Unità 4 MISCUGLI E SOLUZIONI Separare miscugli e soluzioni 2 È facile separare un miscuglio?  Come si separa una soluzione?  Che cosa avviene con l’evaporazione?  Le differenti proprietà dei miscugli eterogenei e delle soluzioni fanno sì che per separare le sostanze di cui sono composti si usino metodi di tipo diverso: i miscugli eterogenei si separano con sistemi di tipo meccanico, le soluzioni con procedimenti che ricorrono a passaggi di stato. . Una differenza importante tra i miscugli eterogenei e le soluzioni è quindi che i primi possono essere separati abbastanza facilmente mentre le seconde richiedono procedimenti più complessi SEPARARE I MISCUGLI Per separare i , formati da sostanze che restano distinte e che conservano le proprie caratteristiche, si utilizzano metodi che sfruttano le differenti proprietà delle sostanze che li compongono. Se una delle sostanze galleggia è sufficiente mettere il miscuglio in acqua. Il metodo del funziona per esempio per separare le componenti di un miscuglio di sabbia e segatura: la segatura galleggia, la sabbia va a fondo. Se invece una delle sostanze è ferrosa, si possono sfruttare le sue e utilizzare una calamita per separare, per esempio, un miscuglio di legno e ferro. Per separare particelle solide presenti in un liquido, come la sabbia nell’acqua, si ricorre alla : il miscuglio viene fatto passare attraverso un filtro che trattiene la sabbia . Per dividere i componenti del terriccio, il procedimento può essere simile, si può ricorrere cioè alla , facendolo passare attraverso setacci con buchi sempre più piccoli, che separano via via tutte le varie sostanze . Con la , infine, è possibile separare i solidi dai liquidi aspettando che i primi si depositino sul fondo di un contenitore e travasando poi con molta attenzione il liquido in un contenitore diverso. miscugli eterogenei galleggiamento proprietà magnetiche filtrazione (2) setacciatura (3) decantazione (4) (2)  Un esempio di filtrazione. (3)  Un esempio di setacciatura. (4)  Un esempio di decantazione. › pagina 65   fare per imparare   SPERIMENTIAMO ›› SEPARARE UN MISCUGLIO ETEROGENEO OCCORRENTE Un contenitore; sabbia; limatura di ferro; un foglio; una calamita; un setaccio. TEMPO NECESSARIO 30 minuti. COME PROCEDERE Prepariamo un miscuglio eterogeneo di sabbia e limatura di ferro, mescolandoli in un contenitore. Versiamo poi il miscuglio su un foglio appoggiato su un tavolo e passiamo vicino al miscuglio con la calamita più volte, fino ad aver recuperato la limatura, che via via depositiamo nel contenitore. Abbiamo così separato il ferro dalla sabbia grazie alle proprietà del magnetismo. Sollevando con attenzione il foglio, recuperiamo ora la sabbia e versiamola di nuovo nel contenitore, rimescolandola alla limatura. Riposizionato il foglio sul tavolo, passiamo ora il nostro miscuglio poco per volta al setaccio, in modo che la sabbia, più fine, scenda sul foglio lasciando sul setaccio la limatura di ferro. Terminata l’operazione, abbiamo di nuovo separato le sostanze che componevano il miscuglio, questa volta grazie alla setacciatura. SEPARARE LE SOLUZIONI Nel caso delle i metodi meccanici come la filtrazione o la setacciatura non sono efficaci: quando le soluzioni sono formate da liquidi e solidi si devono usare procedimenti che coinvolgono i passaggi di stato. L’esempio più semplice è quello dell’ , che consente di recuperare un solido sciolto in un liquido, basta pensare a quanto avviene nelle saline con l’acqua di mare: sfruttando l’evaporazione naturale dell’acqua, si recupera il sale, che non evapora con essa. In questo modo le due sostanze che compongono la soluzione vengono separate, ma l’acqua non viene recuperata, perché si trasforma in vapore acqueo e si mescola all’aria. soluzioni evaporazione (5) (5)  Nelle saline si ricava il sale mediante l’evaporazione naturale dell’acqua di mare.   › pagina 66   Un sistema più complesso è la : una soluzione viene scaldata fino a farla bollire e il vapore viene fatto passare per un tubo raffreddato all’esterno, facendo così tornare l’acqua allo stato liquido (condensazione), e raccogliendola in un altro recipiente . La distillazione funziona anche per separare liquidi diversi, sfruttando il fatto che sostanze diverse passano allo stato aeriforme a temperature diverse. In questo caso è possibile distillare separatamente, a più riprese, le diverse sostanze: prima si distilla la sostanza che bolle a temperatura più bassa, poi quella che bolle a temperatura più alta e così via. Questo metodo è detto distillazione frazionata. distillazione (6) (6) Distillazione   Uso le domande guida   Quali sono i metodi di separazione delle sostanze che compongono un miscuglio? Quali sono i metodi di separazione delle sostanze che compongono una soluzione? Come avviene la distillazione frazionata?   fare per imparare   SPERIMENTIAMO ›› SEPARARE UNA SOLUZIONE OCCORRENTE Un becher; acqua; sale; un contenitore; un fornellino ad alcol con treppiedi e reticella spargifiamme. TEMPO NECESSARIO 45 minuti. COME PROCEDERE Prepariamo una soluzione di acqua e sale nel becher mescolando un bicchiere d’acqua con 2 cucchiai di sale. Mettiamo quindi il becher sul fornellino (ricordiamoci di utilizzare la reticella spargifiamme), lasciando evaporare tutta l’acqua. Nel becher resterà soltanto il sale: abbiamo separato i componenti della soluzione. In questo modo abbiamo però perso l’acqua. Possiamo provare a ripetere l’esperimento coprendo il becher con alluminio per alimenti e interrompendo la bollitura dell’acqua ogni 5 minuti, cercando di recuperare in un secondo contenitore (un bicchiere, una tazza...) l’acqua evaporata e condensata sul foglio di alluminio. Con questo metodo artigianale non riusciamo a recuperare che una parte soltanto dell’acqua, ma assaggiandola possiamo sentire che non è salata: abbiamo infatti separato i componenti della soluzione.