Unid 3 Extraccion 10-10-23 operaciones unitarias

operacion unitaria extraccion

1. UNIVERSIDAD AUTONOMA
GABRIEL RENE MORENO
FACULTAD INTEGRAL ICHILO
CARRERA INGENIERIA INDUSTRIAL
MATERIA: OPERACIONES UNITARIAS I I
SIGLA: IND-176
GRUPO: IIGESTION: II-2023
DOCENTE: ING. PATRICIA A. RAIMONDI M.
UNID 2 EXTRACCION LIQUIDO LIQUIDO
EXTRACCION SOLIDO -LIQUIDO

2. Extracción liquido liquido
•El término extracción se define como la
transferencia de una sustancia de una fase a otra.
•Aunque también se utilizan técnicas de extracción
sólido-líquido, la más frecuente es laextracción
líquido-líquido,
•Conviene distinguir entre los
términosextracciónylavado. Ambos definen la
misma operación, aunque se realizan con distinto
fin, y la terminología cambia según cuál sea la fase
de la que se parte:
24/10/2023Ing. Patricia A. Raimondi
M.
2

3. Extracción liquido liquido
•laextracciónse
refiere al paso del
compuesto orgánico
de interés de una fase
acuosa a un
disolvente orgánico,
•lavadose realiza con
una disolución acuosa
para retirar de la fase
orgánica del
compuestono
deseado.
24/10/2023Ing. Patricia A. Raimondi
M.
3

4. Extracción liquido liquido
•Extracción Líquido -Líquido
•María H. Marín Ibarra
•Ejercicios resueltos
•Video
•https://www.youtube.com/watch?v=GXn0XcN
wGsY

5. Extracción y Decantación en laboratorio
24/10/2023Ing. Patricia A. Raimondi
M.
5

6. Extracción Liquido -liquido
24/10/2023Ing. Patricia A. Raimondi
M.
6
Introducción
La extracción liquido -liquido
consiste en la separación de
los constituyentes de una
disolución liquida por
contacto con otro liquido
inmiscible que disuelve
preferentemente a uno de los
constituyentes de la disolución
original dando lugar a la
aparición de dos capas
liquidas inmisciblesde
diferentes densidades
ejemplo, agua y cloroformo, o
éter etílico).
Las dos fases líquidas se una
extracción liquido –liquido
son:
Fase Acuosa: agua o
disolución acuosa.
Fase Orgánica: disolución o
disolvente orgánico
inmiscible con el agua.

7. Extracción liquido liquido
•La extracción líquido-líquido se lleva a cabo en dos etapas:
1.Mezcla intima del solvente de extracción con la mezcla de
líquidos miscibles a procesar.
2.Separación de la mezcla en dos fases líquidas inmiscibles.
•Es común recuperar el disolvente mediante destilación para
su reutilización.
•En esta operación se distinguen los siguientes elementos:
•Alimentación:mezcla de líquidos miscibles en la cual se
encuentra contenido el soluto de interés y es de dónde
seextraeráel mismo.
•Solvente :líquido que interactúa con los componentes de
la alimentación y propicia la separación.
•Extracto:Es el producto de la operación rico en solvente y
pobre en soluto.
•Refinado:el líquido residual de donde se separo el soluto,
contiene mayorcantidad de soluto y en menor cantidad
solvente.
24/10/2023Ing. Patricia A. Raimondi
M.
7

8. Extracción liquido –liquido esquema
•La disolución a tratar se
denomina alimentación,
recibiendo el nombre de
disolventeel liquido que se
pone en contacto con ella.
Después del contacto con la
alimentación y el disolvente
seobtienen dos fases
liquidas, denominadas
extracto(la rica en
disolvente ) y refinado( la
mas pobre en disolvente)
•Separando el disolventedel
extracto y del refinado se
obtienen el producto
extraído y del producto
refinado
24/10/2023Ing. Patricia A. Raimondi
M.
8

