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Hemos visto en el tema anterior una primera clasificación de la materia en función de su estado de agregación (sólido, líquido, gaseoso). También hemos estudiado propiedades de estos estados y la situación de las moléculas en ellos.
Ahora vamos a ver otra clasificación en función de las sustancias que forman los materiales.
Una primera distinción la podemos hacer entre los materiales homogéneos y los heterogéneos.
Materiales heterogéneos.
Si echamos, sin embargo, una cucharada de azúcar o de sal en un vaso de agua y agitamos veremos que se mezclan perfectamente y se forma una materia homogénea.
Separar las sustancias que forman una mezcla heterogénea suele ser sencillo y solo hay que recurrir a técnicas elementales de laboratorio.
Así, por ejemplo, si una de las sustancias es atraída por los imanes (el hierro, el cobalto y el níquel) , utilizaremos un imán para separarla del resto de sustancias que forman la mezcla heterogénea. Así podemos separar las monedas de 10, 20 y 50 céntimos de un puñado de monedas ya que estas no se ven atraídas por un imán.
La leche tiene apariencia homogénea pero si calentamos con cuidado y dejamos enfriar lentamente observamos la separación de la grasa en la parte superior. Es por tanto una materia heterogénea.
Una mezcla heterogénea o sistema material heterogéneo es un sistema material formado por varias sustancias en el podemos percibir zonas o regiones diversas. Algunas veces no resulta fácil comprobar si un sistema material es una mezcla heterogénea. Puede que a simple vista encontremos cierta apariencia de regularidad y de uniformidad pero un análisis más cuidadoso puede advertirnos ciertas diferencias. La utilización del microscopio nos permite ver que la sangre con apariencia homogénea es en realidad una mezcla heterogénea en la que podemos observar varios tipos de células flotando en un líquido transparente.
También podemos utilizar las diferencias en el tamaño de las partes de una mezcla heterogénea.
Si todas las sustancias son sólidas y el tamaño es muy diferente, podemos utilizar una criba para dejar pasar las más pequeñas y dejar en la criba las más grandes.
Para separar sólidos de líquidos podemos utilizar un filtro. Por ejemplo para separar el barro del agua turbia.
Podemos utilizar la diferente densidad de los materiales mezclados. Los materiales con mas densidad se van al fondo rapidamente y así podemos separar:
Los granos de arena de los granos de oro como hacían los antiguos mineros.
También podemos dejar sedimentar (dejar que con el tiempo el sólido se deposite en el fondo) y coger la parte superior (líquido) volcando ligeramente el vaso que lo contenga (decantación). Previamente podríamos haber centrifugado el sistema para que el sólido quedara más apelmazado en el fondo del vaso (centrifugación) y al volcar pudiéramos separa mayor cantidad de líquido.
Si queremos separar líquidos de diferente densidad y no miscibles (no se disuelven unos en otros) podemos utilizar el proceso anterior de decantación:
Volcando ligeramente el vaso que contiene los líquidos la fase superior la podemos trasvasar a otro recipiente y quedarnos en el vaso con la fase inferior (la de menos densidad).
Utilizando un embudo de decantación. El embudo de decantación tiene una salida en la parte inferior con una llave de forma que cuando se encuentren bien delimitadas las fases podemos ir separándolas abriendo la llave y separando la parte inferior. Con el embudo de decantación podemos lograr separaciones de líquidos por el método de decantación con una precisión mucho mayor que el simple volcado del vaso.
En este vídeo podemos ver la separación de los distintos tipos de mezclas.
Parte de las sustancias orgánicas que lleva el agua se van al fondo de este tanque donde se descomponen con procesos biológicos en los que intervienen bacterias. Con el tiempo es necesario sacar los lodos que se van acumulando en este vaso.
En el tratamiento de las aguas residuales se utilizan plantas depuradoras. En estas plantas, como vemos en el esquema en primer lugar hay un tanque de decantación. En esta fase se pueden separar por flotación o decantación parte de la suciedad que lleva el agua.
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