Introduccin

La extraccin por solvente o extraccin lquidolquido es una tcnica de separacin que aprovecha las diferencias de solubilidad entre una alimentacin lquida homognea y un solvente apropiado. La adicin de la alimentacin en un solvente parcialmente miscible provoca la aparicin de una segunda fase lquida hacia la que se transfieren selectivamente los componentes ms solubles. La separacin de las fases, por decantacin, seguida de la eliminacin del solvente, aporta dos fracciones cuyas composiciones son dependientes de los parmetros de la operacin.

Normalmente se utiliza la extraccin en vez de la destilacin sobre la base de un criterio econmico, notable para los casos de azeotropa o de escasa diferencia de volatilidades entre los componentes implicados en la mezcla. Por otra parte, el hecho de que exista una relacin intrnseca entre la solubilidad y la naturaleza qumica de los componentes, asegura una separacin exitosa de compuestos de una misma familia qumica por medio de la extraccin.

Extraccin Lquido-Lquido:Es el Proceso en el que se eliminan uno ms solutos de un lquido transfirindolos a una segunda fase lquida aadida. Las dos fases lquidas deben ser: parcialmente solubles o totalmente inmiscibles. La separacin se basa en las distintas solubilidades del soluto en las 2 fases.Se necesita:Contacto de las 2 fases lquidas.Separacin de las 2 fases finales.Recuperacin del lquido aadido Solvente o disolvente.En una operacin de extraccin lquido-lquido se denomina alimentacin a la disolucin cuyos componentes se pretende separar,disolvente de extraccin al lquido que se va a utilizar para separar el componente deseado,refinadoa la alimentacin ya tratada yextractoa la disolucin con el soluto recuperado.El solvente de extraccin usado debe ser insoluble o soluble solamente a un grado limitado a la solucin que se va a extraer parcialmente soluble. El soluto a extraer deber tener una elevada afinidad por el solvente de extraccin.

La extraccin lquido-lquido se emplea cuando: Cuando fallan los mtodos directos o proporcione un proceso total menos costoso: Separacin de lquidos con puntos de ebullicin prximos, volatilidades relativas cercanas a la unidad. Ismeros. Separacin de mezclas que forman azetropos. Separacin de sustancias sensibles al calor. En sustitucin de destilaciones en alto vaco, evaporaciones, cristalizaciones costosasAplicaciones industriales: Extraccin de compuestos aromticos y naftenicos para la produccin de aceites lubricantes. Separacin de aromticos (Benceno, Tolueno, Xilenos) de las parafinas con Tetrametileno sulfona. Separacin de metales pesados (Ni, Cu, Zn,) de efluentes acuosos con cidos aminas. Recuperacin de Uranio. Extraccin de Penicilina y Protenas.

