Las mezclas se forman cuando dos o más compuestos o elementos se combinan sin participar en un cambio químico. Cada componente de una mezcla conserva sus propias propiedades químicas y composición. Los científicos reconocen dos tipos de mezclas: homogéneas y heterogéneas. Este último es una mezcla con una composición no uniforme, lo cual quiere decir que las sustancias individuales se pueden detectar porque no se mezclan uniformemente.
¿Qué son las mezclas heterogéneas?
Una mezcla heterogénea tiene componentes que no están distribuidos uniformemente, lo cual quiere decir que se pueden distinguir fácilmente los mismos. Esta tiene dos o más fases, lo cual no significa necesariamente fases de la materia, como líquido o sólido. Por ejemplo, una mezcla de agua y aceite tiene dos fases líquidas, y cada una de ellas tiene sus propias propiedades químicas distintas.
Una cosa importante a tener en cuenta es que las mezclas homogéneas y heterogéneas no son constantes y pueden cambiar con el contexto. Por ejemplo, la sangre consta de varios componentes diferentes pero parece homogénea a simple vista. Sin embargo, cuando miras bajo un microscopio, puedes ver las diferentes distribuciones de glóbulos rojos, plaquetas y plasma. En este escenario, la sangre es una mezcla heterogénea.
20 ejemplos de mezclas heterogéneas
1. Agua fangosa
Es posible que hayas jugado en el barro en tu infancia. Si pones un poco de agua fangosa en un balde y la dejas reposar durante uno o dos días, el lodo se asentará, dejando la mezcla con mucha menos suciedad en la parte superior que en el fondo. Esto hace que el agua fangosa sea una suspensión, una mezcla de líquido con partículas sólidas no disueltas. Uno puede separar físicamente tales mezclas vertiendo la solución a través de un filtro. El líquido pasa a través del mismo, dejando atrás partículas sólidas de polvo.
2. Solución de cal apagada
La cal apagada es un compuesto inorgánico llamado hidróxido de calcio. Se produce cuando la cal viva (óxido de calcio) se apaga o se mezcla con agua. Es ampliamente utilizado en la industria alimentaria:
- Para clarificar jugo crudo de remolacha azucarera o caña de azúcar
- Para hacer huevos del siglo chino
- Para procesar agua para refrescos y bebidas alcohólicas
- En la fortificación del jugo de naranja y otras bebidas de frutas.
Cuando se mezcla con agua, parte de la cal apagada se disuelve y forma una solución llamada agua de cal. El resto permanece como una suspensión conocida como lechada de cal.
3. Concreto
El concreto es un material de construcción compuesto por cemento, áridos finos y gruesos. Cuando se coloca con agua, la mezcla forma una suspensión líquida, que se puede verter y moldear fácilmente. Se comporta como un coloide. La alta viscosidad y densidad de la mezcla dificultan la sedimentación de los granos de cemento y permiten que se desarrolle el comportamiento coloidal.
4. Crema de afeitar
La crema de afeitar es una mezcla heterogénea de dos sustancias de diferentes fases. La fase dispersa es gas y el medio disperso es líquido (la espuma es gas disperso en un líquido). La mayoría de las cremas de afeitar consisten en un 20-30 % de jabón y hasta un 10 % de emolientes, emulsionantes, glicerina y agentes espumantes. Las cremas diluidas (aerosoles) se dispensan desde botes presurizados con la ayuda de propulsores de hidrocarburos.
5. Galleta con chispas de chocolate
Una galleta con chispas de chocolate es un ejemplo simple de una mezcla heterogénea. Aunque el chocolate se extiende y se mezcla con la masa, es muy fácil señalar dónde está el chocolate y dónde está la masa. Una masa es básicamente una suspensión de partículas sólidas en un fluido viscoso. Dado que el chocolate no se mezcla uniformemente con la masa, a veces obtendrá una porción que tiene mucho chocolate y, a veces, una porción casi sin chocolate.
6. Esmalte de uñas
El esmalte de uñas contiene varios polímeros orgánicos y otros componentes que tienen un diámetro de entre 1 y 1000 nanómetros aproximadamente. La combinación de ciertos componentes le da al esmalte de uñas su textura y color únicos. Más específicamente, está hecho de un polímero formador de película disuelto en un solvente orgánico volátil. Por lo general, es una solución de nitrocelulosa en acetato de etilo o acetato de butilo. También se agregan agentes espesantes, como hectorita de estearalconio, para retener las partículas chispeantes en suspensión mientras están en la botella.
