Extracción Líquido Líquido

EXTRACCIÓN LÍQUIDO - LÍQUIDO
1. INTRODUCCIÓN
La extracción
es la técnica
más empleada
para separar un
producto de
una mezcla de
reacción o para
aislarlo de sus
fuentes
naturales. Se
puede definir
como la
separación de
un componente de una mezcla por medio de un disolvente.
Es un procedimiento muy utilizado para separar compuestos en fases acuosas. El

procedimiento consiste en agitar la fase acuosa con un disolvente orgánico
inmiscible en agua y dejar separar ambas fases. Los solutos presentes se distribuyen
entre la fase acuosa y la fase orgánica, de acuerdo con sus posibilidades relativas.
En los laboratorios orgánicos este tipo de técnica se suele llevar a cabo mediante la
utilización de una fase acuosa (agua, disolución acuosa saturada de cloruro de sodio,
disoluciones acuosas ácidas, disoluciones acuosas básicas, disoluciones acuosas de
bisulfito de sodio, etc.) y una fase orgánica, de modo que generalmente el
compuesto deseado suele extraerse a la fase orgánica dejando muchas de las
impurezas (reactivos inorgánicos u orgánicos polares, impurezas polares) en la fase
acuosa. Generalmente, el compuesto orgánico deseado no suele obtenerse puro,
salvo casos excepcionales, pero es un primer paso de purificación que permite
eliminar muchas de las impurezas que contiene un crudo de reacción. Muchas de las
primeras operaciones que se realizan en los tratamientos de reacción se denominan
1
lavados, debido a que sirven para eliminar reactivos inorgánicos, subproductos

polares.
2. PRINCIPIOS FISICOQUÍMICOS
Entre los principios fisicoquímicos están:
Fuerza de Van Der Waals, esto es la fuerza atractiva o repulsiva entre moléculas
debidas al enlace covalente o a la interacción electrostática de iones con otros o con
moléculas neutras.
Fuerzas dipolo – dipolo, aparece solamente entre moléculas polares. Se produce

por las atracciones electrostáticas entre la zona cargada negativamente y la positiva
de otra.
Dipolo - dipolo inducido (Fuerzas de Debye), una molécula polar induce un

dipolo en otra molécula no polar; originándose, de esta forma la atracción
electrostática.
Dipolo inducido, es cuando las moléculas no contienen dipolos (son apolares).
Una molécula es una identidad no estática, contiene electrones en constante

movimiento; en un determinado momento la distribución en esa molécula puede no
ser perfectamente simétrica y aparecen entonces pequeños dipolos instantáneos en
este momento.
Pueden inducir a la formación de dipolos contrarios en la molécula vecina, llevando

a las dos a atraerse mutuamente.
3. EXTRACCIÓN EN UNA SOLA ETAPA. EXTRACCIÓN EN

VARIAS ETAPAS EN CONTRA CORRIENTE
EXTRACCIÓN EN UNA SOLA ETAPA
La extracción en una sola etapa también se la conoce como contacto sencillo y parta
poder usarla se debe seguir los siguientes pasos:
2
 Disolvente parcialmente miscible con uno de los componentes de la

alimentación y totalmente miscible con el otro
Sobre el diagrama triangular, la alimentación es el punto F. Para llevar a

cabo la extracción se ha de añadir el disolvente B a la alimentación en una
única etapa. La cantidad de disolvente que ha de añadirse se calcula
mediante un balance de materia.
Las cantidades de extracto y
refinado, se calculan por un
balance de materia, una vez
leídas en el diagrama sus
composiciones respectivas xi y
yi.
 Disolvente parcialmente miscible con ambos componentes de la

alimentación.
 Sistemas inmiscibles, se presenta un

caso especialmente sencillo
cuando los componentes A y B
son totalmente inmiscibles
entre sí, y permanecen cada uno
en una fase. En este caso,
3
resulta conveniente referir la concentración de cada fase al componente

inmutable de la misma.
EXTRACCIÓN EN VARIAS
ETAPAS EN CONTRA
CORRIENTE
Contacto múltiple en corriente

directa
Este método consiste en la repetición del proceso para una etapa en contacto
sencillo, es decir la primera etapa se pone nuevamente en contacto con el disolvente,
en la segunda etapa separando nuevo extracto y refinado.

