pequeñas partículas no solubles. A continuación, se presentan algunas características de las suspensiones:

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• Sus partículas son mayores que las soluciones y los coloides, lo que permite observarlas a simple vista.

• Sus partículas se sedimentan si la suspensión se deja en reposo.

• Los componentes de la suspensión pueden separarse por medo de centrifugación, decantación, filtración y evaporación.

 

Coloides: sistemas heterogéneos formados por una fase dispersante y una o más fases dispersas, también llamada: Dispersión Coloidal.

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Las dispersiones coloidales no se definen en función de materia que contienen, sino del tamaño de las partículas que la forman.

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Partes de una Dispersión Coloidal.

 

Fase dispersa: son las partículas dispersas comparables con el soluto en la solución.

 

Fase dispersante: es la sustancia en la cual el particular dispersas están distribuida (medio). Comparable con el solvente de la solución.

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Separación de mezclas

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Las mezclas heterogéneas pueden ser separadas por varios métodos. Estos dependen de las características de cada una de las fases que las componen.

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• Sedimentación:

 

Es una operación basada en la diferencia de densidades de los componentes de la mezcla, que permite separar mezclas heterogéneas de un sólido en un líquido mediante reposo o precipitación. Es el paso previo a la decantación. Se usa, por ejemplo, para separar arena de agua. Se deja reposar y las partículas más grades de arena se van al fondo del recipiente (precipitan), es a lo que se le llama sedimento.

 

• Decantación:

 

Se utiliza para separar dos líquidos con diferentes densidades o una mezcla constituida por un sólido insoluble en un líquido. Se trata de un método basado en la diferencia por densidades. Si tenemos una mezcla de sólido y un líquido que no disuelve dicho sólido, se deja reposar la mezcla y el sólido se va al fondo del recipiente. Si se trata de dos líquidos se coloca la mezcla en un embudo de decantación, se deja reposar y el líquido más denso queda en la parte inferior del embudo.

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• Filtración:

 

Se trata de una operación que permite separar mezclas heterogéneas de un sólido insoluble en un líquido. Se hace pasar la mezcla a través de un papel filtro, el sólido se quedará en la superficie del papel y el otro componente pasará. Es posible separar sólidos de partículas sumamente pequeñas. Utilizando papeles con el tamaño de los poros adecuados. Es uno de los métodos más simples de separación física, además de ser sencillo y barato. Seguramente lo has usado, al colar en la cocina algún elemento.

 

La filtración y la decantación son métodos para separar materiales que componen mezclas heterogéneas, es decir, conformadas por más de una fase. Pero no sirven para separar mezclas homogéneas, como una solución de sal y agua.

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• Centrifugación:

 

Se trata de una operación que consiste en la separación de materiales de diferentes densidades que componen una mezcla. Para eso se coloca la mezcla dentro de un aparato llamado centrífuga que tiene un movimiento de rotación constante y rápido, lo cual hace que las partículas de mayor densidad vayan al fondo y las más livianas queden en la parte superior.

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• Imantación:

 

Consiste en separar con un imán los componentes de una mezcla de un material magnético y otro que no lo es. La separación se hace pasando el imán a través de la mezcla para que el material magnético se adhiera a él. Por ejemplo, separar las limaduras de hierro (magnético) que se hallen mezcladas con azufre en polvo (no magnético), para lo cual basta con mantener con un imán el componente magnético.

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