INDICE1. Introduccin 2. Objetivos2.1 Objetivo general2.2 Objetivo experimentales3. Marco terico4. Fundamento terico4.1 Caracterstica del disolvente4.2 Representacin del equilibrio en tringulos equilteros y rectngulos.4.3 Representacin del equilibrio de tres componentes tipos 14.4 Efectos de la temperatura4.5 Efectos de la presin 4.6 Tipos de equilibrio liquido liquido4.7 Aplicaciones4.8 Ventajas y desventajas de diferentes equipos de extraccin.5 Procedimiento6 Datos experimentales7 Diagrama de la unidad8 Conclusiones y recomendaciones9 Anexos

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL La extraccin lquida consiste en la separacin de los componentes de una solucin lquida por contacto con otro lquido inmiscible. Los componentes de la solucin original se distribuyen de manera distinta entre las dos fases de lquidos, logrando cierto grado de separacin de los componentes que puede aumentarse utilizando contactos mltiples.

OBJETIVOS EXPERIMENTALES:

Determinar en forma prctica las cantidades que se va a utilizar.

Tener muy en cuenta la observacin del tiempo hasta la formacin la fase en la columna.

Determinar la cantidades obtenidas de soluto y solvente.

MARCO TEORICO

EXTRACCINEn qumica, la extraccin es un procedimiento de separacin de una sustancia que puede disolverse en dos disolventes no miscibles entre s, con distinto grado de solubilidad y que estn en contacto a travs de una interface. La relacin de las concentraciones de dicha sustancia en cada uno de los disolventes, a una temperatura determinada, es constante. Esta constante se denomina coeficiente de reparto y puede expresarse como:

Donde [sustancia]1 es la concentracin de la sustancia que se pretende extraer, en el primer disolvente y, anlogamente [sustancia]2 la concentracin de la misma sustancia en el otro disolvente.Si tenemos una sustancia soluble en un disolvente, pero ms soluble en un segundo disolvente no miscible con el anterior, puede extraerse del primero, aadindole el segundo, agitando la mezcla, y separando las dos fases.A nivel de laboratorio el proceso se desarrolla en un embudo de decantacin. Como es esperable, la extraccin nunca es total, pero se obtiene ms eficacia cuando la cantidad del segundo disolvente se divide en varias fracciones y se hacen sucesivas extracciones que cuando se aade todo de una vez y se hace una nica extraccin.

EXTRACCIN LQUIDO LQUIDO.La extraccin liquido-liquido, a veces llamada extraccin con solvente, es la separacin de los componentes de una solucin lquida por medio del contacto con otro lquido insoluble. Si la sustancias que componen la solucin original se atribuyen entre si en forma distinta entre las dos fases lquidas, se producir un cierto grado de separacin, el que se puede acrecentar mediante el empleo de contactos mltiples.La disolucin a tratar se denomina alimentacin, recibiendo el nombre de disolvente el lquido que se pone en contacto con ella.Despus del contacto entre la alimentacin y el disolvente se obtiene dos fases lquidas denominadas extracto (la ms rica en disolvente) y refinado (la ms pobre en disolvente). Separando el disolvente del extracto y el refinado se obtienen el producto extrado y el producto refinado.En cualquier proceso de extraccin se necesita :1.- Contacto de la disolucin lquida original con el disolvente.2.- Separacin de las fases lquidas formadas (extracto y refinado).3.- Recuperacin del disolvente.Modulo de operaciones de separacinBasadas, generalmente en la transferencia de materia entre dos fases: Definicin de transferencia de materia: Desplazamiento de uno o varios componentes de una mezcla respecto a la masa global de la misma. La transferencia de materia supone cambios en la composicin qumica del sistema.Operaciones de separacin por transferencia de materia Lquido-lquido Extraccin Lquido-vapor Rectificacin discontinua Lquido-gas Absorcin: Determinacin KLav Lquido-slido Intercambio inicoEXTRACCIN LQUIDO-LQUIDOOperacin bsica de separacin de los componentes de una mezcla lquida mediante transferencia de materia a otro disolvente inmiscible, o parcialmente inmiscible, con ella.

