Fundamento sobre la extraccion por solventes

1.- INTRODUCCIÓN.
La extracción por solventes es una técnica de tratamiento para la purificación de soluciones, que consiste en usar un solvente (un liquido capaz de disolver otra sustancia) para separa o retirar una sustancia de interés o un contaminante de manera selectiva, no destruyéndolos más al contrario concentrándolos para que después puedan ser tratados por otra técnica.
Estopermite tratar a la sustancia de interés de una manera selectiva e individual, además de ser una técnica ambientalmente amigable, pues no produce emisiones a la atmosfera, y permite tratar grandes cantidades de solución, con la posibilidad de regenerar el extractante para su re-uso.
La extracción por solventes es un proceso que resulta eficaz y eficiente en función del costo para la separación de undeterminado componente y su concentración para un tratamiento ulterior.

2.- PRINCIPIOS Y FUNDAMENTOS TEÓRICOS.
El proceso de extracción por solventes puede ser descrito de manera simple como: “el proceso de remoción de un constituyente en una fase liquida, por medio del contacto con otra fase inmiscible líquida”; este proceso de remoción está basado en la solubilidad relativa analizada en amboslíquidos.


Tabla 1. Fenómenos participantes en los procesos de extracción por solventes.
En este tipo de procesos existen varios fenómenos que deben tomarse en cuenta al momento de realizar la práctica de extracción por solventes, estos mismos se encuentran resumidos en la tabla 1, que muestra los distintos fenómenos físicos y químicos que participan en un proceso de extracción porsolventes.

2.1.- Reparto de fases.
La técnica más importante de separación se basa en el reparto selectivo del soluto entre dos fases no miscibles, que pueden ser una acuosa y una orgánica. La distribución del soluto entre las dos fases inmiscibles es un fenómeno de equilibrio que se describe por medio de la ley de distribución, cuya constante de equilibrio se denomina coeficiente de distribución ocoeficiente de reparto.
La ley de distribución o de partición es enunciada como: “Un soluto se distribuirá ella misma entre dos solventes inmiscibles hasta que en el equilibrio la relación de actividades del soluto en los dos líquidos es constante a cualquier temperatura dada, independientemente de los valores absolutos de las actividades.”
Las constantes de distribución permiten calcular laconcentración del soluto que permanece en una solución después de un número de extracciones y permiten determinar la manera más eficiente de realizar una separación por extracción.
Es importante tener en cuenta que las sustancias iónicas y los compuestos orgánicos polares, estarán en mayor proporción en la fase acuosa, mientras que los compuestos orgánicos no-polares, estarán en mayor proporción enla fase orgánica.
S_((fase 1))⇋S_((fase 2))
KD=[S_((fase 2)) ]/[S_((fase 1)) ]

Donde KD es el coeficiente de reparto, y las concentraciones de S en ambas fases estará dada en concentración molar, si KD es suficientemente grande el soluto pasará de la fase 1 a la fase 2, pero si KD es pequeño el soluto permanecerá en la fase 1. Los estados físicos de ambas fases se identifican al describirel proceso de separación nombrando primero la fase que contiene el soluto; así si el soluto se encuentra en la fase sólida y se desea extraerlo con un solvente líquido el proceso se llama extracción sólido-líquido.
Para extracciones líquido-líquido, donde una fase es orgánica (Org) y otra es acuosa (aq) se pueden utilizar las siguientes ecuaciones:
S_((aq))⇋S_((Org))

La fracción de solutopresente en la fase acuosa qaq1 en la extracción número 1 estará dada por:
q_aq1=V_aq/(D•V_Org+V_aq )

Y la fracción de soluto presente en la fase orgánica estará dada por:
q_Org1=1-q_aq1=(D•V_Org)/(D•V_Org+V_aq )

Donde D, será la relación de distribución más simple que se puede describir como:
D=[S_((Org)) ]/[S_((aq)) ]

Nuevamente la concentración de S, tanto en la fase acuosa como en...