Cristalização: Método, Tipos e Exemplos de Separação

A cristalização é um método de separação de substâncias que se baseia na formação de cristais a partir da solução de uma substância em um solvente. Este processo ocorre pela saturação da solução, ou seja, quando a quantidade de soluto presente no solvente é maior do que a quantidade que o solvente consegue dissolver, levando à formação de cristais sólidos. Existem diferentes tipos de cristalização, como a cristalização fracionada, a cristalização por evaporação e a cristalização por resfriamento. Neste artigo, abordaremos mais detalhadamente o método de cristalização, seus tipos e exemplos de sua aplicação na separação de substâncias.

Exemplos de cristalização: entenda como ocorre o processo de formação de cristais.

A cristalização é um processo de separação utilizado para obter substâncias puras na forma de cristais. Esse método se baseia na solubilidade de um composto em um solvente, onde a solução é aquecida para dissolver o soluto e, em seguida, resfriada lentamente para que os cristais se formem.

Um exemplo clássico de cristalização é a obtenção de sal de cozinha a partir da água do mar. A água salgada é aquecida para dissolver o sal e, em seguida, resfriada lentamente para que os cristais de cloreto de sódio se formem. Esses cristais podem ser posteriormente filtrados e secos, resultando no sal de mesa que utilizamos diariamente.

Outro exemplo de cristalização é a produção de açúcar a partir da cana-de-açúcar. O caldo de cana é aquecido para dissolver o açúcar, e após o resfriamento lento, os cristais de sacarose se formam. Esses cristais são então separados do líquido restante, resultando no açúcar branco que consumimos.

É importante ressaltar que a pureza dos cristais obtidos no processo de cristalização depende da técnica utilizada e das condições de solubilidade e resfriamento. Por isso, é essencial seguir um método adequado para garantir a obtenção de cristais de alta qualidade e pureza.

Em resumo, a cristalização é um método eficaz de separação que permite a obtenção de substâncias puras na forma de cristais. Com exemplos práticos como o sal de cozinha e o açúcar, fica mais fácil entender como ocorre o processo de formação de cristais e a importância desse método na indústria química e alimentícia.

Cristalização: método para separar misturas através da formação de cristais puros.

Cristalização é um método utilizado para separar misturas através da formação de cristais puros. Esse processo é baseado na diferença de solubilidade dos componentes da mistura em um solvente. Quando a solução é resfriada ou evaporada, os cristais começam a se formar, deixando os demais componentes da mistura em solução.

Existem diferentes tipos de cristalização, como a cristalização fracionada, onde é possível separar diferentes componentes da mistura com base em suas solubilidades. Outro tipo de cristalização é a cristalização por evaporação, que consiste em evaporar o solvente da solução para que os cristais se formem.

Um exemplo comum de cristalização é a obtenção de sal de cozinha a partir da água do mar. Ao evaporar a água, os cristais de sal começam a se formar, permitindo a separação do sal da água.

Em resumo, a cristalização é um método eficaz para separar misturas, permitindo a obtenção de cristais puros dos componentes da mistura. Esse processo é amplamente utilizado em diversas indústrias, como a farmacêutica e a química, para purificar substâncias e obter produtos de alta qualidade.

Entenda o processo de cristalização fracionada e veja exemplos práticos de sua aplicação.

A cristalização fracionada é um processo de separação de substâncias que se baseia na diferença de solubilidade entre os componentes de uma mistura. Esse método é amplamente utilizado na indústria química e farmacêutica para purificar substâncias e obter produtos com alta pureza.

Relacionado:  Zircônio: história, propriedades, estrutura, riscos, usos

No processo de cristalização fracionada, a mistura é aquecida até que todos os componentes estejam completamente dissolvidos em um solvente. Em seguida, a solução é resfriada lentamente, permitindo que os cristais de uma das substâncias comecem a se formar primeiro, devido à sua menor solubilidade. Esses cristais são então separados da solução, purificando assim a substância desejada.

Um exemplo prático de aplicação da cristalização fracionada é a produção de sal de cozinha. Quando a água do mar é evaporada, os sais dissolvidos na água começam a cristalizar. Como o cloreto de sódio tem menor solubilidade do que outros sais presentes na água do mar, ele cristaliza primeiro, sendo posteriormente separado e refinado para obter o sal de cozinha.

Outro exemplo é a purificação de compostos orgânicos na indústria farmacêutica. Ao utilizar a cristalização fracionada, é possível separar e purificar substâncias como medicamentos, garantindo sua eficácia e segurança para uso.

Em resumo, a cristalização fracionada é um método eficaz de separação que aproveita as diferenças de solubilidade entre os componentes de uma mistura. Com sua aplicação correta, é possível obter substâncias purificadas e de alta qualidade para diversos fins.

Conheça os diferentes tipos de separação existentes e suas características distintas.

