Filtração de Soluções - Apostilas - Engenharia Quimica, Notas de estudo de Engenharia Química. Universidade Federal de Alagoas (UFAL)
Roberto_880
Roberto_8805 de Março de 2013

Filtração de Soluções - Apostilas - Engenharia Quimica, Notas de estudo de Engenharia Química. Universidade Federal de Alagoas (UFAL)

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Apostilas de engenharia quimica sobre o estudo de uma filtração de soluções, observação e analise do processo simples e vácuo.
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TITULO: Filtração

OBJETIVO: Realizar uma filtração de soluções e observar e analisar o processo simples e a

vácuo.

RESUMO:

O experimento que foi determinado nessa aula, foi a realização de filtração simples e a vácuo.

Inicialmente foi preparado uma solução de NaI (Iodeto de chumbo) e de Pb(NO3)2 ( nitrato de

chumbo) com concentração de 0,3%. Misturamos essas duas soluções em um béquer, e

observamos que teve uma reação entre essas soluções, formou-se uma solução na qual

apresentava uma coloração característica e um precipitado.

Essa solução foi dividida em duas partes que foram levadas para filtração, uma parte da solução

passou pelo processo de filtração simples e a outra parte por filtração a vácuo.

INTRODUÇÃO:

Filtração é um método para separar sólido de líquido ou fluido que está suspenso, pela passagem

do líquido ou fluido através de um meio permeável (neste caso papel de filtro), capaz de reter as

partículas sólidas. Existem vários tipos de filtrações, mas vamos considerar dois tipos, a Filtração

Simples e a Filtração à Vácuo.

A filtração a Vácuo é um processo utilizado na separação dos componentes de uma mistura

heterogênea sólido-líquido por meio de pressão negativa. São utilizados, funil de Buchner,

bomba de vácuo ou trompa d’água.

A filtração simples é um processo que se destina à separação dos componentes de misturas

heterogêneas sólido-líquidas por meio da gravidade, pois simplesmente é necessário aguardar q

o fluido a ser filtrado escoe naturalmente pelo filtro.

MATERIAL UTILIZADO:

Béquer Erlenmeyer

Bastão de Vidro Papel Filtro

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Vidro de Relógio Funil analítico de haste longa

Bomba de Vácuo Argola

Suporte Universal Funil de Buchner

SUBSTÂNCIAS / REAGENTES UTILIZADOS:

NaI – Iodeto de Sódio Pb(NO3)2 – Nitrato de Chumbo II

PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL:

· Preparar 100 mL de solução 0,3% de NaI (Iodeto de Sódio).

Pese em um vidro de relógio 0,3 g de NaI. Dissolva e complete para 100 mL com água

destilada. Homogenize;

· Repita o procedimento anterior para o preparo de 100 mL de uma solução 0,3% de

Pb(NO3)2.

Pese em um vidro de relógio 0,3 g de Pb(NO3)2. Dissolva e complete para 100 mL com água

destilada. Homogenize bem;

· Misture em um dos Béqueres as duas soluções preparadas anteriormente. Homogenize

observe e anote o que acontece.

· Divida a solução obtida em duas partes iguais nos béqueres utilizados.

· Com uma das alíquotas da solução, realize a filtração simples utilizando um Erlenmeyer

para coletar o filtrado.

· Com a outra alíquota, realize a filtração sob pressão (a vácuo). No decorrer da filtração,

desligue a bomba de vácuo e observe se alguma modificação ocorre no processo.

RESULTADO E DISCUSSÃO:

· Na preparação da solução 0,3% de NaI, nada ocorre “visualmente”, simplesmente a

diluição da substância no solvente (água destilada);

· Na preparação da solução 0,3% de Pb(NO3)2, também procede da mesma forma da

solução anterior, nada ocorre “visualmente”, apenas a diluição da substância do soluto

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[Pb(NO3)2] no solvente (água destilada);

· Juntando as duas soluções e homogeneizando adequadamente, a “nova” solução obtém

coloração amarelo com precipitado também amarelo;

· Repartimos essa solução em duas alíquotas de 100 mL em cada recipiente;

· Realizamos as filtrações simples e a vácuo com as alíquotas separadamente, a primeira foi

a filtração simples (filtração convencional), a solução após a filtragem torna-se

translúcida no recipiente receptor e no papel filtro fica retido o precipitado de cor amarelo

brilhante;

· Já na filtração a vácuo, a solução também tornou-se translúcida após a filtração e o

precipitado retido também apresentou coloração amarelo brilhante. Nesse tipo de filtração

(a vácuo) o processo é muito mais rápido durante o tempo em que a bomba de vácuo

permanece ligada, após desligar a bomba o processo torna-se lento sendo similar ao

processo de filtração mais tradicional (simples).

