I MISCUGLI E LA LORO SEPARAZIONE

Filtrazione di un miscuglio di terra e acqua.

Premessa. La filtrazione è un procedimento fisico per separare le particelle solide dal fluido in cui sono presenti in sospensione. Se le dimensioni di tali particelle sono superiori al diametro dei pori del filtro usato, vengono trattenute da quest'ultimo.

Materiale occorrente: filtro di carta assorbente (trama con fori da 80 micrometri), acqua, imbuto, beuta da 250 ml, becher da 300 ml, asticella di vetro (agitatore), terra setacciata

Esecuzione dell'esperimento. Versano nel becher circa 100 ml di acqua. Aggiungere a quest'ultima una piccola quantità di terra e mescolare con decisione. Il liquido diventa torbido. Se lo si lascia a riposare per lungo tempo le particelle solide di varia natura si depositeranno sul fondo, almeno quelle più grosse, e si otterebbe il cosiddetto processo di decantazione.   Per ottenere rapidamente la separazione si deve far passare il miscuglio ottenuto attraverso la carta da filtro. Preparare il filtro piegandolo due volte su se stesso, sino ad ottenere un quarto di cerchio; quindi aprirlo a cono e farlo aderire all'imbuto, bagnandolo con qualche goccia d'acqua. Mettere l'imbuto sulla beuta. Trasferire lentamente il miscuglio nell'imbuto evitando che superi il livello del filtro: il liquido, detto filtrato, passa; la parte solida, detta residuo o precipitato, è trattenuta dal filtro.

Osservazioni. Il filtrato è limpido poichè, a causa della ridotta porosità del filtro, tutta la terra viene trattenuta dalla carta. L'inconveniente che si può presentare è la durata  della filtrazione che può essere piuttosto lunga poichè le sostanze di grosso diametro del terriccio non fanno passare con facilità l'acqua. In conclusione, tra l'acqua e la terra non si è formato alcun prodotto, ma si è ottenuta una semplice miscela eterogenea e i suoi componenti si sono potuti separare con un semplice procedimento fisico. In realtà si può verificare che l'acqua è salmastra, perchè?

Separazione meccanica di un miscuglio di acqua e olio.

Premessa. Non tutti i liquidi si comportano alla stessa modo quando vengono mescolati. I liquidi, come l'acqua e l'alcool, che formano una soluzione in qualsiasi proporzione vengono detti miscibili. Quelli, come l'acqua e l'olio di oliva, che non si sciolgono l'uno nell'altro, vengono detti immiscibili. Tali liquidi possono essere separati sfruttando la loro diversa densità: il liquido meno denso, l'olio,  con l'andare del tempo gallegga sull'altro, l'acqua.

Materiale occorrente: matraccio, imbuto separatore, acqua, olio, sostegno da laboratorio.

Esecuzione dell'esperimento. Introdurre circa 100 ml di acqua nell'imbuto separatore posizionato sull'apposito sostegno e aggiungere una quantità circa uguale di olio. L'olio si disperderà sotto forma di innumerevoli goccioline nella massa di acqua. Aspettare che il contenuto stratifichi.

A questo punto, aprendo lentamente il rubinetto dell'imbuto, far defluire l'acqua sottostante, che può essere raccolta nel matraccio. Chiudere rapidamente il rubinetto quando tutta l'acqua è fuoriuscita, all'interno dell'imbuto resterà l'olio che può essere a sua volta trasferito nella stessa bottiglia dal quale è stato prelevato.

Osservazioni. Questa separazione non è molto accurata: nell'olio c'è certamente ancora un pò d'acqua e nell'acqua ancora un pò d'olio. Notare che mentre l'acqua è una sostanza pura(a meno dei sali minerali disciolti in essa) l'olio è un miscuglio omogeneo.

CROMATOGRAFIA SU CARTA

Premessa. La cromatografia su carta permette di separare i componenti di una soluzione liquida. Essa sfrutta la differente capacità che hanno i componenti di aderire ad un mezzo poroso, come la carta da filtro, quando sono trascinati da un fluido, detto eluente ( o effluente). I componenti che sono assorbiti molto, cioè che si fissano bene alla carta si sposta

Materiale occorrente: carta da filtro; inchiostro di penna a sfera o stilografica, pennarello   ad acqua, evidenziatore; contagocce con alcool etilico (oppure acetone, ammoniaca, etere di petrolio) contagocce con acqua.

Esecuzione dell'esperimento. Tracciare, con l'inchiostro da analizzare, le cosiddette linee di partenza su un foglio di carta da filtro, ben distanziate tra loro. Tenendo il foglio in verticale si deposita su ciascuna delle linee tracciate una goccia di alcool con il contagocce; quest'ultimo riesce a staccare con una certa facilità alcuni componenti, che vengono allontanati dal punto in cui è stata depositata la goccia di eluente. I componenti che aderiscono maggiormente alla carta sono spostati di poco dall'eluente.

Il risultato(cromatogramma) della cromatografia su carta di inchiostri di diverso tipo. I componenti separati si vedono colorati a varie altezze. Quelli che sono assorbiti tanto, cioè che si fissano bene alla carta, si spostano poco dalla linea di partenza. I componenti che sono poco assorbiti si spostano più velocemente. ®

Se si ha a disposizione un pennarello del tipo "ad acqua" si può utilizzare come eluente l'acqua nel seguente modo. Si tracci con un pennarello una circonferenza sulla carta da filtro disposta orizzontalmente. Mettere al centro della circonferenza due o tre gocce d'acqua. Estendendosi, per l'effetto della capillarità della carta, l'acqua raggiunge l'inchiostro dividendo i suoi componenti, come mostrato nelle figure sottostanti.