Este documento describe diferentes métodos de extracción sólido-líquido, incluyendo extracción en frío como maceración y percolación, y extracción en caliente como infusión, decocción y extracción con reflujo. También describe la extracción con aparato de Soxhlet, un método exhaustivo y de extracción continua que renueva el solvente constantemente a través de múltiples ciclos. Los métodos de extracción se utilizan comúnmente para obtener sustancias de interés comercial a partir de materiales sólidos.
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Este documento describe diferentes métodos de extracción sólido-líquido, incluyendo extracción en frío como maceración y percolación, y extracción en caliente como infusión, decocción y extracción con reflujo. También describe la extracción con aparato de Soxhlet, un método exhaustivo y de extracción continua que renueva el solvente constantemente a través de múltiples ciclos. Los métodos de extracción se utilizan comúnmente para obtener sustancias de interés comercial a partir de materiales sólidos.
Descripción original:
Tipos de métodos químicos de extracción de sustancias.
Este documento describe diferentes métodos de extracción sólido-líquido, incluyendo extracción en frío como maceración y percolación, y extracción en caliente como infusión, decocción y extracción con reflujo. También describe la extracción con aparato de Soxhlet, un método exhaustivo y de extracción continua que renueva el solvente constantemente a través de múltiples ciclos. Los métodos de extracción se utilizan comúnmente para obtener sustancias de interés comercial a partir de materiales sólidos.
Este documento describe diferentes métodos de extracción sólido-líquido, incluyendo extracción en frío como maceración y percolación, y extracción en caliente como infusión, decocción y extracción con reflujo. También describe la extracción con aparato de Soxhlet, un método exhaustivo y de extracción continua que renueva el solvente constantemente a través de múltiples ciclos. Los métodos de extracción se utilizan comúnmente para obtener sustancias de interés comercial a partir de materiales sólidos.
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Taller de Muestreo- 2BA
MÉTODOS DE EXTRACCIÓN DE SUSTANCIAS
Estos métodos de extracción, en general se aplican previamente al análisis, también pueden
ser utilizados para obtener sustancias de interés para su comercialización o utilización en la industria como parte de algún producto comercial. Por ejemplo, en Japón, se utiliza la extracción sólido-líquido para extraer un polímero de glucosa, llamado beta-glucano, de hongos shitake, para utilizarlo junto con otros fármacos en tratamientos de enfermedades gástricas.
Algunos métodos de extracción sólido-líquido.
1) Extracción en frío; a) Maceración: consiste en dejar en contacto el material sólido
con el solvente de extracción en un recipiente, que suele taparse. El tiempo de extracción puede ir desde algunas horas hasta varias semanas, en general a temperatura ambiente. La proporción usual es 1g de sólido por 10 ml de solvente o 1Kg por 10 L ( relación 1-10). Es un método muy antiguo, usualmente se utiliza en lo doméstico para preparar extractos alcohólicos de hierbas, los conocidos licores caseros. El solvente de extracción, obviamente debe seleccionarse según la sustancia a extraer, considerando las polaridades, como ya fue explicado en el texto anterior. Es común el uso de etanol o mezclas de etanol-agua, en ocasiones se utiliza agua (solvente polar), en este caso la extracción no puede durar muchos días pues es posible que se desarrollen hongos en la mezcla sólido-líquido. Esto puede evitarse usando una mezcla de etanol-agua proporción 15:85, que en general evita el crecimiento de entes biológicos y tiene alta polaridad por la proporción de agua(85%). Cuando se considere que el tiempo de maceración es suficiente, se procede al filtrado, obteniéndose el extracto por un lado y el residuo sólido por otro. El tiempo de extracción en este método suele ser más largo que en otros y no es un método exhaustivo de extracción por qué no hay renovación de solvente durante la misma, el compuesto de interés se extrae hasta alcanzar un equilibrio entre las fases líquida y sólida.
b) Percolación: En este método, se hace pasar el solvente de extracción a través
de la muestra sólida. Para este fin, se coloca el sólido en un recipiente cilíndrico o cónico, con un filtro, de modo que pase el solvente, que se renueva constantemente. De esta forma se puede lograr una extracción exhaustiva, por qué siempre el sólido está en contacto con solvente renovado, no alcanzándose nunca el equilibrio entre las fases. Un ejemplo cotidiano de este método es la preparación de café en las cafeteras eléctricas, donde el solvente es agua caliente.