A cristalização é um método de separação de misturas que se baseia na diferença de solubilidade dos componentes da mistura em um solvente. Existem diferentes tipos de separação, cada um com suas características distintas.

Um dos tipos de cristalização mais comuns é a cristalização por resfriamento, onde a solução é resfriada lentamente até que os cristais se formem. Outro método é a cristalização por evaporação, onde a solução é aquecida até que o solvente evapore e os cristais se formem.

Alguns exemplos de cristalização incluem a formação de cristais de sal a partir da evaporação da água do mar, a formação de cristais de açúcar a partir da evaporação de uma solução de água e açúcar, e a formação de cristais de sulfato de cobre a partir da evaporação de uma solução aquosa de sulfato de cobre.

Em resumo, a cristalização é um método de separação de misturas que se baseia na diferença de solubilidade dos componentes da mistura em um solvente. Existem diferentes tipos de cristalização, como a cristalização por resfriamento e a cristalização por evaporação, cada um com suas características distintas.

Cristalização: Método, Tipos e Exemplos de Separação

A cristalização é um processo em que um sólido com átomos ou moléculas de é formado estruturas organizadas que são chamadas redes cristalinas. Cristais e redes cristalinas podem ser formados através da precipitação de uma solução, por fusão e, em alguns casos, por deposição direta de um gás.

A estrutura e a natureza dessa rede cristalina dependerão das condições sob as quais o processo ocorre, incluindo o tempo decorrido para atingir esse novo estado. A cristalização como um processo de separação é extremamente útil, pois garante que as estruturas sejam obtidas apenas do composto desejado.

Cristalização: Método, Tipos e Exemplos de Separação 1

Além disso, esse processo garante que a passagem de outras espécies não seja permitida, dada a natureza ordenada do cristal, tornando este método uma excelente alternativa para a purificação de soluções. Muitas vezes em química e engenharia química é necessário usar um processo de separação de misturas.

Essa necessidade é gerada para aumentar a pureza da mistura ou para obter um componente específico da mesma, e por esse motivo existem vários métodos que podem ser utilizados, dependendo das fases em que essa combinação de substâncias é encontrada.

O que é cristalização?

A cristalização requer duas etapas que devem ocorrer antes que possa haver formação de redes cristalinas: primeiro, deve haver acúmulo suficiente de átomos ou moléculas no nível microscópico para que a chamada nucleação comece a ocorrer.

Este estágio de cristalização pode ocorrer apenas em fluidos super-resfriados (isto é, resfriados sob seu ponto de congelamento sem torná-los sólidos) ou soluções supersaturadas.

Após iniciar a nucleação no sistema, eles podem ou não se tornar núcleos estáveis ​​o suficiente e grandes o suficiente para iniciar o segundo estágio da cristalização: crescimento cristalino.

Nucleação

Nesta primeira etapa, os arranjos das partículas que formarão os cristais são determinados e os efeitos dos fatores ambientais nos cristais formados são observados; por exemplo, o tempo que leva para o primeiro cristal aparecer, chamado tempo de nucleação.

Existem dois estágios de nucleação: nucleação primária e secundária. No primeiro, novos núcleos são formados quando não há outros cristais no meio ou quando os outros cristais existentes não têm efeito sobre sua formação.

A nucleação primária pode ser homogênea, na qual não há influência da parte dos sólidos presentes no meio; ou pode ser heterogêneo, onde partículas sólidas de substâncias externas causam um aumento na taxa de nucleação que normalmente não ocorreria.

Na nucleação secundária, novos cristais são formados devido à influência de outros cristais existentes; Isso pode ocorrer devido às forças de cisalhamento que fazem com que os segmentos de cristal existentes se tornem novos cristais que também crescem à sua própria taxa.

Esse tipo de nucleação se beneficia em sistemas de alta energia ou fluxo, onde o fluido envolvido gera colisões entre cristais.

Crescimento de cristal

É o processo no qual o cristal aumenta seu tamanho adicionando mais moléculas ou íons às posições intersticiais de sua rede cristalina.

Ao contrário dos fluidos, os cristais crescem uniformemente quando as moléculas ou íons entram nessas posições, embora sua forma dependa da natureza do composto em questão. Qualquer arranjo irregular nessa estrutura é chamado de defeito cristalino.

O crescimento de um cristal depende de vários fatores, entre os quais a tensão superficial da solução, pressão, temperatura, velocidade relativa dos cristais na solução e número de Reynolds, entre outros.

A maneira mais fácil de garantir que um cristal cresça em tamanhos maiores e seja de alta pureza é através de um resfriamento lento e controlado, que impede a formação de cristais em pouco tempo e que substâncias estranhas ficam presas no interior eles.

Além disso, é importante denotar que pequenos cristais são muito mais difíceis de manusear, armazenar e mover, e é mais difícil filtrá-los de uma solução do que para cristais maiores. Na grande maioria dos casos, os maiores cristais serão os mais desejados, por essas e mais razões.