9. Extracción liquido -liquido
•Como lo que se pretende en
la extracción es dividir la
disolución liquida original
en producto extraído y el
producto refinado en
fundamental la separación
del disolvente añadido a la
disolución .
•De aquí que la
recuperación del
disolvente haya de poder
efectuarse de modo sencillo
y económico generalmente
se realiza por destilación,
evaporación o salificación:
24/10/2023Ing. Patricia A. Raimondi
M.
9

10. Extracción líquido –líquido casos
•Se utiliza como convención que una alimentación A+C se
mezcla con un solvente B.Se llama extracto el producto
resultante que contenga más solvente, mientras que se le da el
nombre de refinadoa la otra fase obtenida (pobre en
solvente).
•Pueden diferenciarse varios casos:
•A= disolvente C= soluto B = solvente
•Tipo I:dos de los componentes son parcialmente miscibles (A
y B) mientras que (A y C) así como (B y C) son totalmente
miscibles.
•Tipo II:(A y B) y (C y B) son parcialmente miscibles mientras
que (A y C) son totalmente miscibles.
•Tipo III:(A y B), (C y B) y (A y C) son parcialmente miscibles
Existen otros casos de miscibilidad parcial con aparición de
pseudocomponentesde composición fija.
24/10/2023Ing. Patricia A. Raimondi
M.
10

11. Extracción liquido líquido Caso
24/10/2023Ing. Patricia A. Raimondi
M.
11
C soluto A solvente

12. Tipos de sistema extracción liquido
liquido
•Tipos de sistemas de extracción líquido-líquido.
•Los sistemas de extracción presentes actualmente
tienen cierto grado de complejidad dependiendo de
la naturaleza de la mezcla a separar:
•Las fases pueden ser totalmente o parcialmente
miscible, para este caso tanto balances de masa y
diseño de equipos es complejo.
•Presencia de más componentes aparte de soluto de
interés dificulta la extracción.
•La naturaleza de las fases: generalmente se tiene
una fase orgánica y una fase acuosa.
24/10/2023Ing. Patricia A. Raimondi
M.
12

13. Ejemplo de Extracción líquido líquido
•En esta operación se extrae del seno de un liquido A una
sustancia (soluto C) poniendo en contacto con otro liquido
B,inmiscible con el primero, que tiene mayor afinidad por
el soluto, pasando la sustancia del seno del liquido Aal
seno de B.
•Ejemplo de extracción liquido liquidode yodo en agua
•El proceso de extracción líquido-líquido separa dos
sustancias miscibles o polares (yodo+agua) entre si por
medio de una tercera sustancia, por ejemplo cloruro de
metileno, que sea miscible con la sustancia a extraer (yodo)
pero no sea miscible con la sustancia de separación (agua)
•Video
•https://www.youtube.com/watch?v=azTVYXhuzw8
24/10/2023Ing. Patricia A. Raimondi
M.
13

14. Ejemplo de Extracción líquido líquido
•A continuación se explica paso
a paso como se separan
yodo(I
2) del anión yoduro (I
-
)
que están formando una
disolución acuosa (Erlenmeyer
de la derecha coloreado),
mediante la extracción del
yodo(I
2) hacia la fase orgánica
de cloruro de metileno
(Cl
2CH
2)(Erlenmeyer de la
izquierda transparente).
•En primer lugar se vierte la
disolución I
2/I
-
acuosa en el
embudo de decantación (usamos
un embudo para evitar
salpicaduras).
24/10/2023Ing. Patricia A. Raimondi
M.
14

15. Ejemplo de Extracción líquido líquido
•A continuación colocamos la
fase orgánica(Cl
2CH
2) donde
pasará el I
2(el yoduro al ser
anión es soluble en agua).
•Posteriormente agitamos bien,
asegurándonos de que esta
cerrado el tapón y la llave del
embudo de decantación.
•Es recomendable abrir de vez en
cuando la válvula del embudo de
manera que los gases que se
puedan formar salgan).
24/10/2023Ing. Patricia A. Raimondi
M.
15