7. Una lata de refresco abierta
La gaseosa en una lata sellada tiene una composición uniforme, pero tan pronto como se abre, comienzan a aparecer burbujas en el líquido. Mientras que el agua, el azúcar y los saborizantes forman una solución química, las burbujas en la bebida no se distribuyen uniformemente por todo el líquido. Es por eso que una botella de refresco sin sellar puede considerarse como una mezcla heterogénea.
En la mayoría de los casos, estas burbujas se forman debido a la carbonatación. El volumen del gas de dióxido de carbono disuelto en el líquido depende de la presión. Cuando se abre la botella, la presión disminuye repentinamente y el gas sale rápidamente de la solución, formando burbujas que suben a la superficie. Las aguas carbonatadas fabricadas suelen contener una pequeña cantidad de bicarbonato de sodio, cloruro de sodio, citrato de sodio, sulfato de potasio, citrato de potasio o bicarbonato de potasio, según el perfil de sabor del producto.
8. Leche de Magnesia
La leche de magnesia es una mezcla blanca, viscosa y ligeramente alcalina de hidróxido de magnesio (8%) y agua. El hidróxido de magnesio se presenta naturalmente como el mineral brucita. Esta mezcla no uniforme se usa comúnmente como laxante para aliviar el estreñimiento ocasional, la acidez estomacal y la indigestión. Funciona atrayendo agua a los intestinos, un efecto que induce las deposiciones.
9. Mineral de hierro
Los minerales de hierro son, valga la redundancia, minerales y rocas de los que se extrae el hierro metálico. Los minerales siempre contienen óxidos de hierro y varían en color desde el rojo oxidado y el morado oscuro hasta el gris oscuro y el amarillo brillante. En la naturaleza, el hierro se encuentra principalmente en forma de magnetita (contiene un 72,4 % de hierro) y hematites (contiene un 69,9 % de hierro). Estas materias primas se utilizan para fabricar arrabio, un producto intermedio en la fabricación de acero.
10. Granito
El granito es una roca ígnea de color claro que se compone principalmente de tres minerales: cuarzo, feldespato alcalino (contiene sílice y alúmina) y plagioclasa (contiene calcio y sodio). También contiene pequeñas cantidades de mica biotita y hornblenda. La mayoría de los minerales en la roca son lo suficientemente grandes como para ser visibles a simple vista. Son claramente distinguibles (cada color es un mineral diferente).
El granito se forma a partir del magma y es la roca ígnea más común que se encuentra en la superficie de la Tierra. Se utiliza para hacer varios artículos que encontramos en la vida diaria, como baldosas, peldaños de escaleras, adoquines y revestimientos de construcción.
11. Nubes
Las nubes son una masa de cristales de hielo o gotas de agua suspendidas en la atmósfera. Se forman cuando el agua se condensa en el cielo. Se ven en la troposfera, la estratosfera y la mesosfera de la Tierra. Dado que las nubes contienen todo tipo de humo, polvo, hollín, hielo, vapor de agua, microorganismos y productos químicos, son mezclas heterogéneas. También son un ejemplo de aerosol, donde pequeñas gotas de líquido se dispersan en un gas (aire).
12. Mezcla de agua y aceite
Las moléculas de agua son polares: un extremo de la molécula tiene una carga positiva mientras que el otro tiene una carga negativa, lo que permite que las moléculas de agua se unan. Se mantienen unidos por fuertes enlaces de hidrógeno.
Sin embargo, los aceites y las grasas no son polares. Tendrían que romper puentes de hidrógeno para disolverse en agua. Además, las moléculas no polares solo se mezclan bien con otras moléculas no polares. Por estas razones, las moléculas de agua se atraen entre sí y las moléculas de aceite se unen, formando capas separadas en una mezcla. Este tipo de mezcla es un ejemplo perfecto de emulsión: una suspensión de dos líquidos que normalmente no se mezclan. La emulsión es un tipo de coloide que contiene pequeñas partículas suspendidas en otra sustancia inmiscible (no mezclable).
13. La atmósfera
La atmósfera de la Tierra es una mezcla heterogénea porque los componentes de la atmósfera no están distribuidos por igual.
14. Cereal y leche
El cereal en la leche es un gran ejemplo de una mezcla heterogénea. El cereal se encontrará en estado sólido y la leche en estado líquido.
15. Suelo y arena
El suelo y la arena son mezclas de diferentes tipos de materiales, por lo que también son heterogéneos.
16. Pizza de pepperoni
Una pizza de pepperoni es una mezcla heterogénea. Puede obtener un pepperoni en un bocado, pero no en otro.
