BARREJA: COMPONENTS, TIPUS, MÈTODES DE SEPARACIÓ, EXEMPLES - CULTURA VOCABULARI - 2025

Una barreja és la combinació de dos o més materials, substàncies o compostos. Pel que és competència de la química i física, se suposa que els components d'aquesta barreja no han de reaccionar entre si, ja que canviaria la seva composició i propietats conforme transcorre el temps; per tant, han de ser estables durant un temps raonable (hores, dies, setmanes, anys).

Les barreges són a tot arreu i en tots els àmbits de coneixement; algunes són ideològiques, altres quimèriques o naturals. Les podem trobar a la cuina, no només en els aliments que de per si són mescles sòlides i heterogènies, sinó en els mateixos materials, la taula de fusta, els gots, les garrafes amb sucs, i altres objectes comestibles o no.

Una tassa amb merengada de xocolata, a l'igual que tots els postres, són exemples diaris de mescles. Font: Pxhere.

Les barreges també es troben en les pastes dentals, l'esbandida bucal, la crema d'afaitar, les pastilles de sabons, els productes de neteja, o en les olors d'una aigua de colònia; fins i tot els nostres deixalles fisiològics ho són en la seva justa mesura. El cos humà està fet d'un conjunt de diferents tipus de mescles, coordinades en equilibri.

És possible incrementar la complexitat d'una barreja tant com la nostra imaginació ens ho permeti; el nombre de components, les fases implicades, les seves interaccions amb els voltants. És per això que per a un primer acostament a aquest concepte es parteix sempre de les típiques barreges trobades en un laboratori o en la vida diària, passada o moderna.

L'aigua és el mitjà ideal per explicar què és una barreja, ja que és capaç de dissoldre molts sòlids o líquids. Utilitzant es descriu en què consisteix un solvent, un solut, la mida de les partícules, l'homogeneïtat o heterogeneïtat de la solució resultant. I després, anant més enllà, s'aclareix que qualsevol líquid, sòlid o gas, pot actuar com a solvent.

Components d'una barreja

Si bé hi ha centenars de milers de mescles, els seus components poden reduir-se i classificar-se en tot just dos tipus: solvent o solut.

solvent

A el principi es va donar un exemple de solvent: l'aigua. De fet, se l'anomena solvent (o dissolvent) universal per bones raons. Pot pensar-se llavors que un solvent necessàriament ha de ser líquid, perquè així dissolgui els sòlids o gasos que interaccionen amb ell; però, aquesta afirmació és incorrecta.

El solvent és el mitjà capaç de "acollir" els sòlids, substàncies, compostos o materials que se li addicionen; i per tant, sol presentar la major composició (ser més abundant) en la barreja. Per exemple, les quantitats de sals dissoltes en els oceans són aclaparadorament grans, però res en comparació a la seva massa total d'aigua.

Si el solvent és un mitjà, vol dir que aquest no sempre ha de ser líquid; pot ser també un sòlid o inclusivament un gas. Així mateix, un solvent tampoc ha de ser de matèria única (només aigua), sinó que pot tractar-se de per si en una barreja (aigua i alcohol en proporcions iguals).

Entre d'altres solvents comuns podem nomenar: àcid acètic glacial, sals o metalls fosos, toluè, cloroform, gasolina, nitrogen, aire, cossos mesoporosos, entre d'altres.

solut

El solut és senzillament el que s'agrega o dissol en aquest solvent (les substàncies, compostos, etc.). El seu estat físic pot ser qualsevol, tot i que el sòlid és el més representatiu i observable en la naturalesa. A més, es caracteritza per estar en menor proporció (és menys abundant) respecte a l'solvent; encara que no sempre té per què ser així. En el següent exemple l'aigua és el solvent i la sal el solut:

Tipus de mescles

Suposem que A és el solvent, i B el solut. Si A i B es barregen o combinen, donaran lloc a una barreja (A + B). Aquesta barreja pot classificar-se respecte al seu estat material (líquid, gas o sòlid), en funció de la seva aparença (homogènia o heterogènia), o d'acord a la mida de les partícules de solut (suspensió, col·loide o solució).

Totes aquestes classificacions es relacionen entre si, però s'abordaran les barreges en funció de les seves aparences a el mateix temps que es farà referència a la mida de les seves partícules.

homogènies

Got d'aigua, barreja homogènia

Una barreja homogènia és aquella que presenta una sola fase a simple vista, i que no pot separar-se per si mateixa per efecte de la gravetat. Per tant, les seves partícules són molt petites perquè l'ull humà les apreciï.

Les solucions i col·loides entren en aquest tipus de mescles, diferenciats en la mida de les partícules de solut. Totes les solucions són homogènies.

heterogènies

Barreja heterogènia d'oli i aigua

Una barreja heterogènia és aquella que presenta més de dues fases a simple vista, així com una distribució no uniforme de les seves partícules observades en una escala molecular. Per tant, pot tractar-se d'una barreja de sòlids de diferents colors, o de gasos o líquids immiscibles. Els col·loides, especialment les emulsions, i les suspensions, entren en aquest tipus de mescles.

Hi ha doncs col·loides homogenis, com els núvols, i heterogenis, com la maionesa vista a l'microscopi i l'aigua amb oli emulsionat. No obstant això, tots els col·loides són heterogenis si s'observen a l'microscopi o escales micromètriques.

