La decantación es un proceso de separación de mezclas heterogéneas que emplea la gravedad con el fin de separar los diferentes componentes que la conforman. Se emplea en mezclas sólido-líquido o líquido-líquido. Emplea la diferencia de densidades para separar las sustancias, la sustancia menos densa siempre se ubica arriba y la sustancia más densa, abajo.
¿Qué es?
Es un procedimiento físico empleado para separar una mezcla heterogénea donde los componentes son un sólido y un líquido o dos líquidos con diferentes densidades.
La decantación ocurre por acción de la gravedad, esta atrae a la sustancia más densa y la lleva al fondo del envase y permite que la sustancia menos densa ocupe la parte superior. De esta forma, se puede extraer la sustancia depositada en la parte inferior. También puede utilizarse la fuerza centrífuga para separar mezclas por decantación. En este caso la mezcla gira a gran velocidad y sus componentes se separan por acción de esta fuerza.
La decantación no debe confundirse con la sedimentación o separación gravítica, la cual consiste en separar residuos sólidos suspendidos en un líquido gracias a la acción de la gravedad.
Este método de separación es utilizado a nivel industrial, educativo y médico para separar diferentes mezclas, ya que es sencillo y poco costoso.
La decantación puede ser:
- Decantación sólido-líquido.
- Decantación líquido-líquido.
Ejemplos de decantación
Algunos ejemplos de decantación son:
Separación de agua y aceite
Es el ejemplo más común, se emplea este método para separar lo lípidos que se encuentran suspendidos en el agua. Para hacerlo suele emplearse un embudo de decantación.
Es un proceso útil para fabricar y refinar vinagres vegetales, de esa forma se eliminan las grasas pesadas que estos contienen.
Extracción de petróleo
Para extraer el petróleo del mar se emplea el proceso de decantación. Por lo general cuando se extrae en plataformas marítimas, el petróleo está mezclado con agua salada, el petróleo es más denso, por lo que se deposita en su superficie. El agua excedente es retornada al océano.
Decantación del vino
El vino produce un sedimento de cristales de sales de ácido tartárico durante su fermentación que le da mal sabor. Antes de servirlo o almacenarlo se le decanta con un envase de vidrio de cuello largo y estrecho.
Elaboración de mantequilla
La leche entera que no ha sido homogeneizada se coloca en un recipiente cubierto y se deja refrigerar por 24 horas para que la nata o crema de leche se forme y deposite en la parte superior porque tiene menor densidad. La nata es retirada por centrifugación y utilizada para elaborar mantequilla.
Método de Folch-Pi
Es un proceso empleado en laboratorios de química y bioquímica para extraer lípidos de diferentes tipos de tejidos. Para lograrlo los tejidos se colocan en una solución compuesta por cloroformo y metanol en una proporción 2:1, respectivamente.
Esta preparación se coloca en un embudo de decantación y se agita, luego se le deja en reposo para que se dé el proceso de decantación. El cloroformo tiene una densidad de 1,48 g/cm3, y el metanol una densidad de 0,81 g/cm3, por lo tanto, no pueden mezclarse.
El cloroformo se ubica en el fondo del embudo y en él se disuelven los lípidos, ya que es una sustancia no polar.
Examen de sangre
Cuando nos realizan un examen de sangre llevan el envase a una centrifuga, donde la sangre gira a gran velocidad y permite la decantación o sedimentación de los eritrocitos, plaquetas y leucocitos con el fin de obtener el plasma sanguíneo.
Preparación de jugos
Los jugos elaborados con frutas con un alto contenido de fibra suelen decantarse, pequeñas partículas de pulpa y fibra descienden al fondo del contenedor y el líquido se acumula en la parte superior.
Eliminación del mercurio del agua
Cuando se extraen algunos metales con procesos mineros, como el oro, se emplea mercurio. Este es un contaminante peligroso para el agua. Por suerte, el mercurio puede eliminarse del agua por decantación.
Desecación de líquidos orgánicos
Los líquidos orgánicos suelen ser mezclas con un elevado contenido de agua. Cuando se necesita eliminar el agua, se añade un desecante a los líquidos orgánicos, cuando este ha hecho efecto y ha absorbido el agua, se separa del líquido orgánico.
Separación de aguas residuales
Las aguas residuales atraviesan un proceso de filtrado y limpieza donde se realiza un proceso de decantación donde el agua más sucia y los sólidos se depositan en la parte inferior y el agua limpia permanece en la parte superior. Luego, siguen otros procesos que limpian en profundidad el agua.
Separación de glicerina y biodiesel
La glicerina es un subproducto que se obtiene de la elaboración de combustibles derivados de grasas y aceites vegetales y animales. Para que el biodiesel pueda ser utilizado, primero debe ser decantado para eliminar la glicerina. El biodiesel es menos denso y por lo tanto flota por encima de la glicerina.
Preparación del pozol mexicano
El pozol se elabora con maíz y cacao, es una bebida fermentada que se deja reposar para decantarla, pues es necesario eliminar los residuos sólidos y semisólidos de la bebida antes de consumirla.
Refinación petrolera
Para obtener hidrocarburos útiles se debe refinar el petróleo. Para separarlos es necesario realizar procesos de decantación que permiten extraer las sustancias más ligeras, esto deja las mezclas más densas para atravesar otros procesos de refinado.
Preparaciones culinarias
En la gastronomía se emplea la decantación para separar sustancias aprovechables de otras. en ocasiones se emplea para extraer la grasa y otros líquidos indeseables de una salsa o de una sopa o caldo.
Agítese antes de usar
Los productos que tienen esta recomendación son mezclas heterogéneas donde el reposo separa por densidad sus componentes. Solo pueden recuperar su homogeneidad al mezclarlos o agitarlos de nuevo.
Tipos de decantación
La decantación puede realizarse de las siguientes maneras:
Tubos de ensayo
Se emplean tubos de ensayos cuando se deben decantar volúmenes de mezclas pequeños. Para hacerlo se deben colocar los tubos de ensayo en una gradilla con un ángulo de inclinación de 45º para una facilitar la separación de las fases liquidas. Los líquidos menos densos pueden retirarse con una pipeta Pasteur.
Vasos de precipitado
Se emplea para mezclas con un volumen mayor y no se inclina a 45º. El tiempo de decantación es más largo para separar mejor los líquidos. En este tipo de decantación es problemático recolectar el líquido menos denso. Es recomendable verterlo empleando como guía una varilla de vidrio.
Embudo de decantación
Este embudo en la parte inferior tiene un tubo y una llave para controlar la salida de los líquidos a través de él y en el otro extremo tiene una boca de vidrio esmerilado que permite cerrarlo herméticamente con un tapón de vidrio.
La mezcla se coloca en el embudo y se agita, luego se fija en el soporte universal y se deja reposar para que se dé el proceso de decantación. Cuando los líquidos se han separado, se abre la llave para recoger el líquido más denso, luego se cierra para que el líquido menos denso permanezca en el embudo.
Centrifugación
Es una técnica que acorta el tiempo para que ocurra la decantación. La fuerza centrífuga incrementa la fuerza que ejerce la gravedad sobre las partículas en suspensión.
Este proceso separa las partículas en suspensión según su tamaño, forma y densidad; también según la viscosidad del medio y la velocidad de la centrifugación. A mayor densidad y mayor tamaño de partículas, más sencilla será la sedimentación.