17. Jarabes y soluciones medicinales
Los jarabes y soluciones medicinales suelen ser mezclas con componentes de múltiples fases. Esta es la razón por la que se recomienda la política de «agitar bien antes de usar».
18. Jugo de naranja con pulpa
El jugo de naranja con pulpa es una mezcla heterogénea. Los componentes están distribuidos de manera desigual, además existen en dos fases. El jugo es un líquido y la pulpa es un sólido.
19. Azúcar y arena
El azúcar y la arena forman una mezcla heterogénea. Si miras de cerca, puedes identificar diminutos cristales de azúcar y partículas de arena.
20. Cubitos de hielo dentro de una soda
Cuando introduces un cubito de hielo dentro de una gaseosa (soda), se forma una mezcla heterogénea. Estos elementos se encuentran en dos fases distintas de la materia (sólida y líquida).
Técnicas usadas para separar mezclas
Algunas de las técnicas comunes utilizadas en la separación de mezclas son las siguientes:
- Embudo de separación
- Cromatografía
- Evaporación
- Destilación simple
- Destilación fraccionada
- Centrifugación
Embudo de separación
Un embudo de separación se usa principalmente para segregar o separar los componentes de la mezcla entre dos fases líquidas inmiscibles. La fase principalmente acuosa y los disolventes orgánicos son las dos fases líquidas inmiscibles que se encuentran en este método, respectivamente. El mecanismo de separación depende de la densidad desigual de los líquidos. Las partículas de líquido con más densidad son las encargadas de formar la capa inferior y la capa superior está formada por el líquido que tiene menor densidad. Esta técnica se utiliza para separar el aceite y el agua.
Cromatografía
La técnica de separación utilizada para separar los componentes de una mezcla pasándolos en suspensión o solución o como vapor sobre un medio en el que los componentes de la mezcla se mueven a diferentes velocidades. Esta técnica depende de las diversas propiedades de los compuestos presentes en dos fases, es decir, fase móvil y estacionaria.
La técnica implica disolver la muestra en un solvente específico conocido como fase móvil que puede ser líquida o gaseosa. Este solvente específico luego se pasa sobre otra fase presente llamada fase estacionaria. La separación se basa en las diferentes velocidades a las que viajan los diferentes componentes de una mezcla.
La cromatografía se puede clasificar en varios tipos:
- Cromatografía en papel
- Cromatografía en capa fina (TLC)
- Cromatografía de columna
- Cromatografía de gases
Evaporación
La evaporación es un método utilizado para separar una mezcla homogénea, generalmente dos sales disueltas o una solución que consiste en un sólido soluble y un solvente. El proceso generalmente implica el calentamiento de la solución hasta que el solvente orgánico se evapora y no queda líquido, ya que se convierte en gas y deja atrás los componentes sólidos.
Destilación Simple
Un método eficaz utilizado para separar una mezcla que consta de dos o más líquidos puros o miscibles se conoce como destilación. Es un proceso de purificación en el que los componentes de la mezcla líquida primero se vaporizan, luego se condensan y por ultimo se aíslan. En la destilación simple, cuando la mezcla se calienta, el componente más volátil se vaporiza primero a una temperatura más baja. El vapor se mueve a través de un tubo enfriado (condensador) y se recolecta después de que se condensa en estado líquido.
Destilación fraccionada
La destilación fraccionada es una técnica utilizada para separar una mezcla que comprende dos líquidos miscibles. El proceso implica el calentamiento de un líquido hasta su punto de ebullición. Pero, la diferencia en los puntos de ebullición de ambos líquidos debe ser inferior a 25K.
Centrifugación
La centrifugación es una técnica utilizada para la separación de diminutas partículas sólidas de un líquido que puede pasar fácilmente a través de un papel de filtro. Esta se utiliza para llevar a cabo la separación de estas partículas insolubles donde la filtración normal no funciona bien. La centrifugación depende de la viscosidad del medio, la velocidad de rotación, la forma, el tamaño y la densidad de la partícula. Esta técnica se basa en el principio de que las partículas más ligeras permanecen en la parte superior y las partículas más pesadas o más densas se ven obligadas a moverse en la parte inferior cuando se giran rápidamente. El aparato utilizado para la técnica de centrifugación se denomina centrífuga. Este incluye principalmente un soporte de tubo de centrífuga llamado rotativo. Contiene tubos de centrífuga equilibrados que contienen una cantidad igual de mezclas sólido-líquido.