Corrientes implicadas:Alimentacin:Disolucin cuyos componentes se desea separar.Disolvente:Lquido utilizado para separar el componente deseado.Refinado:Corriente de alimentacin ya tratada.Extracto:Disolucin con el soluto recuperado. Operacin que requiere una instalacin sencilla. Bajo coste

Operacin de Extraccin Lquido-Lquido 1 - Etapa de contacto ntimo entre las fases: Se produce la transferencia de soluto de la mezcla original al disolvente, hasta alcanzar el equilibrio entre las fases. 2 - Etapa de separacin de las fases: Se obtiene el refinado y el extracto.Tipo de contactoModo de mezcla Continuo- Agitacin mecnica Discontinuo - Circulacin de los fluidosDiagrama de equilibrio ternarioDiagrama triangular(% Peso)

Vrtices: Componentes puros Lados: Mezclas binarias Puntos en el tringulo: Mezclas ternarias (M: 30% A, 40% B, 30% C)

Curva de solubilidadH2OMICAcetona -Disolventes prcticamenteinmiscibles Soluto soluble en H2O y MIC

Diagrama de equilibrio ternario

Recta de reparto:Relaciona la composicin de las dos fases en equilibrio con la composicin de la mezcla total.Fase 1 (Acuosa) 15% Acetona 2% MIC 82% H2OMezcla22% Acetona 25% MIC 52% H2O

Fase 2 (Orgnica) 31% Acetona 63% MIC 5% H2O

Grados de libertadZona de 1 faseL=C-F+2 = 4 ( P, T, XAcetona y XMIC )Zona de 2 fasesL=C-F+2 = 3 ( P, T y XAcetona fase 1 )

Diferencia entre Destilacin y Extraccin.En la destilacin, en que la fase vapor que est en contacto con un lquido se origina en el mismo mediante la adiccin de calor, el vapor y el lquido son necesariamente de la misma sustancia y, por lo tanto qumicamente muy semejantes. Las separaciones producidas dependen de las presiones de vapor de las sustancias. En el caso de la extraccin lquida, por lo contrario, las dos fases son qumicamente bastante distintas y esto conduce a la separacin de las sustancias de acuerdo al tipo qumico.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, refinado a la alimentacin ya tratada y extracto a la disolucin con el soluto recuperado. Los Campos de aplicacin son, por ejemplo, la separacin de vitaminas de soluciones acuosas o la separacin de aromticos de fracciones de petrleo.En el caso ms sencillo participan tres componentes: El soluto A El disolvente B El lquido portador C

El soluto A forma parte de la mezcla de partida junto con el lquido portador C (alimento). Si la mezcla de partida y el disolvente B se mezclan entre s, el soluto A pasa al disolvente B. Ha de cumplirse la condicin de que la solubilidad del componente A en el disolvente B sea mayor que la del lquido portador C. A su vez, el lquido portador C debera ser prcticamente insoluble en el disolvente B.

La ilustracin representada como ejemplo parte del planteamiento ideal en el que el soluto A es absorbido en su totalidad por el disolvente. En realidad queda siempre un resto del soluto en el lquido portador. Adems se admite la insolubilidad total del lquido portador en el disolvente. En la prctica siempre se encontrarn partes de cada una de las sustancias en la otra fase.El resultado es que en el proceso de separacin real se forman dos fases despus de la decantacin:La fase de extracto (principalmente A y B, restos de C)La fase refino (principalmente C, restos de A y B )Para obtener un soluto lo ms puro posible, a continuacin de la extraccin se aade un paso ms de separacin, generalmente en forma de rectificacin, en el que el disolvente se separa del soluto. El disolvente se puede reciclar, estando as disponible de nuevo para la extraccin.Efecto de la temperaturaPara mostrar claramente este efecto es necesario una figura tridimensional como la figura, donde se representa la temperaturaen la arista vertical y las composiciones en las aristasde la base de un prisma triangular.Para la mayora de sistemas de este tipo la solubilidad mutuade A y B aumenta al hacerlo la temperatura y por encima deuna temperatura T4, temperatura crtica de solubilidad, sontotalmente miscibles. Este aumento de la temperatura afectanotablemente al equilibrio, tal como puede apreciarse en laproyeccin sobre la base, mostrada en la parte derecha de la figura 3. No slo varan las regiones de solubilidad, sino quelas pendientes de las rectas de reparto pueden alterarse notablemente.Tambin se pueden presentar otros tipos de comportamientoms complejos con la temperatura, como porejemplo el inverso al descrito.Efecto de la presin

Excepto a presiones muy elevadas, la influencia de la presinen el equilibrio lquido-lquido es muy pequea y puede serignorada. Se considera que todos los diagramas que se handescrito y que se utilizan en este tipo de clculos se han realizadoa presiones suficientemente altas como para mantener elsistema condensado, es decir muy por encima de las presionesde vapor de las soluciones. Si la presin fuese menor, el equilibriolquido-lquido se vera interrumpido y aparecera unaregin de equilibrio lquido-vapor.

