Extracción líquido-líquido
La extracción líquido-líquido (LLE) es un método de separación basado en la solubilidad diferencial de un soluto entre dos fases líquidas inmiscibles o parcialmente miscibles. Un compuesto se transfiere de una fase de alimentación (generalmente acuosa) a una fase de disolvente (generalmente orgánica). La transferencia se produce por diferencias de potencial químico y cesa cuando se alcanza el equilibrio y el soluto se distribuye entre las fases.
El principio fundamental de la extracción líquido-líquido, también conocida como extracción con disolventes, se basa en el concepto de equilibrio de fases. Cuando se introduce un soluto en un sistema que contiene dos fases líquidas inmiscibles, se distribuirá entre ellas hasta que su potencial químico sea igual en ambas fases. Este estado de equilibrio se describe mediante el coeficiente de partición o coeficiente de distribución, que cuantifica la relación entre la concentración del soluto en las dos fases. La elección del disolvente es fundamental; un disolvente ideal debe tener una gran afinidad por el soluto objetivo (coeficiente de distribución elevado), una baja solubilidad en la fase de alimentación, una diferencia de densidad significativa con respecto a la fase de alimentación para facilitar la separación y no ser tóxico, barato y fácilmente recuperable.
El proceso consta de tres pasos principales: contacto, separación y recuperación del disolvente. En la etapa de contacto, la solución de alimentación y el disolvente de extracción se mezclan vigorosamente para crear una gran área interfacial, lo que facilita la rápida transferencia de masa del soluto desde la fase de alimentación a la fase de disolvente. A continuación, la mezcla se deja sedimentar en una etapa de separación, donde las dos fases inmiscibles se separan debido a su diferencia de densidad, formando una interfaz distinta. La fase de disolvente, ahora enriquecida con el soluto, se denomina extracto, mientras que la fase de alimentación agotada se denomina refinado. Finalmente, el soluto se recupera típicamente del extracto y el disolvente se regenera para su reutilización, a menudo mediante otro proceso de separación como la destilación o la extracción. Este principio es muy versátil y puede aplicarse a una amplia gama de especies químicas, desde pequeñas moléculas orgánicas hasta grandes complejos metálicos.
UNESCO Nomenclature: 3305
- Ingeniería química
Precursores
- concepto de solubilidad y ‘lo semejante disuelve lo semejante’.’
- descubrimiento de líquidos inmiscibles
- prácticas alquímicas de destilación y separación
- comprensión del equilibrio químico y la termodinámica
Aplicaciones
- purificación de productos farmacéuticos
- Extracción de metales de minerales (hidrometalurgia)
- reprocesamiento de combustible nuclear
- producción de productos químicos orgánicos finos
- eliminación de contaminantes de las aguas residuales
- procesamiento de alimentos (por ejemplo, descafeinización)
Ideas para posibles innovaciones
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Relacionado con: extracción líquido-líquido, extracción con disolventes, equilibrio de fases, transferencia de masa, solubilidad, proceso de separación, potencial químico, refinado, extracto, líquidos inmiscibles.