Las fórmulas a utilizar son las siguientes
Contacto múltiple en contracorriente

Como se observa en la figura (7-38. La
alimentación y el disolvente entran por
extremos opuestos del sistema extractor, de
modo que la alimentación se pone en contacto
en la primera etapa con el disolvente ya
concentrado en soluto, mientras que los
refinados procedentes de cada etapa (cuya concentración en soluto se va
empobreciendo de etapa a etapa) se tratan con disolvente cada vez menos
4
concentrado en soluto. De esta manera el refinado se va empobreciendo en soluto

desde la primera hasta la última etapa, mientras que el extracto (en contracorriente
con aquel) se va concentrando en soluto desde la última hasta la primera etapa, con
lo cual la cantidad de disolvente a emplear se hace menor que en el método de
extracción en corriente directa.

4. SELLECIÓN DEL SOLVENTE

Para poder escoger de una manera correcta el solvente, se debe tener en cuenta
todos estos aspectos.
 Factor de separación alto.

 Coeficiente de distribución alto.
 Solventes altamente insolubles.
 Fácil de recuperar.
 Diferencias de densidad entre las fases que se forman
 Tensión superficial alta para evitar dispersión de las fases.
 Estable químicamente e inerte con los demás componentes.
 Viscosidad y punto de congelación bajos para facilitar manejo
 No toxico, no inflamable, barato y de fácil acceso.
5. APLICACIONES INDUSTRIALES
La Extracción Líquido-Líquido es, junto a la destilación, la operación básica más
importante en la separación de mezclas homogéneas líquidas. Consiste en separar
una o varias sustancias disueltas en un disolvente mediante su transferencia a otro
disolvente insoluble, o parcialmente insoluble, en el primero. La transferencia de
5
materia se consigue mediante el contacto directo entre las dos fases líquidas. Una de
las fases es dispersada en la otra para aumentar la superficie interfacial y aumentar
el caudal de materia transferida.
En una operación de extracción líquido-líquido se denomina alimentación a la

disolución cuyos componentes se pretende separar, disolvente de extracción al
líquido que se va a utilizar para separar el componente deseado, refinado a la
alimentación ya tratada y extracto a la disolución con el soluto recuperado.
Razones para utilizarla
 Otros métodos no son factibles: Volatilidades similares o muy pequeñas.

 Calores de vaporización muy altos.
 Compuestos sensibles a la elevación de la temperatura.
 Como sustituto de separaciones químicas
Aplicaciones
 Separación de compuestos inorgánicos como ácido fosfórico, ácido bórico e

hidróxido de sodio.
 Recuperación de compuestos aromáticos.
 Refinación de aceites lubricantes y disolventes
 En la extracción de productos que contienen azufre.
 Obtención de ceras parafínicas
 Desulfuración de productos petrolíferos
 Productos farmacéuticos Ejemplo en la obtención de la penicilina
 Industria alimentaría
 Obtención de metales costosos, Ej. como uranio-vanadio.
Factores que afectan la extracción
 Composición de la alimentación, temperatura, presión y velocidad de flujo.

 El grado de separación deseado.
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 Elección del disolvente.

 Temperatura y presión de operación.
 La formación de emulsiones y espumas.

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EXTRACCIÓN LÍQUIDO - LÍQUIDO

Es un procedimiento muy utilizado para separar compuestos en fases acuosas. El

lavados, debido a que sirven para eliminar reactivos inorgánicos, subproductos

Fuerzas dipolo – dipolo, aparece solamente entre moléculas polares. Se produce

Dipolo - dipolo inducido (Fuerzas de Debye), una molécula polar induce un

Dipolo inducido, es cuando las moléculas no contienen dipolos (son apolares).

Una molécula es una identidad no estática, contiene electrones en constante

Pueden inducir a la formación de dipolos contrarios en la molécula vecina, llevando

3. EXTRACCIÓN EN UNA SOLA ETAPA. EXTRACCIÓN EN

 Disolvente parcialmente miscible con uno de los componentes de la

Sobre el diagrama triangular, la alimentación es el punto F. Para llevar a

 Disolvente parcialmente miscible con ambos componentes de la

 Sistemas inmiscibles, se presenta un

resulta conveniente referir la concentración de cada fase al componente

Contacto múltiple en corriente

Las fórmulas a utilizar son las siguientes

Contacto múltiple en contracorriente

concentrado en soluto. De esta manera el refinado se va empobreciendo en soluto

4. SELLECIÓN DEL SOLVENTE

 Factor de separación alto.

En una operación de extracción líquido-líquido se denomina alimentación a la

Razones para utilizarla

 Otros métodos no son factibles: Volatilidades similares o muy pequeñas.

 Separación de compuestos inorgánicos como ácido fosfórico, ácido bórico e

Factores que afectan la extracción

 Composición de la alimentación, temperatura, presión y velocidad de flujo.

 Elección del disolvente.

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