Extraccion por solvente

Extracción por Solvente
Tarea Nº 1

1.- Se estudia el mecanismo de extracción del cobre mediante el extractante MOC-45 diluido en queroseno como diluyente. Se realizaron pruebas bajo diferentes condiciones experimentales, manteniendo constante el tiempo de contacto en diez minutos, la temperatura en 20 ºC y la razón de fases orgánica y acuosa igual a 1. El agente de extracción usado es laoxima 2-hidroxi-5 noniacetofenona, de nombre comercial MOC-45, de forma molecular C17H27NO2 y peso molecular 277.
En las tablas siguientes se muestran los diferentes resultados experimentales obtenidos con las condiciones particulares de trabajo para cada caso. Determine:

- El grado de solvatación de la molécula CuR2.
- Si existe dimerizacion de la molécula extractante.
- Laconstante de extracción.

Solución:

Tabla 1: Valores para [MOC-45]=0,18 M
|Log [Cu2+]ac/ [H+]2ac |log[CuR2] |
|-1,63 |-2,92 |
|-1,78 |-3,00 |
|-1,80 |-3,10 |
|-1,88 |-3,13 |
|-1,96 |-3,28 ||-2,08 |-3,43 |

Tabla 2: Valores para [MOC-45]=0,09 M
|Log [Cu2+]ac/ [H+]2ac |log[CuR2] |
|-1,00 |-2,90 |
|-1,13 |-2,96 |
|-1,19 |-3,08 |
|-1,24 |-3,11 |
|-1,31|-3,23 |
|-1,43 |-3,40 |
|-1,62 |-3,50 |

Tabla 3: Valores para [MOC-45]=0,045 M
|Log [Cu2+]ac/ [H+]2ac |log[CuR2] |
|-0,30 |-2,89 |
|-0,40 |-3,00 |
|-0,56 |-3,09 |
|-0,67|-3,11 |
|-0,74 |-3,24 |
|-1,00 |-3,37 |
|-1,13 |-3,63 |

Tabla 4: Valores para [MOC-45]=0,018 M
|Log [Cu2+]ac/ [H+]2ac |log[CuR2] |
|0,43 |-2,91 |
|0,36 |-2,97 ||0,23 |-3,04 |
|0,16 |-3,10 |
|0,12 |-3,18 |
|0,029 |-3,26 |
|-0,189 |-3,47 |

La reacción que ocurre en la etapa de extracción esta dada por:
[pic] (1)
Donde:
l : Representa el grado de solvatacióndel complejo formado por el ión cúprico y la oxima.
z : Representa el grado de polimerización o asociación de oximas.

Si se desarrolla la Ec. (1) para z = 1 se obtiene:

[pic] (2)

A continuación se definirá la constante de extracción en función de las concentraciones en equilibrio:
[pic] (3)

Despejando el término [pic] de la Ec. (3) y aplicando la función log se obtiene:[pic] (4)
[pic] (5)

A continuación se graficará [pic] versus [pic] para las distintas concentraciones de extractante:

[pic]
Figura 1: Gráfico de [pic] versus [pic].

Los ajustes lineales para cada concentración de extractante, son los siguientes:

|[MOC-45]=0,18 M |[pic]= 1,1674[pic]-0,9778 |R2=0,9557|

|[MOC-45]=0,09 M |[pic]= 1,0669[pic]-1,8091 |R2=0,9651 |

|[MOC-45]=0,045 M |[pic]= 0,8039[pic]-2,6387 |R2=0,9504 |

|[MOC-45]=0,018 M |[pic]= 0,9115[pic]-3,2813 |R2=0,9847...