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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 um método de separação baseado na solubilidade diferencial de um soluto entre duas fases líquidas imiscíveis ou parcialmente miscíveis. Um composto se particiona 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

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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

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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)

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