2) Extracción en caliente; a) Infusión: Aquí la muestra sólida se deja en contacto con
el solvente, inmediatamente después que este llegó a su punto de ebullición. En general se usa agua. Hay que considerar la estabilidad de las sustancias a extraer frente al calor. El tiempo de extracción se acorta mucho cuando se usa el solvente caliente ya que la solubilidad en general (no siempre) aumenta con la temperatura. Como contra, también aumenta la solubilidad de otras sustancias presentes, pero que no son de interés, esto debe tenerse en cuenta cuando se usan métodos de extracción en caliente. Hay muchos ejemplos de infusión en la vida cotidiana, preparar un té o un mate es hacer una infusión.
b) Decocción: Es similar a la infusión, pero la muestra sólida se mantiene en
contacto con el solvente en ebullición, en general agua. Es clave considerar la estabilidad térmica de la o las sustancias a extraer. Al ser la temperatura constante y alta, la extracción es más eficiente. No es un método exhaustivo, como tampoco lo es la infusión, pero sí pueden ser más eficientes que la maceración. La obtención de un caldo, en nuestras casas, es un buen ejemplo de decocción. En el laboratorio se utiliza para extraer sustancias poco solubles en agua a temperatura ambiente.
c) extracción con reflujo: igual que en la decocción, la muestra está en contacto
con el solvente en ebullición, pero se conecta un sistema condensador del solvente, de modo que este retorne al recipiente de extracción en estado líquido. Lo que se logra con esto es mantener el volumen de solvente, lo que aumenta la cantidad de sustancia de interés disuelta en el extracto. Tanto en la decocción como en la infusión, parte del solvente se pierde por vaporización y queda menor volumen del mismo para la extracción. Este método no es exhaustivo, pero si es más eficiente que la decocción. Es común su uso en laboratorio, usándose solventes como etanol, metanol etc.. El esquema siguiente, muestra el armado del sistema de extracción, observe el balón con el solvente y la muestra, conectado a un refrigerante que condensa el solvente, volviendo este al mismo. d) Extracción con aparato de Soxhlet: Este es uno de los métodos de extracción sólido-líquido más utilizados en el laboratorio. Es exhaustivo y de extracción continua, por que se renueva el solvente constantemente. Es el método de elección para extracción de lípidos, en especial grasas y aceites. Tiene la ventaja de que utiliza poca cantidad de solvente y no necesita filtración. La extracción se produce por múltiples ciclos ( repetición de extracciones), entrando la muestra en contacto con solvente renovado muchas veces. Si bien hay calentamiento del solvente, este no está en ebullición cuando hace contacto con la muestra. Para entender su funcionamiento, considere el esquema del aparato soxhlet completo que se muestra. El solvente (extraction solvent) es calentado en el balón (boiling flask) de forma que sus vapores suben por al brazo donde dice vapor, al llegar al condensador, pasa a estado líquido y cae en la cámara de extracción ( extraction chamber) donde entra en contacto con la muestra sólida que está dentro de esta. El nivel de solvente aumenta en la cámara hasta que llega a la altura superior del sifón del aparato ( siphon arm), en ese momento por diferencia de presión, todo el solvente en la cámara de extracción pasa por el brazo del sifón hasta el balón de destilación. El ciclo se repite, quedando la sustancia extraída en el balón donde se calienta el solvente. Para obtener la sustancia extraída, será necesario eliminar el solvente de extracción, como en todos los métodos considerados. Como se dijo antes, este es un método de extracción continuo y exhaustivo. Es muy útil, cuando la sustancia de interés no es muy soluble.