¿Qué es la Decantación?
La decantación es el efecto de separación, bajo el efecto de la gravitación, varias fases (*) no miscibles (**) cuando al menos una es líquida o gaseosa.
* En termodinámica, se utiliza la noción de fase para distinguir los diferentes estados posibles de un sistema.
** La miscibilidad generalmente se refiere a la capacidad de varios líquidos para formar una mezcla homogénea.
De este modo, es posible separar varios líquidos inmiscibles de diferentes densidades o sólidos insolubles suspendidos en un líquido o un gas (el principio se puede aplicar al tratamiento del aire: los depósitos de polvo de los altos hornos funcionan de acuerdo con este principio).
El término sedimentación se utiliza cuando el líquido cargado solo está sujeto a la acción de la gravedad, especialmente en un entorno natural.
Todos hemos observado que si dejamos un cubo lleno de agua mezclada con arena o barro en reposo durante un corto período de tiempo, la mayoría de las partículas insolubles se depositan en el fondo del cubo debido al efecto de la gravedad.
Si vertimos el agua inclinando el cubo, el precipitado sedimentado permanecerá en el fondo del recipiente mientras se puede verter el agua relativamente limpia.
La decantación es el proceso de separar partículas sólidas insolubles de un líquido o separar dos compuestos inmiscibles con diferentes densidades.
En palabras más simples, la decantación es un proceso en el que el líquido se puede separar de los sedimentos u otro líquido inmiscible con diferente densidad manualmente.
Ventajas y Desventajas
Ventajas:
- La decantación es un proceso relativamente fácil. Se puede realizar manualmente. Por tanto, se puede separar fácilmente sedimentos insolubles o líquidos inmiscibles con relativa facilidad.
Desventajas
- No se pueden separar sólidos o líquidos que se disuelven en la mezcla. No se puede separar la sal del agua, por ejemplo.
- Tampoco se pueden separar impurezas sólidas ligeras como el polvo de tiza del agua, ya que son demasiado ligeras y, por lo tanto, no se depositan en el fondo durante mucho tiempo.
- No es posible recuperar todos los componentes de la mezcla ya que es difícil separarlos perfectamente manualmente. A menos que se utilice una centrifugadora, se necesita esperar mucho tiempo para que los sedimentos se asienten debido a la gravedad.
Separación de Líquidos
Cuando dos líquidos no son miscibles, como el aceite y el agua, basta con dejar reposar la mezcla para que el líquido más denso quede debajo del líquido menos denso y aparezca una superficie de separación horizontal entre los dos líquidos.
En los laboratorios de química o biología, este proceso se usa comúnmente durante las extracciones líquido-líquido que requieren una fase acuosa y una fase orgánica. A continuación, se utiliza un embudo de separación para separar las dos fases.
Diferencia entre Filtración y Decantación
Si bien tanto la filtración como la decantación pueden usarse para separar las impurezas de los líquidos, existen diferencias entre ellas.
La filtración es la separación directa de toda la solución a través de un filtro, donde el sólido es atrapado por el filtro permitiendo que el líquido pase. No se puede utilizar para separar dos líquidos.
La decantación consiste en eliminar un líquido de las impurezas sólidas que se han asentado en el fondo del recipiente. Dos líquidos con una densidad diferente que se han separado en dos capas pueden separarse de manera similar vertiendo el líquido menos denso.
Proceso de Decantación
Se puede clasificar en dos tipos.
1. Separación de Líquidos Inmiscibles
La decantación se puede utilizar para separar dos líquidos que tienen diferentes densidades siempre que sean inmiscibles. Por ejemplo, el agua y el aceite forman dos capas separadas cuando se mezclan.
El agua, al ser más densa, se deposita en el fondo y el aceite flota en el agua, formando dos capas distintas. La separación se puede hacer vertiendo aceite en un recipiente diferente, dejando el agua más densa en el recipiente original.
Generalmente, este tipo de separación es defectuoso, porque es difícil verter la capa superior sin verter una parte de la capa inferior.
Un método alternativo para separar dos líquidos inmiscibles es mediante un embudo separador. Este aparato tiene una válvula con llave de paso para permitir la separación efectiva de los dos líquidos inmiscibles.