Tipos de equilibrio lquido-lquidoExisten distintos tipos de equilibrio lquido-lquido. Treybal los clasific de acuerdo con el nmero de componentes parcialmente miscibles o fases presentes. As los tipos I, II y III corresponden a uno, dos y tres pares de componentes parcialmente miscibles, tal y como se muestra en la figura 4, donde tambin se muestran el tipo isla y el tipo IV que dan lugar a tres fases lquidas en equilibrio con solo dos pares de componentes parcialmente miscibles.Mtodos de extraccin:- Contacto sencillo.- Contacto mltiple.- Contacto mltiple en contracorriente.- Contacto diferencial en contracorriente.- Extraccin con reflujo.APLICACIONES DE LA EXTRACCIN LQUIDO LQUIDO1. En competencia con otras operaciones de separacin de transferencia de materia, se utilizar el mtodo ms barato.Se lleva a cabo la tcnica de extraccin cuando suponga un menor coste econmico.Los principales inconvenientes:

No obtenemos sustancias puras (en cambio con la evaporacin y destilacin mtodos directos de separacin ya que permiten obtener productos prcticamente puros). Se obtienen nuevas disoluciones que posteriormente hay que separar: evaporacin y destilacin.

Ventajas:

Va a ser til cuando tengamos disoluciones acuosas de compuestos que estn muy diluidas, de modo que la separacin con otros procesos sea la de evaporar todo el agua.

Se utiliza como alternativa a la destilacin a vaco.Cuando disminuimos la presin la temperatura de ebullicin disminuye. Por ello la destilacin a vaco se utiliza cuando tenemos que trabajar a una temperatura ms baja (debido por ejemplo a que los productos con los que estemos trabajando sean sensibles a la temperatura).La destilacin a vaco se lleva a cabo para separar cidos grasos de cadena larga presentes en los aceites vegetales. Pero si hacemos la separacin utilizando el mtodo de la extraccin lquido-lquido, utilizando propano lquido como disolvente, nos resulta ms econmico.Como por ejemplo en la separacin de cidos grasos de cadena larga presentes en los aceites vegetales: destilacin a vaco extraccin con propano lquido (ms econmico)La destilacin se usa en procesos en los que la Tura ebullicin sea baja porque se puede producir una descomposicin por Tura.Si disminuye la Presin, disminuye tambin la Tura de vaporizacin.2. Como substituto de mtodos qumicosMtodos qumicos. Inconvenientes:Gasto reactivosGeneracin de subproductos de costosa eliminacinExtraccin lquidano hay gasto qumicoRecuperacin de subproductos menos costosa

Casos en los que se llevara a cabo la extraccin lquida: Separacin de metalesUranio VanadioHafrio ZirconioTungsteno - Molibdeno Separacin de productos de fisin en procesos de energa atmica. Purificacin de metales. Ejemplo: Cu Purificacin de sustancias qumicas inorgnicas (c. Brico, c. Fosfrico) En competencia con otras operaciones de transferencia de materia

3. Separaciones que no pueden realizarse por otros mtodosnicamente se llevan a cabo por extraccin lquido lquido:Ejemplo: Separacin de hidrocarburos aromticos (derivados del benceno) y parafnicos (alcanos) de Pm similares y Presiones de vapor muy prximas.

Procedimiento de la prctica1. Pesar los reactivos; Hexano, acetona y agua.2. Hacer una mezcla entre el solvente original y el soluto.3. Antes de introducir los reactivos a la columna, comprobar que las vlvulas estn cerradas.4. Ingresar la mezcla Hexano Cetona a la columna de extraccin.5. Ingresar el agua a la columna de extraccin.6. Adicionar una pequea cantidad de agua para realizar una purga limpiando los residuos que hayan quedado.7. Poner en marcha la columna de extraccin.8. Tomar el tiempo hasta la formacin de fase.Nota:La prctica comenz a las 8:30 de la maana, se pretenda tomar el tiempo hasta la formacin de fase pero esto no se pudo realizar, la prctica se dio por concluida a las 9:30 de la maana.Conclusiones: El principal motivo por el cual la columna de extraccin no se pudo trabajar fue por la poca cantidad de hexano que se utiliz. Hay que tomar en cuenta que el hexano es un lquido que daa los materiales de plstico y puede daar las tuberas de la columna que estn hechas de ese material, otro problema es que puede tapar las tuberas. El problema en el rotmetro fue la falta de caudal que hubo; para q venza el indicador que estaba adherido dentro del rotmetro y este pueda bajar por gravedad. La interfase no se form fue por lo que no se pudo calibrar el caudal. Una de las soluciones que trato de hacerse fue el aumentar el flujo agregando ms agua.Recomendaciones: Utilizar una mayor cantidad de hexano. Si en prctica posteriores no se puede trabajar con la columna de extraccin, existe otra forma trabajar una extraccin liquido- lquido y esa es por decantacin.BIBLIOGRAFIA: Introduccin a las operaciones de separacin, autor A. Marcilla Gomez. http://rodas.us.es/file/23a16560-123f-bec5-ec5b-44a3042a281d/2/laboratotio_quimica_organica_SCORM.zip/pagina_16.htm http://www.ub.edu/oblq/oblq%20castellano/extraccio_util.html