O funil, pêra ou frasco separador é um material de vidro usado em extrações e separações de líquidos. É reconhecido por sua peculiar forma de cone invertido. Em laboratórios, é apoiado em anéis de ferro presos ao suporte universal.
Por ser um funil de separação, por definição deve ser capaz de permitir a separação por efeito da gravidade e sem que o resto da mistura seja lavado. Para conseguir isso, necessariamente (geralmente) deve haver um sistema de duas fases líquido; isto é, aquele formado por dois líquidos imiscíveis e de densidades diferentes.
Por exemplo, na imagem acima há um funil separador apoiado por um anel de ferro cujas bordas são cobertas por uma borracha. Em seu interior, contém uma mistura bifásica de dois líquidos amarelos; embora a cor seja mais intensa na fase inferior do que na fase superior.
Graças a este funil é possível extrair alguns solutos ou analitos de amostras de água, ou das soluções de amostras de interesse (solos, cinzas, massas vegetais, combustíveis, etc.). Da mesma forma, serve para explicar o conceito de distribuição de soluto entre a interface formada entre dois solventes imiscíveis..
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A imagem acima sozinha mostra as características mais importantes do funil de separação. Observe que o volume da mistura líquida é muito menor do que a capacidade do funil. Na verdade, é sempre recomendável que as extrações não cubram volumes maiores que a metade do volume total do funil..
Percorrendo o funil com mais detalhes, no fundo temos a torneira (fio azulado), que permite que o líquido escorra pelo gargalo de vidro. Acima, temos a boca do funil lacrada por uma tampa de plástico; no entanto, a rolha também pode ser feita de vidro selado com fosco..
Tanto a torneira quanto a tampa podem ser engraxadas para garantir seu correto funcionamento. A chave deve girar sem muita dificuldade e também garantir que quando fechada não permita a passagem do líquido inferior. Enquanto isso, a tampa deve selar hermeticamente, bem o suficiente para que ao agitar o funil o líquido não escape de cima.
A vantagem do anel de ferro ser coberto por uma borracha é que ele não pode arranhar o vidro do funil ao segurá-lo..
O funil de separação é usado, em princípio, para apenas dois propósitos: para extrair solutos de amostras sem carregar outros solutos indesejados, ou diretamente para separar líquidos imiscíveis.
A metodologia de ambos os processos é em si a mesma: uma mistura líquida, previamente obtida da amostra, é colocada dentro do funil de separação e um ou dois solventes são adicionados. Isso para criar um sistema bifásico fácil de separar.
Em seguida, separando os dois líquidos, e sabendo que nosso soluto ou analito é mais solúvel em uma das duas fases (inferior ou superior), uma é coletada enquanto a outra é descartada. A fase inferior tem maior densidade, por isso é extraída abrindo a torneira; enquanto a fase superior é obtida através da boca do funil, removendo a tampa.
Em seguida, com a fase de interesse, alíquotas são retiradas para realizar análises cromatográficas ou espectroscópicas, acidificações, reações de precipitação, ou simplesmente submetidas a aquecimento para evaporar o solvente e recuperar o sólido remanescente: o soluto (impuro).
Embora a metodologia exata varie dependendo da análise, da amostra, do tipo de analito e dos solventes usados, a forma como o funil de separação é usado é quase sempre a mesma..
Encaixando o funil cuidadosamente no anel de ferro e certificando-se de que a torneira está fechada, proceda-se a enchê-lo com a mistura à qual foram adicionados os solventes de extração. É tapado e agitado para garantir que o soluto da mistura interage com o solvente que queremos decantar posteriormente..
Durante a agitação, que geralmente é feita dentro de um capuz e inclinando repetidamente o funil para longe do corpo, é importante abrir a torneira para permitir que a pressão interna do vapor seja liberada..
Essa pressão de vapor se deve em parte ao fato de que as extrações geralmente são realizadas com solventes muito voláteis, de forma que as altas pressões de seus vapores podem estourar o vidro do funil e prejudicar quem o manuseia..
O funil pode descansar até que duas fases bem definidas apareçam. Se estivermos interessados na fase inferior, abrimos a torneira e coletamos em um recipiente. Colocamos mais solvente no funil e repetimos as agitações e extraímos novamente. Desta forma, garantimos que a maior quantidade de soluto é extraída..
Enquanto isso, se estivermos interessados na fase superior, descartamos a fase inferior abrindo a torneira, e a fase superior é decantada pela boca do funil. A fase inferior é retornada ao funil e mais solvente é adicionado novamente para repetir várias extrações.
Resumindo: é mexido, liberamos a pressão do vapor, deixa-se descansar e decantamos. Na fase de interesse teremos o soluto que foi extraído da amostra. Recomenda-se realizar várias extrações com pouco volume de solvente.
O vídeo a seguir mostra uma experiência usando um funil de separação:
Alguns exemplos gerais do uso do funil de separação serão mencionados abaixo:
-Extrações de compostos orgânicos dissolvidos em água pela adição de solventes orgânicos e apolares, o que é de grande relevância para avaliar a qualidade da água ou detectar uma fonte de contaminação
-Extrações de analitos de materiais vegetais finamente moídos, de modo que alguns sejam mais solúveis na fase superior e outros na fase inferior.
-Separar dois líquidos imiscíveis em quantidades suficientes para definir duas fases, e também adicionar uma espécie para desestabilizar as emulsões formadas.
-Extrações de iodo aquoso com diclorometano, sendo esta uma das práticas mais comuns em laboratórios de ensino.
-Extrações de essências ou óleos para remover ao mesmo tempo seu teor de sais e outros compostos solúveis na fase aquosa (que geralmente é a fase inferior devido à sua densidade mais elevada)
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