2. Separación Líquido-Sólido
La decantación también puede separar sólidos insolubles de líquidos. Esto implica primero permitir que las partículas se asienten mediante la acción de la gravedad y el vertido del líquido transparente.
Este método es muy utilizado en laboratorios, el tubo de ensayo se coloca a 45 ° para permitir una sedimentación efectiva antes de realizar el proceso de decantación. Se puede utilizar una centrifugadora si el proceso de sedimentación natural es lento o tedioso.
La carga (en química) es un proceso mediante el cual las pequeñas impurezas suspendidas se hacen más pesadas al agregar productos químicos que se adhieren a ellas y las hacen más pesadas.
Al separar arena y agua, por ejemplo, incluso después de eliminar las partículas que se sedimentaron, el agua todavía se ve turbia debido a las pequeñas impurezas suspendidas. Al agregar alumbre (sal de potasio y aluminio) a esta agua con suciedad, el agua fangosa suspendida se asienta y queda agua clara.
Ejemplos de soluciones en las que se puede decantar incluyen tierra en el agua, grasa en la parte superior de la sopa, líquido de mostaza y una mezcla de aceite y agua.
Usos de la Decantación
La decantación se usa con frecuencia para purificar un líquido separándolo de la suspensión o sedimentos de partículas insolubles.
Si bien a veces no es ideal hacerlo, debido al hecho de que cualquier solución se puede decantar manualmente siempre que se deje reposar por un tiempo, es bastante popular.
El procedimiento de decantación se usa comúnmente para lo siguiente:
- La decantación se utiliza para separar los cristales de bitartrato de potasio del vino tinto. El bitartrato de potasio es una mono-sal del ácido tartárico, el ácido principal de la uva, y es menos soluble que el ácido tartárico y precipita después del proceso del vino. Estos cristales de bitartrato de potasio le dan un sabor desagradable al vino. De ahí que se decante antes de servir para obtener el mejor sabor. También se sabe que esto hace que el vino sea más tónico y astringente. Para ello se utiliza un recipiente especialmente elaborado exclusivo para el vino, con cuello largo y estrecho y amplia apertura, denominado decantador.
- La nata flota sobre la leche y esto permite la separación de la leche y la nata por decantación. Lo mismo se aplica a la mantequilla y al suero de leche.
- El agua clara se puede obtener a partir de agua con arena mediante decantación. Si hay más impurezas en suspensión, se puede usar la carga química para asentar esas impurezas. De esta forma, el agua clara se puede separar de las impurezas del fondo. Todas las plantas de tratamiento de agua, incluidas las de aguas residuales, utilizan la decantación para separar los sedimentos.
- En las industrias azucareras, mientras se procesa la remolacha azucarera o la caña de azúcar en azúcar granulado, se obtienen muchas mezclas líquido-sólido. Un ejemplo de esto serían los jarabes y los cristales. La decantación es un método de separación ideal.
- La decantación encuentra su uso incluso en nanotecnología. La decantación se utiliza durante la síntesis de soluciones de nanocables de plata de alta calidad o el proceso de fabricación de electrodos de alto rendimiento, ya que simplifica enormemente el proceso de purificación.
- Después de usar un desecante para absorber agua y secar un líquido orgánico, el líquido orgánico ahora separado y seco a menudo se puede decantar del desecante.
- El proceso de obtención de vinagre de uva o vinagre de malta requiere un proceso de decantación para eliminar las grasas de la sustancia cruda.
- El plasma se puede separar de la sangre utilizando una centrifugadora mediante decantación mientras se realizan pruebas de diagnóstico.
- Durante la extracción minera, el mercurio a veces se elimina en los cuerpos de agua, lo que hace que esta agua sea tóxica y no apta para su uso y consumo. El mercurio se puede eliminar del agua mediante el proceso de decantación.
- La flotación por espuma es un proceso de separación de materiales hidrofóbicos e hidrofílicos entre sí. Encuentra aplicación en industrias minerales, plantas de reciclaje de papel e industrias de tratamiento de aguas residuales. La última separación de materiales en este proceso se realiza mediante decantación.
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