Exercicis: Tècniques de separació de mescles

En preparar cafè en una cafetera de filtre, l'aigua calenta travessa el cafè mòlt i el paper reté el marro, com es mostra a la figura.

Quina tècnica de separació té lloc dins de la cafetera?

En un taller s'han barrejat llimadures de ferro amb sorra. En acostar-hi un imant, les llimadures s'hi enganxen i la sorra no, com es mostra a la figura.

Quina tècnica de separació s'està utilitzant? Per què funciona?

Al laboratori vols recuperar la sal dissolta en un got d'aigua salada. Escalfes la dissolució: l'aigua es va evaporant i la sal queda al fons, com es mostra a la figura.

Com s'anomena aquesta tècnica?

Després de fregir, en un cassó queden aigua i oli formant dues capes: l'oli a dalt i l'aigua a baix. Si deixes reposar el cassó i retires amb compte la capa de dalt, quina tècnica de separació estàs utilitzant?

A l'àvia se li han barrejat cigrons i llenties al mateix calaix. Com que els cigrons són més grans, fa servir un colador: les llenties passen pels forats i els cigrons es queden a dins, com es mostra a la figura.

Com s'anomena aquesta tècnica?

L'aigua i l'alcohol es barregen perfectament, però l'alcohol bull a menor temperatura que l'aigua. Per separar-los s'escalfa la mescla: l'alcohol s'evapora primer, després es refreda aquest vapor i es recull ja líquid en un altre recipient, com es mostra a la figura.

Quina tècnica és?

Completa la frase amb el nom de la tècnica adequada: «Per separar un sòlid que no s'ha dissolt d'un líquid utilitzem la $\dots$; per separar dos líquids que no es barregen, la $\dots$; i per recuperar un sòlid dissolt deixant que s'evapori el líquid, la $\dots$».

El filtre d'un aquari fa passar l'aigua a través d'una esponja que reté les partícules de brutícia, i l'aigua torna neta a la peixera. Quina tècnica de separació utilitza aquest filtre?

S'han barrejat sorra i sal en un mateix pot. Ordena els passos per separar-les i recuperar-les totes dues:

1. a) Escalfar l'aigua fins que s'evapori i quedi la sal.
2. b) Afegir aigua i remenar perquè la sal es dissolgui (la sorra no).
3. c) Abocar la mescla sobre un paper de filtre per retenir la sorra.

El Nico intenta separar la sal de l'aigua salada amb un filtre de cafè, però el filtre no reté res. Explica per què la filtració funciona amb la sorra però no amb la sal dissolta, i digues quina tècnica hauria d'utilitzar el Nico per recuperar la sal.

Després de coure un brou, el greix queda surant formant una capa groguenca a la superfície. Els cuiners deixen reposar l'olla i després retiren aquesta capa amb un cullerot. Quina tècnica de separació utilitzen? Quina propietat del greix fa possible que funcioni?

A la fleca del barri tamisen la farina abans de pastar: la farina fina travessa la xarxa del tamís i els grumolls es queden a dalt. Quina tècnica és aquesta? En quina propietat de les partícules es basa?

En una planta de reciclatge, una cinta transporta restes de ferro barrejades amb plàstic i alumini, i al final de la cinta hi ha un imant gegant. Quin material separa l'imant de la resta? Per què l'alumini no s'enganxa a l'imant?

L'evaporació i la destil·lació comencen igual: escalfant la mescla perquè el líquid es converteixi en vapor. En què es diferencien després? Pensa en què es recupera en cada cas: el sòlid dissolt o el líquid?

A les salines, l'aigua del mar es deixa en piscines poc profundes al sol i al vent durant setmanes, fins que al fons apareix una capa de sal, com es mostra a la figura.

Quina tècnica de separació té lloc a les salines? Què s'obté i què ha passat amb l'aigua?

Has recollit aigua de pluja en un bidó i vols netejar-la amb un filtre casolà fet amb capes: grava gruixuda, sorra fina i cotó, com es mostra a la figura.

1. a) Quina tècnica de separació imita aquest invent?
2. b) Raona per a què serveix posar la grava més gruixuda a la capa de dalt i la sorra fina a sota.

Al laboratori tens una mescla de sorra, llimadures de ferro i sal, i necessites recuperar els tres components per separat. Dissenya el procediment complet: indica cada pas, la tècnica que utilitzes i en quina propietat dels materials et bases.

Una ampolla conté una mescla homogènia d'aigua i alcohol.

1. a) Explica per què ni la filtració ni la decantació serveixen per separar-los.
2. b) En quina propietat diferent de l'aigua i de l'alcohol es basa la destil·lació per aconseguir-ho?

Se t'ha caigut sal dins del pot de l'arròs. Penses dues maneres d'arreglar-ho: separar-los en sec amb un colador fi, o tirar-ho tot en aigua per dissoldre la sal.

1. a) Descriu cada procediment i anomena la tècnica o tècniques que utilitza.
2. b) Quina triaries tu? Raona la teva tria pensant en què li passaria a l'arròs amb cada mètode.

Un grup d'excursió vol beure aigua d'un riu que baixa tèrbola.

1. a) Ordena el que haurien de fer: filtrar l'aigua amb un tros de roba, deixar-la reposar una bona estona, bullir-la.
2. b) Explica què elimina cada pas.
3. c) Per què cal bullir l'aigua encara que després de filtrar-la ja sembli neta?

Barreges en un got aigua, oli i sorra, agites amb força i ho deixes reposar.

1. a) Prediu què veuràs al cap d'una estona: quantes capes es formen i què hi ha a cadascuna?
2. b) Dissenya com separar els tres components utilitzant primer decantació i després filtració.

Imagina que destil·lem aigua de mar al laboratori.

1. a) Quina substància es recull al final, després de refredar el vapor? Què queda al recipient que s'escalfa?
2. b) Amb aquest mètode es podria obtenir aigua potable del mar. Per què creus que no es fa així a gran escala a tot arreu? Pensa en l'energia que cal.

Tres companys han triat malament la tècnica. Troba l'error de cadascun i corregeix-lo:

1. a) L'Aitana vol separar aigua i oli acostant-hi un imant.
2. b) El Mario filtra aigua amb sal per quedar-se amb la sal al filtre.
3. c) La Sofia intenta separar sorra i sucre tamisant, encara que tots dos grans són de la mateixa mida.

En una illa deserta només tens aigua de mar, un recipient ample, una làmina de plàstic transparent, un gotet i sol de sobra. Muntes el dispositiu de la figura: deixes el recipient amb aigua de mar al sol, col·loques el gotet al centre (sense que hi entri aigua de mar) i cobreixes tot amb la làmina de plàstic, amb un petit pes just damunt del gotet. Passades unes hores, el gotet conté aigua neta.

1. a) Quins dos processos (canvis d'estat) tenen lloc dins del invent? A quina tècnica de laboratori imita en conjunt?
2. b) Per què la sal no arriba mai al gotet?
3. c) Quin fenomen natural fa una cosa molt semblant amb l'aigua del mar?