16. Ejemplo de Extracción líquido líquido
•A continuación dejamos
decantar, siempre con el
tapón quitado.
•Se observan claramente
dos capas con distintos
colores.
•La fase orgánica, abajo,
previamente incolora
(Cl
2CH
2) aparece ahora de
color roja debido a la
presencia de I
2
•Separamos las 2 fases
abriendo la llave con
cuidado y depositando la
fase orgánica en un
Erlenmeyer.
24/10/2023Ing. Patricia A. Raimondi
M.
16

17. Ejemplo de Extracción líquido líquido
24/10/2023Ing. Patricia A. Raimondi
M.
17
fase orgánica con yodo
fase acuosa con yoduro
Quedando en el embudo de decantación la
fase acuosa con el iónyoduro.

18. Ejemplo de extracción liquido líquido
solución de yoduro
24/10/2023
Ing. Patricia A. Raimondi M.
18
2material de
extracción(fase
portadora con
soluto)aguaA
3soluto(yoduro)
C
1 solvente B
(cloruro de metileno)
4 fase portadora
liquida (cloruro
de metileno +
yoduro )
RefinadoB + C
5 Disolvente con el
soluto en
transición en el
disuelto
Solvente +agua
Extracto B + A
EXTRACCION
Liquido-
liquido
Video Extracción liquido liquidodel yoduro con cloruro de metileno
https://www.youtube.com/watch?v=azTVYXhuzw8

19. Ejemplos de extracción liquido liquido
•video
•https://www.youtube.com/watch?app=desktop
&v=7102viBbVc0
•(videoExtracción de la cafeína a partir de
una bebida de cola
•:https://www.youtube.com/watch?v=cxnhWB
BQwy4&t=217s)

20. Aplicación extracción líquido líquido
1.Industria bioquímica, separación de antibióticos y
recuperación de proteínas de sustratos naturales.
2.Extracción de metales como la recuperación del cobre de
soluciones amoniacales, separaciones de metales poco
usuales y de isótopos radiactivos en elementos combustibles
gastados.
3.Industria química inorgánica, recuperar compuestos como:
ácido fosfórico, ácido bórico e hidróxido de sodio de
soluciones acuosas.
4.Recuperación de compuestos aromáticos como fenol, anilina
o compuestos nitrogenados de las aguas de desecho.
5.Recuperación de productos sensibles al calor.
6.Recuperación de compuestos orgánicos del agua como
formaldehido, ácido fórmico y ácido acético.
24/10/2023Ing. Patricia A. Raimondi
M.
20

21. Aplicación extracción líquido líquido
•REFINACIÓN DEL PETRÓLEO
•La mayoría de los procesos de extracción en la industria del petróleo se
clasifican dentro de las siguientes categorías:
•Endulzamiento de naftas ligeras o desulfuradas.
•Separación de hidrocarburos en el tratamiento de aceites lubricantes del
petróleo.
•DESULFURACIÓN
•Los que envuelven desulfuración de productos del petróleo
•EXTRACCIÓN DE FURFURAL DE ACEITES LUBRICANTES
•El furfurales uno de los disolventes que gozan de más estimación.
•DESASFALTADO DE PROPANO
24/10/2023Ing. Patricia A. Raimondi
M.
21

22. Extracción Liquido líquido
24/10/2023Ing. Patricia A. Raimondi
M.
22

23. Características de la elección
disolvente
•el solvente debe cumplir con las siguientes características
•Selectividad: solvente selectivo o afín al soluto de interés.
•Coeficiente de Partición: entre mayor sea, menor es la
cantidad de disolvente a utilizar y mayor la extracción.
•Grado de solubilidad: Menor solubilidad del solvente en la
alimentación, la extracción es más fácil.
•Facilidad de recuperación:usando destilación o alguna otra
técnica.
•Estabilidad:no reaccionar con el producto de interés.
•No tóxico: no provoque reacciones adversas.
•Inocuo: esterilizable, no inflamable, barato y disponible en
cantidades deseadas.
•Baja viscosidad:facilita el proceso de extracción.
•Densidad:entre mayor sea mejor extracción.
24/10/2023Ing. Patricia A. Raimondi
M.
23

