Extracción líquido-líquido

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE CHIHUAHUA

Facultad de Ciencias Químicas

MATERIAL DIADACTICO EXTRACCIÓN LÍQUIDO-LIQUIDO
OPERACIONES UNITARIAS

Armando Quintero Ramos Ricardo Talamás Abbud

Marzo, 2007

INDICE DE FIGURAS FIGURA 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. Coordenadas triangulares equiláteras Sistemas de tres líquidos, A y B parcialmente solubles Sedimentadotes de gravedad Sedimentador portres etapas Representación esquemática para el punto AR Gráfica de Acetona en Metil Isobutil vs Acetona en Agua Diagrama triangular de cloroformo-agua-ácido acético Gráfica de Acetona-Tricloroetano Gráfica de extracto (éter) contra refinado (capa acuosa) Gráfica de ácido acético-éter 8 11 19 21 31 33 38 42 44 47

OPERACIONES UNITARIAS III

EXTRACCIÓN LÍQUIDO - LÍQUIDO

PRESENTACIÓN Elpropósito de este material didáctico correspondiente a las Operaciones Unitarias de la Ingeniería química es proporcionar un instrumento para enseñar los fundamentos y principios de diseño de equipo de esta operación de transferencia de masa. Esta operación se fundamenta principalmente en la separación de un componente de una mezcla liquida mediante el empleo de un solvente que es afín al soluto deinterés. Mediante esta técnica se produce una nueva fase líquida insoluble por la adición del solvente, y se obtiene en muchos aspectos el mismo resultado que la creación de una nueva fase mediante la adición del calor en las operaciones de destilación o por la adición de un gas en las operaciones de deserción. A pesar de la aplicación cada vez mayor de la extracción líquida-líquida es todavía unaoperación incipiente, donde se presenta una gran diversidad de equipos de separación, que cambian rápidamente haciéndolos específicos para ciertas aplicaciones y son remplazados constantemente por otros sistemas. Sin embargo su amplia aplicación hace de esta operación un tema importante de estudio. Los conceptos desarrollados en este material permitirán al estudiante a enfrentarse con otros temasrelacionados con los procesos químicos. Asimismo es importante mencionar que este material puede estar afectado de algunos errores, por lo que agradeceremos de antemano cualquier sugerencia que pueda redundar en beneficio de este documento.

LOS AUTORES Chihuahua, Chih., México, Marzo de 2007.

Quintero-Talamás, 2007

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OPERACIONES UNITARIAS III I. INTRODUCCIÓN

EXTRACCIÓN LÍQUIDO -LÍQUIDO

Esta operación unitaria es también llamada extracción con disolvente, y se refiere a la separación de los componentes de una solución líquida por contacto con otro líquido insoluble. (Treybal, 1993) Este proceso se fundamenta en la diferencia de solubilidades de los componentes en vez de la diferencia de las volatilidades. Puesto que la solubilidad se basa en las propiedades químicas, laextracción depende de las diferencias químicas en vez de las diferencias de presión de vapor. (McCabe et al., 1996) En todas las operaciones de este tipo, la solución que se va a extraer se llama alimentación y disolvente el líquido con el cual se pone en contacto la alimentación. El producto de la operación rico en disolvente se llama extracto; el líquido residual de donde se separó el soluto es elrefinado. (Treybal, 1993) McCabe et al. (1996), mencionan que la extracción líquido – líquido, es aplicable cuando la destilación o rectificación ya no son adecuadas en el proceso, o bien resultan ineficaces. La extracción se puede utilizar para separar más de dos componentes, y, en algunas aplicaciones, hoy se emplean mezclas de disolventes en vez de un disolvente único. (McCabe et al., 1996) Losaparatos de extracción pueden operar en régimen continuo o por cargas. La mayor parte de los aparatos operan con flujo continuo. (McCabe et al., 1996). Las aplicaciones de la extracción líquida se clasifican en varias categorías; aquellas aplicaciones en que la extracción está en competencia directa con otros métodos de separación y aquellas aplicaciones en que es el único método adecuado....