Tipos de Extraccin Lquido-Lquido:Extraccin Lquido-Lquido Simple:La extraccin lquido-lquido es un mtodo muy til para separar componentes de una mezcla. El xito de este mtodo depende de la diferencia de solubilidad del compuesto a extraer en dos disolventes diferentes. Cuando se agita un compuesto con dos disolventes inmiscibles, el compuesto se distribuye entre los dos disolventes. A una temperatura determinada, la relacin de concentraciones del compuesto en cada disolvente es siempre constante, y esta constante es lo que se denominacoeficiente de distribucin o de repartoK = concentracin en disolvente 2 / concentracin en disolvente 1.Es frecuente obtener mezclas de reaccin en disolucin o suspensin acuosa bien porque la reaccin se haya llevado a cabo en medio acuoso o bien porque durante el final de reaccin se haya aadido una disolucin acuosa sobre la mezcla de reaccin inicial. En estas situaciones, la extraccin del producto de reaccin deseado a partir de esta mezcla acuosa se puede conseguir aadiendo undisolvente orgnico adecuado, ms o menos denso que el agua, que sea inmiscible con el agua y capaz de solubilizar la mxima cantidad de producto a extraer pero no las impurezas que lo acompaan en la mezcla de reaccin. Despus de agitar la mezcla de las dos fases para aumentar la superficie de contacto entre ellas y permitir un equilibrio ms rpido del producto a extraer entre las dos fases, se producir una transferencia del producto deseado desde la fase acuosa inicial hacia la fase orgnica, en una cantidad tanto mayor cuanto mayor sea su coeficiente de reparto entre el disolvente orgnico de extraccin elegido y el agua. Unos minutos despus de la agitacin, las dos fases se separan de nuevo, espontneamente por decantacin, debido a la diferencia de densidades entre ellas, con lo que la fase orgnica que contiene el producto deseado se podr separar mediante una simple decantacin de la fase acuosa conteniendo impurezas. La posicin relativa de ambas fases depende de la relacin de densidades. Dado que despus de esta extraccin, la fase acuosa frecuentemente an contiene cierta cantidad del producto deseado, se suelerepetir el proceso de extraccinun par de veces ms con disolvente orgnico puro.Caractersticas del Disolvente de Extraccin:La extraccin selectiva de un componente de una mezcla disuelta en un determinado disolvente se puede conseguir aadiendo otro disolvente que cumpla las siguientes condiciones.Que no sea miscible con el otro disolvente. El agua o una disolucin acuosa suele ser uno de los disolventes implicados. El otro disolvente es un disolvente orgnico.Que el componente deseado sea mucho ms soluble en el disolvente de extraccin que en el disolvente original.Que el resto de componentes no sean solubles en el disolvente de extraccin.Que sea suficientemente voltil, de manera que se pueda eliminar fcilmente del producto extrado mediantedestilacinoevaporacin.Que no sea txico ni inflamable, aunque, desgraciadamente hay pocos disolventes que cumplan los dos criterios: hay disolventes relativamente no txicos pero inflamables como el hexano, otros no son inflamables pero s txicos como el diclorometano o el cloroformo, y otros son txicos e inflamables como el benceno.Disolventes inmiscibles con el agua: Disolventes utilizados con mayor frecuencia:Cuanto ms polar es el disolvente orgnico, ms miscible (soluble) es con el agua.Por ejemplo, disolventes polares como el metanol, el etanol o la acetona son miscibles con el agua, y por lo tanto, no son adecuados para extracciones lquido-lquido.Los disolventes orgnicos con baja polaridad como el diclorometano, el ter dietlico, el acetato de etilo, el hexano o el tolueno son los que se suelen utilizar como disolventes orgnicos de extraccin.Extraccin Lquido-Lquido Continua:La extraccin lquido-lquido simple, que es el procedimiento de extraccin ms utilizado en el laboratorio qumico, se suele utilizar siempre que el reparto del compuesto a extraer en el disolvente de extraccin es suficientemente favorable. Cuando eso no es as, y la solubilidad del compuesto a extraer en los disolventes de extraccin habituales no es muy elevada se suele utilizar otro procedimiento que implica una extraccin continua de la fase inicial (normalmente una fase acuosa) con porciones nuevas del disolvente orgnico de extraccin. Para evitar utilizar grandes volmenes de disolvente de extraccin, el proceso se hace en un sistema cerrado en el que el disolvente de extraccin se calienta en un matraz y los vapores del disolvente se hacen condensar en un refrigerante colocado sobre un tubo o cmara de extraccin que contiene la disolucin acuosa a extraer. El disolvente condensado caliente se hace pasar a travs de la disolucin acuosa, para llegar finalmente, con parte del producto extrado, al matraz inicial, donde el disolvente orgnico se vuelve a vaporizar, repitiendo un nuevo ciclo de extraccin, mientras que el producto extrado, no voltil, se va concentrando en el matraz.Extraccin en Contracorriente:El diagrama de flujo de esta operacin se muestra en la imagen 2. Las corrientes de refinado y extracto fluyen de etapa a etapa en contracorriente, proporcionando dos productos finales Rn y E1. Para un grado de separacin dado, este tipo de operacin requiere menor nmero de etapas para una cantidad de disolvente fija, o bien menor cantidad de disolvente para un nmero dado de etapas, que las operaciones comentadas anteriormenteContacto Mltiple en Contracorriente con Reflujo:El sistema descrito en el apartado anterior permite extraer la mayor parte del soluto contenido inicialmente en el alimento. Si en dicho sistema Eo fuera disolvente puro (yDo=1), xCn podra reducirse a un valor tan pequeo como se quisiera, siempre que se utilizase la razn de caudales Eo/Ro adecuada y un nmero suficientemente elevado de etapas de contacto. Sin embargo, la concentracin mxima de soluto en la fase extracto a la salida (E1), viene condicionada p por la composicin de la fase refinado a la entrada (Ro). En efecto el mximo valor de yC1 que se puede obtener es aqul que est en equilibrio con xCo y eso utilizando un nmero infinito de etapas Por lo tanto, si se desea que la fraccin molar o msica de soluto en la corriente E1 sea superior a dicho valor, es necesario recurrir al empleo de una corriente de reciclado o a utilizar un sistema de reflujo. Como puede apreciarse, existen una serie de etapas con reflujo, a la izquierda de la entrada del alimento (A). Estas etapas constituyen la seccin de enriquecimiento. En ella la corriente extracto se enriquece en soluto al ponerse en con tacto con una corriente de refinado obtenida introduciendo en la primera etapa de la zona de enriquecimiento una parte del extracto, que se obtiene como residuo por el fondo de una columna de rectificacin, unidad de separacin de disolvente Esta corriente (Ro) se denomina reflujo, y la relacin Ro/PE se denomina razn de reflujo del sistema. El extracto final (PE) y el reflujo (Ro), se obtienen a partir de la corriente de extracto E1, eliminando parte del disolvente que contiene BE mediante una columna de rectificacinLquidos Parcialmente Miscibles:Es la propiedad de algunoslquidospara mezclarse en cualquier proporcin, formando una solucin. En principio, el trmino es tambin aplicado a otras fases slidos, gases, pero se emplea ms a menudo para referirse a lasolubilidadde un lquido en otro. Elaguay eletanolalcohol etlico, por ejemplo, son miscibles en cualquier proporcin.

Lquidos Inmiscibles:Las sustancias son inmiscibles si en alguna proporcin no son capaces de formar una fase homognea. Por ejemplo, elter etlicoes en cierta medida soluble en agua, pero a estos dossolventesno se les considera miscibles dado que no son solubles en todas las proporciones.

Conclusin

Hay varios tipos de extraccin lquido liquido, los cuales determinan las distinta etapa de un proceso de extraccin, de estas tapa depende la calidad y adquisicin del producto que queremos para nuestro uso. En el proceso para llevar a cabo la extraccin es necesario contar con fluidos miscible he inmiscible, los cuales transitan en contra corriente y extraen los contaminantes o partculas que se requieren extraer del fluido de entrada paa determinar la calidad y pode trabajar en sus distintas aplicaciones para el uso de nuestra vida