Por que separar misturas?

*Por Rodrigo Machado Martins, professor do Anglo Vestibulares e do Colégio Anglo São Paulo

Como os astronautas da Estação Espacial Internacional (EEI) obtêm água para beber?

Na EEI, a água potável é obtida da urina e suor dos astronautas, que passa por um processo de separação. A urina é uma mistura constituída basicamente por água (95% em média) e outras substâncias, entre elas ureia e ácido úrico. A separação ocorre numa espécie de destilador, que, ao aquecer a mistura, evapora a água, separando-a dos outros componentes.

A descrição acima ilustra uma técnica, a destilação, utilizada para separar os componentes de uma mistura.

Uma mistura é caracterizada pela união de mais de uma substância sem que ocorra reação química entre elas. Na natureza, existe uma "preferência" por misturas, sendo raras as vezes em que é possível encontrar substâncias puras. Sendo assim, cabe ao ser humano desenvolver técnicas que permitem separar substâncias de acordo com seu interesse, o que sempre envolve algum gasto energético.

A escolha da técnica mais apropriada na separação de misturas depende das propriedades físicas dos componentes, como temperatura de fusão, temperatura de ebulição, densidade, solubilidade, tamanho das partículas, entre outras. Além disso, deve-se considerar o custo envolvido na técnica escolhida, já que, em alguns casos, é possível empregar técnicas diferentes para separar componentes de uma mesma mistura.

Um exemplo interessante disso é a dessalinização da água do mar ou de reservatórios de água salobra com a intenção de se obter água doce para consumo. Para esse fim, podemos citar duas técnicas importantes: destilação simples e osmose reversa.

Na destilação simples, processo similar ao que ocorre com o ciclo natural da água, o aquecimento da mistura promove a evaporação da água, enquanto as partículas sólidas – no caso, os diferentes sais – ficam retidas. Em seguida, o vapor d´água é captado por um sistema de resfriamento, provocando a liquefação do vapor. A água líquida assim obtida encontra-se livre de sais.

A osmose reversa, também conhecida como osmose inversa, é um processo contrário à osmose, fenômeno natural em que a água atravessa uma membrana semipermeável (membrana que permite apenas a passagem do líquido) no sentido da solução menos concentrada para solução mais concentrada. No processo de osmose inversa, a água é bombeada através da membrana semipermeável no sentido oposto à osmose, e, para que isso ocorra, a pressão empregada deve ser superior à osmótica. No Brasil, mais especificamente na região Nordeste e no norte de Minas Gerais, a dessalinização da água salobra é feita por osmose reversa.

Técnicas de separação também são empregadas em nossas casas, como acontece durante a preparação de alguns alimentos. Muitas vezes, antes de cozinhar o feijão, separamos com as mãos os grãos de outros sólidos que possam estar presentes no saco. Esse procedimento é conhecido como catação. Outro exemplo que podemos citar ocorre quando escorremos o macarrão para separar o alimento da água, nesse caso, é realizada uma filtração. Essa técnica também é empregada durante o preparo do café, processo no qual o pó do café fica retido no filtro, enquanto o líquido (água contendo substâncias dissolvidas) o atravessa.

As descrições de algumas técnicas feitas anteriormente são apenas uma pequena amostra da importância de se separar misturas. Em vista disso, esse tema é explorado pelos vestibulares com certa frequência.  Pesquise as principais técnicas empregadas na separação e veja como esse assunto foi cobrado nos principais vestibulares em anos anteriores.

Bons estudos!