24. Extracción liquido líquido disolventes
•Disolventes inmiscibles con el agua: Disolventes utilizados
con mayor frecuencia.
•Cuanto más polar es el disolvente orgánico, más miscible
(soluble) es con el agua.
•Por ejemplo, disolventes polares como el metanol, el etanol o
la acetonason miscibles con el agua, y por lo tanto, no son
adecuados para extracciones líquido-líquido.
•Los disolventes orgánicos con baja polaridad como el
diclorometano, el éter dietílico, el acetato de etilo, el hexano o
el toluenoson los que se suelen utilizar como disolventes
orgánicos de extracción
24/10/2023Ing. Patricia A. Raimondi
M.
24

25. Disolventes inmiscibles y miscibles en
agua
24/10/2023Ing. Patricia A. Raimondi
M.
25

26. Representación grafica Extracción
liquido líquido
24/10/2023Ing. Patricia A. Raimondi
M.
26
Representación grafica de sistema
ternarios
a)triangulo equilátero
b)Triangulo rectángulo
c)Diagrama de distribución de equilibrio
d)Diagrama de selectividad
Video graficaciónde mezclas líquidas
en diagramas tipo triángulo equilátero
https://www.youtube.com/watch?v=5U
ryqdIOrxE

27. Extracción liquido liquido
24/10/2023Ing. Patricia A. Raimondi
M.
27

28. Extracción liquido líquido Métodos de
calculo
•En todas la consideraciones se supone que:
•1) en cada etapa se realiza el contacto entre la alimentación y el
disolvente
•2) las etapas son teóricas o ideales es decir que alcanza el equilibrio
entre el extractoy el refinado
•3) hay separación de las fases formadas
•4) Se recupera el disolvente
•Los métodos de calculo de numero de etapas depende de los
métodos de contacto empleados en el proceso de extracción
consideramos los siguientes:
•a) Contacto sencillo discontinuo
•B)Contacto múltiple en corriente directa (continuo o discontinuo)
•c)Contacto múltiple en contracorriente (continuo )
•d) Contacto múltiple en contracorriente con reflujo (continuo)
24/10/2023Ing. Patricia A. Raimondi
M.
28

29. Extracción liquido líquido Métodos
de contacto empleados
•A)ContactosencilloaDisolventeparcialmente
miscibleconunodeloscomponentesdela
alimentaciónytotalmentemiscibleconelotro
elesquemadefijocorrespondienteaunaetapa
encontactosencilloenlaFeslacantidad
alimentaciónatratarBlacantidaddedisolvente
yxf,xeylasconcentracionesdela
alimentación,refinadoyextractoal
componenteCosoluto
24/10/2023Ing. Patricia A. Raimondi
M.
29

30. Extracción liquido líquido Métodos de
contacto empleados

31. Extracción liquido líquido Métodos
de contacto empleados
•B) Contacto múltiple en corriente directa:este
método de extracción consiste en la repetición
del proceso para una etapa de contacto sencillo.
•El refinadoprocedente de la primera etapa se
pone en contacto con nuevo disolventeen la
segunda tapa separándose nuevo extracto y
refinado volviendo a poner en contacto este
refinado con nuevo disolventeen la nueva etapa
y así sucesivamente según el numero de etapas.
24/10/2023Ing. Patricia A. Raimondi
M.
31

