Liquefação fracionada

Tal qual a vaporização fracionada, a liquefação é extensamente utilizada para separar gases dentro de uma mistura homogênea.

Como funciona esse processo?

O processo da liquefação fracionada acontece da seguinte forma: o primeiro passo a ser realizado é resfriar os gases da mistura homogênea até que estes atinjam uma consistência líquida, na sequência é realizado um processo denominado “destilação fracionada”, procedimento no qual os líquidos voltam novamente ao estado gasoso, mas cada um com seu ponto de evaporação específico, por isso a separação acaba tornando-se mais fácil.

Conceitos básicos

Agora que já sabemos o que é a liquefação fracionada e como a mesma ocorre faz-se necessário revisitar alguns conceitos básicos a respeito de termos vislumbrados no tópico anterior.

Você sabe o que é uma mistura homogênea?

Em primeiro lugar, uma mistura pode ser definida como a associação/junção de duas, ou mais, substâncias. Esta associação pode ser separada através de processos físicos, ou mesmo, mecânicos. Lembrando que logo que tais substâncias são separadas cada uma deve retornar as suas características originais, portanto aquelas anteriores a mistura.

Tais misturas podem ser subdivididas em homogêneas e heterogêneas. No caso das heterogêneas a composição apresenta diferentes fases, podendo ser bifásica, trifásica, e assim por diante.

Já no caso da homogênea – aquela a qual nos referimos no processo de liquefação fracionada – a mesma composição pode ser observada na amostra inteira. As misturas homogêneas podem ser ainda denominadas de soluções.

Quando a liquefação fracionada é utilizada?

Tal procedimento é, geralmente, utilizado na separação de alguns componentes que constituem o ar atmosférico, como por exemplo, o Oxigênio (O) e o Nitrogênio (N). Em casos como esse o primeiro gás a evaporar será aquele com ponto de evaporação menor, sendo assim, entre Oxigênio (-183ºC) e Nitrogênio (-195ºC), o segundo deve evaporar primeiro.

Outras maneiras de separar misturas homogêneas

Uma substância homogênea pode ser separada de diversas maneiras, sempre acompanhando algumas lógicas.

Separação de líquidos em sólidos / sólidos em líquidos

– Evaporação: num processo relativamente simples a substância líquida evapora de forma a sobrar apenas a sólida. Utilizado quando os pontos de ebulição dos componentes que formam a mistura são diferentes entre si.

– Destilação simples: neste processo o intuito é ficar apenas com a substância líquida, entretanto, é possível também ter a presença do sólido. Aqui se utilizam misturas que contenham substâncias com pontos de ebulição também diferentes.

Separação líquido – líquido

Destilação fracionada: utiliza-se esse processo quando o intuito é separar líquidos com pontos de ebulição muito próximos – no mínimo 30ºC de diferença – . Através da destilação fracionada é possível se obter todos os líquidos de uma mistura, tal processo é extensamente utilizado na separação dos componentes que formam o petróleo, por exemplo.

Separação sólido – sólido

Fusão fracionada: fortemente utilizado na separação de algumas ligas metálicas. Na fusão fracionada só é possível separa os componentes que constituem uma mistura em razão da diferença do ponto de fusão de cada um.

Por fim temos a separação gás-gás aquela que tem na liquefação fracionada sua principal representante. Lembrando que num processo como esse a diferença de condensação e ebulição são as grandes responsáveis por todo processo.

Outro fenômeno que pode ser utilizado na separação de gás-gás é a adsorção, processo que funciona, basicamente, como a retenção quase que superficial dos gases.

Concluindo

Como pudemos observar os procedimentos de separação de substâncias, independentemente do estado – sólido, líquido, ou, gasoso – são extremamente comuns em nosso dia a dia. Utilizados desde a separação de água e sal, passando pelos componentes do petróleo e chegando até a algumas técnicas utilizadas hoje em laboratórios de análises clínicas.

É claro que as explicações fornecidas por este artigo acabam sendo rasas, mas é possível encontrar em diversas literaturas explicações mais detalhadas a cerca desses fenômenos.

É válido ressaltar ainda que neste texto nos atemos, basicamente, a separação de misturas homogêneas, como é o caso da liquefação fracionada. Contudo há ainda uma infinidade de fenômenos usados na separação de misturas heterogêneas, mas isso já é assunto para um próximo artigo.

Esperando poder ter lhe auxiliado em suas pesquisas, desejamos bons estudos e ótimas notas.

Até a próxima!