Extracción

PRÁCTICA # 7
“EXTRACCIÓN SIMPLE, MÚLTIPLE Y SELECTIVA”

OBJETIVOS:
Conocer la técnica de extracción como método de separación y purificación de sustancias integrantes de una mezcla.
•Elegir los disolventes adecuados para un proceso de extracción.
•Realizar diferentes tipos de extracción: simple, múltiple y selectiva; aplicándolos a problemas específicos.
INTRODUCCIÓN:
La extracción, quese puede definir como la transferencia de una sustancia X desde una "fase líquida A" a otra "fase líquida B", inmiscible con la anterior. El reparto de X entre las fases A y B viene dado por la ecuación de Nernst: CB(X) / CA(X) = KT donde CB(X) y CA(X) son las concentraciones de X en B y A respectivamente y KT el coeficiente de reparto, que depende de la temperatura.
Coeficiente de distribución:Cuando una disolución (soluto A en disolvente 1) se mezcla y agita con un segundo disolvente (disolvente2) siendo ambos disolvente no miscibles el soluto se distribuye entre las dos fases líquidas. La relación delas concentraciones de soluto en cada fase es una constante denominada coeficiente de distribución (ocoeficiente de partición) K definido por donde C2 y C1 son las concentraciones, engramos por litro, del soluto A en los disolventes 2 y 1 respectivamente.
El coeficiente de reparto o distribución de un soluto, ante su líquido de disolución y su líquido extrayentees constante y depende de la naturaleza de dicho soluto, así como de la naturaleza de ambos disolventesy de la temperatura de trabajo.
Extracción:
La transferencia de un soluto de un disolvente a otro es lo que sedenomina extracción.
De acuerdo con la expresión de coeficiente de distribución anteriormente comentada es evidente que notodo el soluto se transferirá al disolvente 2 en una única extracción (salvo que el valor de K sea muygrande). Normalmente son necesarias varias extracciones para eliminar todo el soluto del disolvente 1.
Para extraer un soluto de una disolución siempre es mejor usar variaspequeñas porciones del segundo disolvente que usar una única extracción con una gran cantidad.
La extracción puede ser un método tanto de separación como de purificación.
Muy frecuentemente use utiliza la extracción de una mezcla orgánica con un ácido diluido, normalmenteHCl al 5 o 10% (también sulfúrico diluido). En tales extracciones se consiguen eliminar impurezas básicas,especialmente aminasorgánicas. Las aminas se convertirán en sus sales catiónicas que serán soluble enagua y serán así extraídas del material orgánico.
RNH2 + HCl---------> RNH3 +Cl- (sal soluble en agua)
De igual manera se puede extraer una mezcla orgánica con una base diluida (bicarbonato al 5% ohidróxido de sodio diluido). En este caso las impurezas ácidas son convertidas en sales aniónicassolubles en agua.RCOOH + NaOH---------> RCOO- Na+ (sal soluble en agua)
Mezclas de compuestos ácidos, básicos y neutros se pueden separar fácilmente haciendo uso de la técnica de la extracción.
Los disolventes orgánicos utilizados en extracción deben tener baja solubilidad en agua, alta capacidadde solvatación hacia la sustancia que se va a extraer y bajo punto de ebullición para facilitar sueliminación posterior.En un laboratorio de Química Orgánica, esta operación se suele realizar entre una disolución acuosa(fase acuosa) y otro disolvente inmiscible con el agua (fase orgánica) con la ayuda de un embudo dedecantación. La posición relativa de ambas fases (arriba o abajo) depende de la relación de densidades.Los disolventes clorados como: Cloroformo, Cloruro de metileno, Tetracloruro de carbono quedansiempreen la capa inferior. Disolventes como: Éter etílico, Acetato de etilo, Tolueno, Benceno, Hexano quedansiempre en la capa superior. Es evidente que disolventes miscibles con el agua no son útiles para esteproceso tales como: Acetona,Metanol y etanol.

Con relativa frecuencia aparecen en el proceso de extracción emulsiones o interfases que impiden unacorrecta separación en el embudo de...