32. Extracción liquido líquido Métodos de
contacto empleados

33. Extracción liquido líquido Métodos
de contacto empleados
•C)Contactomúltipleencontracorriente:laalimentaciónyel
solventeentranporextremosopuestosdelsistemaextractor.De
modoquelaalimentaciónseponeencontactoenlaprimera
etapaconsolventeyaconcentradoensoluto,mientrasquelos
refinadosprocedentesdecadaetapa(cuyaconcentraciónseva
empobreciendo encadaetapa)setrataconsolventecadavez
menosconcentradoensoluto.Deestamaneraelrefinadoseva
empobreciendoensolutodesdelaprimerahastalaultimaetapa,
mientrasqueelextracto(encontracorrienteconaquel)seva
concentrandoconsolutodesdelaultimahastalaprimeraetapa
conlocuallacantidaddesolventeaemplearsehacemenorque
elmétododeextraccióncorrientedirecta.
24/10/2023Ing. Patricia A. Raimondi
M.
33

34. Extracción liquido líquido Métodos de
contacto empleados

35. Extracción liquido líquido Métodos de
contacto empleados
•C)contactomúltiplecontracorrienteconreflujo:
•Elreflujodelextractoselogradevolviendolacolumnauna
partedelextractoprivadototaloparcialmentedesolvente,
tambiénpuedelograrseestereflujoenfriandoelextracto,
conlocualelequilibriosuelemodificarseenelsentidode
disminuirlasolubilidaddelsoluto,estooriginala
formacióndedosfasesconjugadas,unadelascuales
retornaalacolumnacomoreflujo.Deestemodoelextracto
queestaenunacolumnaordinariasepondríaencontacto
conlaalimentación,aquílohaceunamezclamasricaen
soluto.
•Elreflujodelrefinadoselogramezclandopartedel
refinadoquesaledelacolumnaconelsolventeaintroducir
alamismaentrandolamezclaalacolumna.Suobjetoes
separarlapequeñaporcióndesolutoqueacompañaalotro
componente, estereflujoseempleamenosqueelde
extractoquedandogeneralmentelimitadoalcasodequeel
coeficientededistribuciónseamuybajo.
24/10/2023Ing. Patricia A. Raimondi
M.
35

36. Extracción liquido líquido Métodos de
contacto empleados

37. Extracción líquido líquidoequipos
•1. Mezcladores:
•2. Extractores Centrífugos:
•3. Columnas de destilación:
•
24/10/2023Ing. Patricia A. Raimondi
M.
37

38. Extracción liquido –liquido equipos
•1. Mezcladores:De los
diversos tipos de aparatos
empleados en la mezcla de
materiales, los más utilizados
en la extracción líquido-
líquido son los agitadores y
los mezcladores.
a) EXTRACTORES
ANULARES
ROTATORIOS:
b)EXTRACTORES DE
DISCO ROTATORIO :
24/10/2023Ing. Patricia A. Raimondi
M.
38

39. Extracción liquido –liquido equipos
•2. Extractores
Centrífugos:
Los extractores
centrífugos aumentan
la turbulencia y el
grado de contacto por
el empleo de elevadas
velocidades de
rotación.
a) EXTRACTOR
PODBIELNIAK:
b) EXTRACTOR
LUWESTA:
24/10/2023Ing. Patricia A. Raimondi
M.
39

40. Extracción liquido –liquido equipos
•3. Columnas de
destilación:El tipo más
corriente de aparato es
el de columna, cuya
sección viene fijada por
los caudales que se
deben manejar y cuya
altura depende de la
separación a conseguir.
Lo mismo que en
rectificación y
absorción, los tipos
más importantes de
columnas son las de
pulverización, de
relleno y de platos.
24/10/2023Ing. Patricia A. Raimondi
M.
40

41. Extracción liquido –liquido equipos
•3.1TORRE DE EXTRACCIÓN
DE PLATOS PERFORADOS
Las gotas del solvente ligero
se dispersan, y tienden a
elevarse.
Las gotas dispersadas
coalesceno se aglutinan
debajo de cada plato y se
vuelven a formar por encima
de éste. El líquido acuoso
pesado fluye hacia abajo en
los platos, se pone en
contacto con las gotas
flotantes y después pasa por
la bajada del plato hacia el
plato inferior.
24/10/2023Ing. Patricia A. Raimondi
M.
41