Mètodes de separació de mescles

Els components (solvent i solut) de la barreja A + B poden separar-se depenent de quin tipus de mescla sigui i l'estat material de la mateixa.

evaporació

Aigua evaporant d'estri de cuina. Vidralta, from Wikimedia Commons

L'evaporació s'utilitza per a les solucions, aplicant calor perquè el solvent escapi a la fase gasosa i quedi el solut sedimentat a les parets de l'recipient. Això s'observa en una galleda amb aigua de mar: un cop s'evapori l'aigua, quedaran les sals blanques en el fons.

destil·lació

La destil·lació s'utilitza si no es vol descartar el solvent sinó recuperar-lo. No obstant això, el principal ús de la destil·lació és per separar una solució composta per una barreja de líquids; és a dir, on el solut també és líquid. Per exemple, una barreja aigua-acetona es destil·la per recuperar l'acetona, de menor punt d'ebullició.

filtració

La filtració requereix d'un paper filtre o una superfície porosa que permeti que el líquid la travessi, però els porus són prou petits per retenir el sòlid.

Les filtracions són especialment útils per a separar suspensions, on les partícules de sòlid demoren un temps en sedimentar al fons. En química, és el pas posterior a una reacció de precipitació.

decantació

Embut de decantació

Quan es tracta d'una barreja líquid-sòlid, s'espera a que el sòlid sedimenti en el fons (d'acord a la seva densitat i mida de partícules), s'aboca el líquid en un altre recipient tenint cura que no es mogui el sòlid en el fons.

Mentrestant, a les mescles líquid-líquid (heterogènia), es recorre a el famós embut de decantació (semblant a una pera o bambalina). El líquid més dens es transvasa per la broquet estret de baix, i el menys dens, per la boca ampla de dalt (on va el tap).

tamisació

La tamisació és una filtració però per a mescles sòlides-sòlides (heterogènies). Gràcies a aquest mètode se separen grans o pedres de diferents mides mitjançant l'ús d'un tamís o sedàs.

sublimació

Quan un dels components de la mescla sòlida-sòlida és volàtil, és a dir, que passa a l'estat gasós sense fondre o fondre primer, llavors s'escalfa i dipositen els seus vidres purificats sobre una superfície freda, deixant enrere la barreja sense el component sublimable.

cristal·lització

Una barreja sòlida-sòlida es dissol en un apropiat solvent perquè, en funció de les solubilitats de cada solut en el solvent, puguin separar-se per acció de la temperatura i el refredament. Així, a mesura que es refreda la barreja calenta, aniran cristal·litzant cada solut per separat, la qual cosa permet filtrársele seus cristalls.

centrifugació

A la centrifugació dels col·loides per acció de la gravetat i l'acceleració acaben amb els seus components (fase dispersa i fase dispersant per als col·loides) separats. S'utilitza quan no és possible la filtració ja que les partícules són massa petites i penetren el medi porós a l'igual que el solvent o fase dispersant.

Exemples de mescles

-Amalgamas (solució sòlida)

-Ciment (barreja sòlida homogènia)

-Pasta dental (col·loide però homogènia a simple vista)

-Begudes gasoses (solucions)

- Sorra (barreja heterogènia)

Cereals amb llet (barreja heterogènia)

- Chicha d'arròs amb espurnes de xocolata (barreja heterogènia amb les espurnes suspeses)

-Sang (col·loide però homogènia a simple vista)

-Gelatina (col·loide sòlid-líquid)

-Plàstics (solució sòlida)

-Cervezas (solucions)

-Orina (solució)

-Aire (solució gasosa)

-Pols en l'aire (suspensió)

-Llet (col·loide i emulsió)

-Vidres colorits (solució sòlida)

-Lodo (suspensió)

-Tiza en aigua (suspensió)

-Cafè negre (solució)

-Ossos (barreja heterogènia)

Pintures (col·loides o suspensions depenent de el tipus)

-Nubols i boirina (col·loides gasosos homogenis a simple vista)

-Encurtidos i amanida Cèsar (barreja heterogènia)

Granit (barreja heterogènia)

-Tizanas (barreja heterogènia)

-Vinagre (barreja homogènia o solució)

-Gasolina (barreja homogènia)

-Crudo petrolier pesat (suspensió)

-Pluja àcida (solució)

-Aceros (solució sòlida)

-Xocolata amb llet (barreja homogènia)

-Nutella (barreja homogènia encara que segurament és col·loïdal)

-Caixa de bombons (barreja heterogènia)

-Caramelo fos (mescla homogènia)

-Tinta (col·loide però homogènia a la vista)

-Desodorantes en barres (mescla homogènia)

-Detergentes en pols (barreja heterogènia)

referències

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Química. (8va ed.). Cengage Learning.
2. Nissa Garcia. (2019). What is a Solution in Science? - Definition & Examples. Study. Recuperat de: study.com
3. David Paterson. (16 d'abril del 2018). Mixtures and solutions. Recuperat de: edu.rsc.org
4. Wikipedia. (2019). Mixture. Recuperat de: en.wikipedia.org
5. Ron Kurtus. (15 de setembre de 2005). Types of mixtures. Recuperat de: school-for-champions.com
6. Amrita.olabs.edu.in,. (2012). Separation of mixtures Using Different Techniques. Recuperat de: amrita.olabs.edu.in
7. Cursosinea. (Sf). Unitat 3. Lectura 3.5: Tipus de mescles i mètodes físics de separació. Recuperat de: cursosinea.conevyt.org.mx