Simulación de Filtración y separación

Acerca de este experimento

Monta un embudo con papel de filtro sobre un vaso receptor y vierte después una mezcla de sal y arena. La sal disuelta pasa junto con el agua, mientras que un filtro intacto retiene la arena. Examina ambas fracciones para ver por qué un filtrado transparente no es necesariamente agua pura.

Objetivos de aprendizaje

Distingue una sustancia disuelta de las partículas en suspensión.
Establece el balance de materia entre la mezcla inicial, el sólido retenido y el filtrado.
Compara un filtro intacto con uno dañado o ausente.

Cómo usarlo

1Monta el filtro y vierte una parte de la mezcla. Examina las lecturas de agua, sal y arena retenida.
2Completa el vertido y comprueba que toda la sal disuelta haya pasado al recipiente receptor.
3Repite el proceso con el modelo de papel rasgado y sin papel. Compara la cantidad de arena en el filtrado.
4Cambia las masas iniciales, registra los resultados y verifica que se haya contabilizado cada material.

El modelo

m_{s a l t, f i l t r a t e} = f m_{s a l t, 0}

Transferencia de soluto disuelto

m_{s an d, r e t ain e d} = f η m_{s an d, 0}, m_{s an d, f i l t r a t e} = f (1 - η) m_{s an d, 0}

Balance de partículas para la fracción de retención eta

Supuestos

Toda la sal seleccionada ya está disuelta, y se considera que la densidad del agua es de 1 g/mL. El intervalo de sal seleccionado está por debajo de su límite de saturación en el volumen de agua seleccionado.
El papel intacto retiene toda la arena suspendida; el modelo didáctico con papel rasgado retiene el 20 por ciento; sin papel no se retiene nada. Estos son casos de retención prescritos, no un modelo calibrado del tamaño de los poros.
El progreso de transferencia es la fracción de la mezcla inicial que se ha procesado. La sal disuelta y el agua se desplazan juntas. Se excluyen la retención en el filtro, la adsorción, la evaporación y los cambios en la resistencia al flujo.

Pruébalo en clase

Q1¿Cómo podría separarse la sal disuelta del filtrado transparente después de la filtración?
Q2¿Por qué un filtro rasgado cambia la cantidad de arena suspendida, pero no la fracción de sal disuelta?

Preguntas frecuentes

¿Que el filtrado sea transparente significa que se eliminaron todas las sustancias excepto el agua?

No. En este modelo, la sal disuelta atraviesa el filtro junto con el agua.

¿Qué queda en la mezcla de origen antes de verterla por completo?

La fracción sin procesar aún contiene su proporción correspondiente de agua, sal y arena. La arena retenida solo cuenta las partículas que ya han sido procesadas por el papel.