sábado, 19 de noviembre de 2016

MEZCLAS. LA TINTA NEGRA O EL HUMO

Una Sustancia Pura es aquella que tiene unas propiedades específicas que la caracterizan y que sirven para diferenciarla de otras sustancias. El mercurio, el agua o el azúcar son ejemplos de sustancias puras. A su vez,  las sustancias puras pueden ser Elementos o Compuestos. Compuestos químicos, son sustancias puras que se pueden descomponer en otras más simples por métodos químicos. El agua y el azúcar son ejemplos de compuestos químicos. Los elementos químicos son sustancias puras que no pueden descomponerse en otras más simples. El mercurio sería un ejemplo.

Por otro lado, podemos definir Mezcla como una sustancia que está formada por varios componentes (dos o más), que no pierden sus propiedades y características por el hecho de mezclarse ya que no se produce una reacción química entre ellos. Algunos ejemplos de mezclas son una ensalada, agua salada, azúcar y sal, etc.

De forma sencilla, una mezcla donde los componentes no se pueden diferenciar a simple vista recibe el nombre de Mezcla Homogénea o Disolución. En toda disolución se diferencian dos tipos de componentes: Disolvente y Soluto. El disolvente es la sustancia que se encuentra en mayor proporción en la disolución y únicamente hay uno por disolución. El soluto, por el contrario, es la sustancia que se encuentra en menor proporción y pueden existir uno o más en la disolución. El agua salada sería un buen ejemplo de disolución. Si, por el contrario, somos capaces de diferenciar los componentes que forman esa mezcla, se denominaría Mezcla Heterogénea. Una ensalada sería un buen ejemplo de mezcla heterogénea.

A la vista de todas estas definiciones, ¿dónde colocarías la tinta negra?... ¿Sustancia pura o Mezcla?... Échale un vistazo a este vídeo.


La técnica de separación llamada Cromatografía pone de manifiesto qué es la tinta negra: una disolución homogénea compuesta por varias sustancias (colorantes) disueltas. Durante el ascenso del disolvente (alcohol, agua o acetona, por ejemplo) los solutos que forman la mezcla se disuelven y son arrastrados por el disolvente que asciende por capilaridad. A medida que el líquido se desplaza, los solutos dejan bandas de color a diferente altura.


En el resultado de la cromatografía es muy importante la elección del disolvente. En la imagen superior observamos el resultado con agua (izquierda) y con alcohol etílico (derecha).

Otro ejemplo sencillo de aplicación de esta técnica es la separación de algunos de los pigmentos fotosintéticos de las hojas.


Si quieres ver la información completa, pincha en el siguiente enlace: Clorofila, Luz y Fotosíntesis

Y hablando de mezclas, ¿el humo que obtenemos al quemar un papel o el que sale de un cigarrillo, qué es?... ¿Un gas?... ¿Un líquido?... ¿Un sólido?... ¿Sustancia pura o mezcla?... Veamos el siguiente vídeo.


Estamos acostumbrados a ver cómo el humo asciende y, sin embargo, en el vídeo se observa como el humo cae dentro de la botella al igual que un líquido o un sólido. Veamos en primer lugar que esa sustancia llamada humo.

El humo en muchas ocasiones se define como un Coloide. Un coloide es un sistema formado por dos o más fases. La Fase Continua es la que se encuentra en mayor proporción y la Fase Dispersa en menor proporción. Sin embargo, su inclusión en este grupo de sustancias coloidales no está muy clara. Por una parte, las cenizas de la combustión ascienden por efecto de las corrientes de convección del aire caliente y acaban cayendo al suelo cuando se enfría. Esto significa que deberíamos estar hablando del humo como de una Suspensión en el aire. Por otro lado, el humo forma micelas estables en el aire (y que son en parte responsables de la expansión de un incendio) y esto sí es propio de los coloides.



Pero, ¿por qué cae el humo?... Como hemos indicado, el humo asciende por las corrientes de convección creadas por el aire calentado por la llama. Si ese aire caliente no existe, las partículas que forman humo caen en cascada como cualquier otro sólido.



Por último,  el humo nos puede ayudar a poner de manifiesto el Efecto Tyndall. Este efecto, descubierto en 1869 por el físico irlandés John Tyndall (1820-1893), es el fenómeno físico producido por partículas coloidales o suspensiones en un líquido o un gas y que se hacen visibles al dispersar la luz que incide sobre ellas. Los rayos de luz de los faros de un coche al atravesar la niebla o el color azul del cielo son también ejemplos de este efecto Tyndall. En el caso de la foto inferior, el humo concentrado dentro de la botella pone de manifiesto el haz de un láser verde


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