Universidad Central de Venezuela Facultad de Agronomía Departamento de Química y Tecnología Cátedra de Análisis de Productos Agrícolas I SEPARACION DE SOLUTOS POR EXTRACCIÓN LÍQUIDO – LÍQUIDO 1 Prof. Fanny E. Molina S. Especialista en Gerencia de Sistemas de calidad y control estadístico de procesos MSc. Gerencia Ambiental. 08/10/2013 21:28 1 Separaciones Líquido-Líquido Es un proceso que permite el aislamiento de sustancias solubles, en dos solventes no miscibles entre sí. istribución D Multiplicativa Es un proceso de reparto donde: Soluto A Solvente 1 08/10/2013 21:28 Solvente 2 Nernst en 1926 enunció los siguientes postulados: Cuando un soluto se encuentra en equilibrio entre dos líquidos no miscibles, se encuentra "REPARTIDO" o "DISTRIBUIDO" en una proporción constante y reproducible que depende de: sistema de solventes temperatura. Es independiente de la concentración del soluto. Cuando el sistema se encuentran implicados más de un soluto, cada uno se comporta como si estuviese solo. 08/10/2013 21:28 Ley de distribución o ley del equilibrio heterogéneo "A una temperatura dada, la relación de las actividades en el equilibrio de un soluto entre dossolventesnomiscibles,esunaconstante” Coeficiente de partición o distribución ( K ) 08/10/2013 21:28 Asol 2 ( orgánico ) Asol1 ( acuoso ) Ley de distribución o ley del equilibrio heterogéneo Limitaciones para la aplicabilidad de esta ley Presencia de interacciones soluto-soluto, cuando en el sistema hay mas de un soluto. El coeficiente de distribución solo es aplicable a especies simples en ningún caso a productos de reacción. La validez del coeficiente se compromete al cambiar la actividad por la concentración, por cuanto en el sistema pueden darse reacciones de disociación, dimerización o de formación de complejos con otros componentes del sistema. Como ejemplo de esto se puede considerar la partición de ácido benzoico (C6H5COOH) en un sistema agua-éter. 08/10/2013 21:28 Tratamiento matemático de la ley Parámetros a considerar en sistemas de extracción simple para saber la posibilidad de separar un soluto: Número de distribución (G) Factor de volumen Factor de separación 08/10/2013 21:28 Numero de distribución (G) p Vo G kV K q Va Donde: p Cantidad de soluto en la fase orgánica / Cantidad total de soluto inicial q Cantidad de soluto en la fase acuosa / Cantidad total de soluto inicial Nota: Cuando V=1, el numero de distribución se hace igual al coeficiente de distribución. 08/10/2013 21:28 F. M. Factor de volumen AB GAGB Por lo que al sustituir el valor de G quedaría: AB K A V K B V K A K B V 2 Despejando: AB Vo V K AKB Va 2 2 Vo Va AB K AKB La relación de volumen óptima para lograr una mejor separación de dos solutos, en sistemas de solventes se logra cuando 1 F. M. Factor de separación Medida de la posibilidad de separar sustancias contenidas en una mezcla. GA GB Ahora bien, la posibilidad de separación dependerá de: 1.0 1.0 10.000 10.000 08/10/2013 21:28 La separación no es posible La separación es posible y el numero de extracciones necesarias disminuirá al aumentar el valor de Una sola extracción o fraccionamiento es suficiente para lograr la separación. Cuando usar la extracción líquidolíquido Cuando los componentes presentan baja volatilidad Los componentes presentan la misma volatilidad Los componentes son sensibles a las altas temperaturas El soluto en la solución está presente en bajas concentraciones 08/10/2013 21:28 Aplicaciones industriales de la extracción líquido-líquido: Para la refinación de algunos materiales. Para extraer componentes que formen una mezcla azeotrópica. Recuperación de ácido acético de soluciones acuosas diluidas. En la industria de los aceites vegetales y grasas animales (ej. extracción de aceite de linaza). Para la preparación de la penicilina. 08/10/2013 21:28