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Mecanismo de separação de misturas que faz um dos componentes flutuar
Postado por o_autor2019 em 21/06/2019 e atualizado pela última vez em 25/09/2020
Chama-se flotação o processo de separação de misturas que consiste em compostos sólidos ou líquidos com característica heterogênea.
Esse método consiste na adição de bolhas de ar na composição química com a finalidade de que os elementos sejam suspensos no meio líquido, juntando-se às bolhas.
Logo, a flotação é um processo físico de separação de misturas a partir da introdução de bolhas para que as partículas em meio líquido se agreguem a elas.
A espuma formada após esse procedimento é removida arrastando as partículas de impurezas presentes na mistura. Esse procedimento é exatamente o inverso do que ocorre na sedimentação.
Nesse último mecanismo, as partículas já suspensas se depositam no fundo do recipiente pela atuação da gravidade. Por ser um composto denso, são retirados posteriormente pelo processo de decantação.
A flotação, ao contrário, leva os elementos à superfície da mistura.
Nesse processo, para que ocorra o arraste das partículas é necessário que elas sejam misturas coloidais, ou seja, possuam diâmetro em torno de 1 nm e 1000 nm.
Para que fosse possível chegar a essa técnica de separação de elementos, abordada nos dias atuais, os primeiros estudos e descobertas são atribuídos a Carrie Eversom, por volta de 1886, final do século XIX.
A pesquisadora iniciou o processo ao lado do seu marido e patenteou o procedimento de flotação.
Uma das atividades em que mais se utiliza esse método é a mineração, principalmente quando ocorre a separação de minerais e extração de cobre da calcopirita (CuFeS2).
Esse mecanismo que acontece com o minério consiste em fazer uma mistura deste com óleo, água e detergente, e depois borbulhar ar através dessa mistura.
O sulfeto mineral que está recoberto de óleo irá se agregar às bolhas, permanecendo na superfície. Já os resquícios da mistura, sendo pobre em cobre, irá para o fundo do recipiente e facilmente descartado.
A flotação é um método utilizado para separar a areia da serragem. (Foto: Pixabay)
Etapas da flotação
Esse processo ocorre com substâncias hidrofóbicas e hidrofílicas, são aquelas que não interagem com água ou as que possuem moléculas polares e fazem interação com as moléculas de água, respectivamente.
Em casos do processo de separação de misturas em substâncias que não possuem caráter hidrofóbico, é necessário adicionar um coagulante para que o método possa ser executado.
Essa mesma substância é denominada coletora, dando origem a algumas bolhas de ar, que, posteriormente, irão formar espumas. A partir dessa espuma formada é que as substâncias se agregam, viabilizando o processo de separação.
Uma substância espumante é aquela que participa do processo com a finalidade de tornar a separação ainda mais eficaz.
Importante ressaltar que, no processo de sedimentação, essa separação de compostos ocorre por meio da densidade dos elementos presentes na composição.
A substância mais densa tem uma tendência a separar dos outros compostos menos densos, depositando-se no fundo do recipiente, apenas no processo de repouso da mistura.
Portanto, o contrário da flotação, a sedimentação ocorre de maneira natural, sem a necessidade da interferência de coagulantes ou qualquer outra ação viabilizadora.
Além de ser uma técnica muito utilizada em atividades de mineração, também pode ser aplicada no tratamento de água de esgoto para melhorar a qualidade de abastecimento e saneamento básico das cidades.
Em determinada fase desse tratamento, são adicionados coagulantes químicos, como o sulfato de alumínio, por exemplo. Após essa aplicação, serão formados flóculos, ao reagir com o hidróxido de cálcio.
Logo, essas novas formações irão aferir a toda sujeira presente na água, fazendo-as subir para superfície.
Esses flóculos formados podem passar por diversos processos diferentes para serem retirados da água, uma dessas maneiras é a flotação por ar dissolvido.
Em um aparelho chamado de flotador, são adicionadas microbolhas de ar e essa mistura adere às partículas, fazendo com que haja a redução da densidade, levando essas partículas para superfície, fazendo com que sejam removidas logo depois.
Além desses usos, há outras aplicações da flotação que incluem o uso na recuperação de corantes em indústrias de papel, despoluição de rios, separação de plásticos, separação de micro-organismos, dentre outros.
Flotação x Floculação: conceito importantes para evitar confusão
Apesar de possuir algumas semelhanças entre os dois processos, é importante perceber as diferenças para evitar confusão no aprendizado.
Também utilizada no tratamento de água, a floculação é um método de separação de misturas.
Nesse processo, um elemento coagulante é adicionado à água. Entretanto, ao invés de bolhas, são formados flocos que, assim como o método da flotação, ficam concentrados na superfície do recipiente.