Na filtração normal você observa a passagem do liquido pelo papel de filtro devido a força da

gravidade. Na filtração a vácuo, você conecta uma bomba de vácuo ao funil (que deve ter ligação

para isso, como por exemplo funil de Buchner). Ao criar vácuo no seu sistema, a velocidade de

passagem do liquido pelo papel filtro vai ser maior, pois é como se sua amostra fosse sugada. A

grande diferença entre esses dois tipos de filtração é a velocidade de filtração. A filtração à vácuo

não é utilizada apenas para separação de sólidos em líquidos viscosos, é muito utilizada para

filtrações de misturas quaisquer de sólidos e líquidos com a vantagem da maior velocidade de

filtração em relação à filtração por gravidade.

Casos onde usam a Filtração em maior escala:

Na indústria, os sistemas de filtração são usados em maior escala, e assumem uma maior

importância, e assim também uma maior diversidade. A partir de seu funcionamento, podem

ser classificados em filtros de pressão positiva ou de pressão negativa. Já de acordo com sua

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finalidade, os filtros podem ser classificados como clarificadores, purificadores ou

concentradores.

Nos sistemas de filtros sob pressão, o líquido flui através do meio filtrante devido à diferença de

pressão gerada. A filtração de pressão positiva pode ser realizada apenas a partir de força

gravitacional, a qual age sobre uma coluna de líquidos, por bombas ou força centrífuga. Já nos

sistemas de filtros de pressão negativa, estas são obtidas geralmente por meio de bombas de

vácuo. Os clarificadores são empregados para remoção de pequenas quantidades de sólidos,

deixando os líquidos límpidos. Os purificadores são processos que se destinam a retirar

impurezas de gases, ar comprimido ou vapores. Já os concentradores atuam promovendo a

separação parcial de borras fluidas em uma suspensão de sólidos contidos no líquido.

1. Quais tipos de papel de filtro?

Os papeis de filtro são classificados conforme sua porosidade, dividem-se em qualitativo e

quantitativo. Os filtros são especificados pelo número 589 e tem várias texturas:

· Nº 589 – Faixa Preta (mole) – Textura aberta e mole que filtra rapidamente.

Usos: precipitados grossos e soluções gelatinosas.

· Nº 589 – Faixa Branca (médio) – Usos: precipitados médios tipo BaSO4 e

similares.

· Nº 589 – Faixa Vermelha (extra-denso) – Usos: para materiais que tendem

a passar para solução ou suspensões coloidais.

· Nº 589 – Faixa Verde (extra-espesso) – Usos: no caso anterior quando

exige-se dupla folha da afixa vermelha.

· Nº 589-14 (fino) – Usos: filtração de hidróxidos do tipo hidróxido de

alumínio e ferro.

2. Relacione as vantagens e desvantagens de cada tipo de filtração.

· Filtração Simples – Tem a vantagem de ser uma filtração econômica e muito simples de

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se fazer, porém é um processo mais demorado e menos eficiente que a filtração a vácuo e

o sólido que fica retido no filtro, retem maior umidade.

· Filtração a Vácuo – Tem vantagens sobre a filtração simples, por ser mais rápida e por

deixar menor quantidade de impurezas e solvente no sólido, porém requer a utilização de

mais recursos em comparação aos recursos utilizados na filtração simples, como a bomba

de vácuo e o funil de Buchner, e é uma construção de difícil vedação para permitir

presença de gases.

3. Monte a reação ocorrida.

CONCLUSÃO:

Em nosso experimento após a mistura das soluções previamente preparadas, notamos que a

solução ficou de cor amarela, em seguida começamos a realizar a filtração simples e depois a

filtração a vácuo, percebemos que os resíduos de cor amarela ficaram retidos no papel filtro de

ambas as filtrações, concluímos que o método de filtração a vácuo é mais rápido do que o método

de filtração simples, notamos ainda que quando desligamos o aparelho de filtração a vácuo o

processo de filtração fica lento e volta a ser mais rápido que a ligamos novamente.

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