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Extração Líquido-Líquido

1850
Aparelho de extração líquido-líquido em um laboratório de engenharia química.

(Imagem gerada apenas para fins ilustrativos)

A extração líquido-líquido (ELL) é uma técnica de separação. método Baseia-se na solubilidade diferencial de um soluto entre duas fases líquidas imiscíveis ou parcialmente miscíveis. Um composto se distribui de uma fase de alimentação (frequentemente aquosa) para uma fase solvente (frequentemente orgânica). A transferência é impulsionada por diferenças no potencial químico, cessando quando o equilíbrio é atingido e o soluto se distribui entre as fases.

O princípio fundamental da extração líquido-líquido, também conhecida como extração por solvente, baseia-se no conceito de equilíbrio de fases. Quando um soluto é introduzido em um sistema contendo duas fases líquidas imiscíveis, ele se distribuirá entre elas até que seu potencial químico seja igual em ambas as fases. Esse estado de equilíbrio é descrito pelo coeficiente de partição ou coeficiente de distribuição, que quantifica a razão entre a concentração do soluto nas duas fases. A escolha do solvente é crucial; um solvente ideal deve ter alta afinidade pelo soluto alvo (alto coeficiente de distribuição), baixa solubilidade na fase de alimentação, uma diferença de densidade significativa em relação à fase de alimentação para facilitar a separação, além de ser atóxico, de baixo custo e facilmente recuperável.

O processo envolve três etapas principais: contato, separação e recuperação do solvente. Na etapa de contato, a solução de alimentação e o solvente de extração são misturados vigorosamente para criar uma grande área interfacial, o que facilita a rápida transferência de massa do soluto da fase de alimentação para a fase solvente. Em seguida, a mistura é deixada em repouso na etapa de separação, onde as duas fases imiscíveis se separam devido à diferença de densidade, formando uma interface distinta. A fase solvente, agora enriquecida com o soluto, é chamada de extrato, enquanto a fase de alimentação empobrecida é denominada refinado. Finalmente, o soluto é tipicamente recuperado do extrato e o solvente é regenerado para reutilização, frequentemente por meio de outro processo de separação, como destilação ou arraste. Esse princípio é altamente versátil e pode ser aplicado a uma ampla gama de espécies químicas, desde pequenas moléculas orgânicas até grandes complexos metálicos.

UNESCO Nomenclature: 3305
Engenharia química

Tipo

Processo Químico

Interrupção

Fundamentais

Uso

Uso generalizado

Precursores

  • conceito de solubilidade e 'semelhante dissolve semelhante'
  • descoberta de líquidos imiscíveis
  • práticas alquímicas de destilação e separação
  • Compreensão do equilíbrio químico e da termodinâmica

Aplicações

  • purificação de produtos farmacêuticos
  • extração de metais de minérios (hidrometalurgia)
  • reprocessamento de combustível nuclear
  • produção de produtos químicos orgânicos finos
  • remoção de poluentes das águas residuais
  • processamento de alimentos (ex.: descafeinação)

Patentes:

NA

Ideias de Inovação Potencial

  • development of smart solvents that change polarity with external stimuli (light, temperature) for on-demand extraction
  • microfluídica LLE systems for high-throughput screening in drug discovery
  • integration of LLE with membrane technology to prevent emulsification
  • use of ionic liquids and deep eutético solvents as green alternatives to volatile organic compounds
  • automated LLE systems for real-time environmental monitoring of pollutants
  • supercritical fluid extraction coupled with LLE for complex natural product isolation
  • in-situ LLE for bioreactors to remove inhibitory byproducts and improve yield
  • development of biodegradable solvents for food and cosmetic applications
  • LLE-based systems for carbon capture from industrial flue gases
  • miniaturized LLE devices for point-of-care medical diagnostics
Relacionado a: extração líquido-líquido, extração por solvente, equilíbrio de fases, transferência de massa, solubilidade, processo de separação, potencial químico, refinado, extrato, líquidos imiscíveis.

Contexto histórico

Extração Líquido-Líquido

1834
1850
1850
1850
1850
1867
1875-01-01
1807-01-01
1850
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1850
1860
1870
1876

(Caso a data seja desconhecida ou irrelevante, por exemplo, "mecânica dos fluidos", é fornecida uma estimativa aproximada de seu surgimento notável)

10º ano aniversário

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