Extraciones

Laboratorio de Química Orgánica
Extracciones

¿Qué se entiende por extracción?

Cuando una sustancia está en contacto con dos fases líquidas, inmiscibles entre sí, se establece un equilibrio de distribución de la misma entre dichas fases. La sustancia puede ser sólida, líquida o gaseosa.
En general, el proceso de distribución de una sustancia entre dos fases en contacto depende de una deestas dos variables: Partición o Adsorción,
La Partición indica una disolución selectiva, con solubilidades diferentes para una sustancia, entre las fases de dos solventes inmiscibles,
La adsorción indica una adherencia selectiva, con desorciones diferentes, para una sustancia entre la fase sólida del adsorbente y la fase liquida del eluyente.
Las distintas técnicas cromatográficas, se basan enuna u otra variable, mientras que la Extracción se basa sólo en el fenómeno de partición.
Se puede definir, entonces, a la Extracción, como la separación de un componente (del seno de una mezcla), por acción de un solvente que lo disuelvo selectivamente.
Se llama, en cambio, lavado cuando lo que se extrae es la impureza, permaneciendo el compuesto deseado en su fase original.

La Constante dePartición

La teoría del proceso de extracción puede ilustrarse considerando la operación de extraer un compuesto orgánico que se encuentra en solución acuosa, con un solvente orgánico, inmiscible con agua.
Se aplica en este proceso la llamada Ley de Distribución o Ley de Partición, que establece que:
"si a un sistema de dos fases líquidas inmiscibles o muy poco miscibles, se le agrega unacantidad de un tercer componente, soluble en ambas fases, éste se distribuirá en cada fase, de tal forma que el cociente que resulta de dividir las concentraciones logradas en cada fase será una constante, que sólo dependerá de la temperatura."
Se asume que el estado molecular de la sustancia en cuestión es el mismo en ambas fases (no se consideran asociaciones ni disociaciones).
Si CA y CB son lasconcentraciones de la sustancia en las fases líquidas A y B, entonces, a una dada temperatura, se cumple que:
CA / CB = Constante Kd (cualquiera de las dos fases puede ser la fase acuosa, y se debe aclarar).

Kd es el llamado coeficiente de partición o distribución

Una aproximación al valor de Kd estaría dado por la razón de los valores de solubilidad que presenta la sustancia en cada uno delos solventes.
Por ejemplo: a 25°C la solubilidad del ácido acetilsalicílico (aspirina) es 4,27 g/100ml de éter etílico, y 1,22 g/100 ml de agua.
Cuando se agrega aspirina sólida (pulverizada) a una mezcla de iguales volúmenes de agua y éter etílico, la concentración de aspirina en el éter será, aproximadamente 3,5 veces mayor que en la fase acuosa:

Kd=masa/100 ml de éter = 4,27 éter = 3,5 = Kd eteragua
masa/100 ml de agua 1,22 agua

¿En base a qué parámetros se elige el mejor solvente de extracción?

Los compuestos orgánicos son generalmente más solubles en solventes orgánicos que en agua y, por lo tanto, pueden extraerse de solucionesacuosas.
La elección del solvente de extracción depende de la solubilidad del compuesto a extraer, de la volatilidad, inflamabilidad y toxicidad de los posibles solventes a emplear.
Aplicamos la regla que dice "lo similar disuelve lo similar", cuanto mayor sea la afinidad de la muestra orgánica por el solvente de extracción elegido, más fácilmente se extraerá.
Si la solubilidad del compuesto en aguaes grande, se puede recurrir al efecto "salting out". Esto es, por agregado de electrolitos a la fase acuosa, se aumentará la fuerza iónica de la misma, haciendo descender el valor de la solubilidad de la muestra orgánica en dicha fase, lo cual favorecerá el pasaje de la misma a la fase del solvente orgánico de extracción.

¿Cuánto se extrae?

En general, la extracción consiste en agitar la...