domingo, 30 de agosto de 2015
Elección del disolvente
A la hora de elegir un disolvente para realizar la extracción de un compuesto orgánico disuelto en agua, hay que tener en cuenta que debe cumplir los siguientes requisitos:
a) Ser inmiscible en agua.
b) Disolver menor que el agua a la sustancia que se pretende extraer.
c) Tener un punto de ebullición bajo, de manera que, una vez finalizada la
extracción, el soluto pueda recuperarse eliminando el disolvente a presión reducida en el
rotavapor.
d) No reaccionar con el producto que se quiere extraer.
e) No ser inflamable ni tóxico y, entre varios disolventes posibles, elegir el más
barato.
En la siguiente tabla se muestra una relación de disolventes miscibles e inmiscibles con
el agua, así como la solubilidad máxima que presentan en ella, la cantidad de agua que
adsorben en contacto con una fase acuosa y su densidad.
Variables del proceso
Variables externas:
-Composición de carga: Cuanto mayor sea la diferencia de densidades de las dos fases, más fácil
es el proceso de extracción (más rápida la separación de fases)
-Elección del extractor:
-Decantador: un solo plato de equilibrio (equivalente a un flash en
destilación)
-Extractor: varios platos de equilibrio (equivalente a una columna de
varios platos en destilación). Se clasifican en:
•Co-corriente
• Contra-corriente
• Contra-corriente con reflujo
• Dual solvent extraction o backwash extraction
(extracción con dos disolventes)
Variables de operación
-Relación disolvente/carga: A medida que aumenta la relación disolvente / carga:
• Mejora la calidad del refinado
• Disminuye el rendimiento en refinado
• Aumenta la riqueza en componente extraído en extracto
-Optimización de relación disolvente / carga: Su objetivo es la obtención del mayor rendimiento posible en refinado en especificación
La relación disolvente/carga debe ser:
• Suficientemente alta para extraer la cantidad deseada de sustancia
• Lo más baja posible para que el rendimiento en refinado sea mayor y la recuperación del disolvente tras la
extracción sea más económica.
-Aumento de la temperatura de extracción: Aumenta la solubilidad de la sustancia a extraer en el disolvente, pero aumenta también la solubilidad del disolvente en el refinado y de las
sustancias no deseadas en el extracto
¿Qué es la extracción líquido-líquido?
Consiste en la separación de los constituyentes
de una mezcla líquida por contacto con otro líquido inmiscible
(parcial o totalmente inmiscible), por lo tanto, no supone cambio
de estado físico. Si los componentes de la mezcla original
se distribuyen de forma diferenciada entre las dos fases líquidas,
se produce un cierto grado de separación, que puede acentuarse
por la combinación de etapas múltiples, tal como ocurre
en operaciones como la destilación o la absorción.
Campos de aplicación
-Como sustituto de la destilación o evaporación, cuando las sustancias a separar son químicamente diferentes. Por ejemplo, el ácido acético puede separarse de disoluciones diluidas en agua a costes relativamente elevados por rectificación, sin embargo se puede separar con relativa facilidad y menores costes por extracción seguida de rectificación del extracto.
-Para separaciones que no son fáciles o posibles por otras técnicas. Por ejemplo la separación de hidrocarburos aromáticos y parafínicos de pesos moleculares próximos (y por tanto parecidos puntos de ebullición) es muy sencilla por extracción con distintos disolventes, como el dióxido de azufre y dietilen glicol, pero es prácticamente imposible por destilación ya que las presiones de vapor son muy parecidas. Muchos productos farmacéuticos (como la penicilina) se obtienen de mezclas tan complejas, que su separación solo es posible por extracción.
Etapas del proceso
Contacto de las fases líquidas
-Alimentación
-Disolvente
Separación de fases líquidas formadas
-Refinado mixto
-Extracto mixto
Recuperación del disolvente
-Refinado
-Extracto
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