Como método de separação

A necessidade de purificar soluções é comum na química e na engenharia química, pois pode ser necessário obter um produto homogeneamente misturado com outra ou outras substâncias dissolvidas.

É por isso que equipamentos e métodos foram desenvolvidos para realizar a cristalização como um processo de separação industrial.

Existem diferentes níveis de cristalização, dependendo dos requisitos, e podem ser realizados em pequena ou grande escala. Portanto, pode ser dividido em duas classificações gerais:

Recristalização

A técnica usada para purificar substâncias químicas em menor escala, geralmente em laboratório, é chamada de recristalização.

Isto é feito com uma solução do composto desejado juntamente com suas impurezas em um solvente adequado, buscando assim precipitar qualquer uma das duas espécies na forma de cristais e depois ser removida.

Existem várias maneiras de recristalizar as soluções, entre as quais a recristalização com um solvente, com vários solventes ou com filtração a quente.

Relacionado:  Cloreto de sódio (NaCl): estrutura, propriedades, usos

-Um único solvente

Quando é utilizado um único solvente, é preparada uma solução do composto “A”, impureza “B” e a quantidade mínima de solvente necessária (a alta temperatura) para formar uma solução saturada.

A solução é então resfriada, fazendo com que a solubilidade de ambos os compostos caia e o composto “A” ou a impureza “B” recristalize. O que é idealmente desejado é que os cristais sejam de composto “A” puro. Pode ser necessário adicionar um núcleo para iniciar esse processo, que pode até ser um fragmento de vidro.

-Vários solventes

Na recristalização de vários solventes, dois ou mais solventes são usados ​​e o mesmo processo é realizado como com um solvente. Este processo tem a vantagem de o composto ou impureza precipitar enquanto o segundo solvente é adicionado, uma vez que não são solúveis nele. Neste método de recristalização, não é necessário aquecer a mistura.

– Filtragem a quente

Finalmente, a recristalização com filtração a quente é usada quando existe matéria insolúvel “C”, que é removida com filtro de alta temperatura após o mesmo procedimento de recristalização de um único solvente.

No campo industrial

No campo industrial, é desejado realizar um processo chamado cristalização fracionada, que é um método que refina as substâncias de acordo com suas diferenças de solubilidade.

Esses processos se assemelham aos da recristalização, mas usam tecnologias diferentes para lidar com grandes quantidades de produto.

Dois métodos são aplicados, que serão melhor explicados na declaração a seguir: cristalização por resfriamento e cristalização por evaporação.

Como esse processo é em larga escala, gera desperdício, mas geralmente é recirculado pelo sistema para garantir a pureza absoluta do produto final.

Tipos de cristalização

Existem dois tipos de cristalização em larga escala, como declarado acima: por resfriamento e por evaporação. Sistemas híbridos também foram criados, onde ambos os fenômenos ocorrem simultaneamente.

Cristalização por resfriamento

Neste método, a solução é arrefecida para diminuir a solubilidade do composto desejado, fazendo com que comece a precipitar na velocidade desejada.

Na engenharia química (ou processo), os cristalizadores são usados ​​na forma de tanques com misturadores, que circulam fluidos refrigerantes em compartimentos que cercam a mistura, para que ambas as substâncias não entrem em contato durante a transferência de calor do refrigerante para a solução.

Raspadores são usados ​​para remover os cristais, que empurram os fragmentos sólidos para dentro de um poço.

Cristalização por evaporação

Esta é a outra opção para obter a precipitação de cristais de soluto, usando um processo de evaporação de solvente (a uma temperatura constante, diferente do método anterior), de modo que a concentração de soluto exceda o nível de solubilidade.

Os modelos mais comuns são os chamados modelos de circulação forçada, que mantêm o licor de cristais em uma suspensão homogênea através do tanque, controlando seu fluxo e velocidade, e geralmente geram cristais médios maiores do que aqueles que se formam na cristalização por refrigeração

Exemplos

A cristalização é um processo freqüentemente usado na indústria e vários exemplos podem ser citados:

– Na extração de sal da água do mar.

– Na produção de açúcar.

– Na formação de sulfato de sódio (Na 2 SO 4 ).

– Na indústria farmacêutica.

– Na preparação de chocolate, sorvete, manteiga e margarina, além de muitos outros alimentos.

Referências

  1. Cristalização. (sf). Obtido em en.wikipedia.org
  2. Anne Marie Helmenstine, P. (sf). ThoughtCo. Obtido em thoughtco.com
  3. Boulder, C. (sf). Universidade do Colorado em Boulder. Obtido em orgchemboulder.com
  4. Britannica, E. (sf). Enciclopédia Britânica. Obtido em britannica.com
  5. Químico, YM (sf). Sua mãe era química. Obtido em kitchenscience.sci-toys.com

Deixe um comentário