Cómo separar una mezcla de arena y agua a través de la destilación, la filtración o la evaporación

Escrito por Michael Judge ; última actualización: February 01, 2018
La destilación es una técnica antigua.

Los educadores pueden usar la separación de la arena y el agua para ilustrar numerosos conceptos científicos importantes a estudiantes jóvenes. El método de separación usando la filtración ilustra algunas de las diferencias entre dos estados de la materia: el sólido y el líquido. Con la destilación y la evaporación, los estudiantes ven una transición entre las dos fases de los líquidos y el gas. Usualmente es útil que los estudiantes aprendan sobre estas técnicas ya que son métodos útiles para separar mezclas que los estudiantes encontrarán muchas veces a lo largo de su educación.

Filtración

Coloca el embudo encima de la parte superior de un vaso de precipitación vacío. Puedes sostener al embudo en su lugar usando un soporte y pinzas.

Coloca un pedazo de papel filtro cónico en el embudo. Puedes comprar un papel cónico o doblar un pedazo de papel circular para formar un cono.

Agita la mezcla de arena y agua para que la arena se disperse momentáneamente en el agua. Vierte la mezcla en el embudo sobre el papel filtro. Vierte la solución rápidamente antes de que la arena tenga tiempo de asentarse, pero ten cuidado de no llenar demasiado el embudo. No permitas que el agua o la arena pasen entre el papel filtro y el embudo. El papel filtro atrapará a la arena y sólo el agua pura llegará al vaso de precipitación. En esta etapa, puedes explicar a los estudiantes que el filtro pudo separar la arena ya que esta no estaba disuelta en el agua. La filtración básica no puede eliminar químicos disueltos, como la sal, del agua.

Destilación

Llena el matraz de fondo redondo hasta la mitad con una mezcla de agua y arena. Manténlo en su lugar usando un soporte y una pinza y coloca un manto calefactor debajo.

Coloca el adaptador Y en el cuello abierto del matraz y adhiere un tubo de condensación al adaptador de tal forma que el tubo se incline ligeramente hacia abajo. Usa otro soporte y pinzas para sostener el tubo. Coloca un vaso de precipitación al final del tubo para recoger el agua destilada.

Adhiere un extremo de una manguera a una fuente de agua fría y el otro extremo a la entrada de agua en el tubo de condensación. Adhiere otra manguera a la salida del agua en el tubo de condensación y el otro extremo de la manguera a un desagüe. Abre el flujo de agua. El agua fría fluirá a través de la camisa de refrigeración externa del tubo de condensación.

Enciende el manto calefactor y calienta el agua hasta que comience a hervir. Se formará vapor y éste se moverá por el adaptador e ingresará al tubo, en donde se condensará de nuevo a líquido. El agua destilada fluirá por el tubo y será recogida por el vaso de precipitación. Puedes discutir con los estudiantes los cambios de fase del agua a medida que pasa de líquido a gas y de nuevo a líquido.

Espera hasta que aproximadamente la mitad del agua haya hervido y apaga el manto calefactor. Examina el agua destilada recogida para mostrar que no tiene arena.

Evaporación

Coloca una porción de la mezcla de agua y arena en un vaso de precipitación abierto. Coloca el vaso en una placa caliente.

Aumenta lentamente el calor de la placa hasta que el agua esté caliente pero no hirviendo. En este punto, puede que veas una nube visible de vapor saliendo del vaso. De nuevo, puedes discutir con los estudiantes el cambio de fases del agua de líquido a gas y contrastar esto con la arena, la que permanece en estado sólido.

Deja que el vaso permanezca en la placa caliente hasta que el agua se haya evaporado completamente. Saca el vaso y apaga la placa. Cuando el vaso se haya enfriado, examina la arena para demostrar que está seca y que toda el agua fue eliminada.

Consejos

Ten cuidado al manejar utensilios de vidrio calientes durante y después de los experimentos de destilación y evaporación.

Sobre el autor

Michael Judge has been writing for over a decade and has been published in "The Globe and Mail" (Canada's national newspaper) and the U.K. magazine "New Scientist." He holds a Master of Science from the University of Waterloo. Michael has worked for an aerospace firm where he was in charge of rocket propellant formulation and is now a college instructor.

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