42. Extracción liquido –liquido equipos
•3.2TORRES DE
EXTRACCIÓN
EMPACADAS Y DE ROCÍO
El líquido pesado entra por la parte
superior de la torre de rocío, llena
la torre, lo que constituyendo la
fase continua y fluye hacia afuera,
por el fondo.
El líquido ligero entra a través de
un distribuidor en el fondo, que lo
dispersa hacia arriba en forma de
rocío de gotas pequeñas.
El líquido ligero se aglutina en la
parte superior y fluye hacia afuera.
24/10/2023Ing. Patricia A. Raimondi
M.
42

43. Extracción liquido –liquido equipos
24/10/2023Ing. Patricia A. Raimondi
M.
43

44. Equipo de extracción liquido –liquido
ventajas e inconvenientes
24/10/2023Ing. Patricia A. Raimondi
M.
44

45. Factores que afectan a la extracción
liquido liquido
1.La composición de la alimentación, se ve afectado directamente
con el gradiente de concentración
2.La temperatura de operación, ya que puede desnaturalizar el
principio activo, además afecta a parámetros como: viscosidad
y solubilidad.
3.La presión, ya que puede verse afectada por los esfuerzos
cortantes.
4.La velocidad de flujo, en flujo turbulento se mejora la
extracción ya que hay más contacto entre las fases.
5.El grado deseado de separación, porque mientras más etapas
más costo.
6.La elección del disolvente, se ve afectada por los extractos.
7.La formación de emulsiones y espumas, una tensión interfacial
demasiado baja podría crear emulsiones (mezclas de dos o más
líquidos inmisiblesentre sí) muy estables y no poder separar
las fases en mucho tiempo, mientras que las espumas se
forman por la inclusión de gases en el proceso.
24/10/2023Ing. Patricia A. Raimondi
M.
45

46. Extracción liquido líquido Coeficiente
de Reparto
24/10/2023Ing. Patricia A. Raimondi
M.
46
ELcoeficientededistribuciónocoeficiente
derepartodeuncomponenteientrelasdos
fasesliquidas separadas(extractoEy
RefinadoR)alarelaciónentrelas
concentracionesquealcanzaesecomponente
enambasfasesdeequilibrio
Este coeficiente de reparto de los componentes de la
mezcla a separar depende del disolvente empleado,
de la composición de la mezcla y de la temperatura de
operación

47. Extracción liquido liquido índice de
extracción
24/10/2023Ing. Patricia A. Raimondi
M.
47
El índice de extracción o porcentaje de extracción
% E= porcentaje de extracción
mn= cantidad sin extraer
m0 –mn= cantidad extraída
mo= cantidad total

48. EXTRACCION SÓLIDO -LÍQUIDO
•Existen dos tipos de extracción sólido-líquido y esto
depende de la forma en que se realiza el proceso:
•Lixiviación.-Cuando retiramos un soluto
•Lavado.-Cuando quitamos componentes no
deseados.
•Definición:
•Operación mediante lacualseextraeun
componente solubledeunsólidomedianteun
solvente.

49. Extracción sólido líquido
24/10/2023Ing. Patricia A. Raimondi
M.
49

50. Extracción solido liquido eleccion del
solvente
•ELECCION DEL SOLVENTE
•No tóxico
•Barato (depende de la eficiencia).
•Fácil de recuperar.
•Afinidad por el soluto / Mezcla.
•Inmiscible en el líquido portador
•Poseer una densidad distinta de la
alimentación para que separación de fases sea
sencilla.
24/10/2023Ing. Patricia A. Raimondi
M.
50

51. Ventajas y desventajas extracción
solido -liquido
24/10/2023Ing. Patricia A. Raimondi
M.
51

52. Extracción solido líquido ejemplo
•Un ejemplo de la vida cotidiana es la preparación de
la infusión de café. En este proceso, la sustancia
aromáticadel café (soluto) se extrae con agua
(disolvente) del café molido (material de extracción,
formado por la fase portadora sólida y el soluto)
•En el caso ideal se obtiene lainfusión de café
(disolvente con la sustancia aromática disuelta)y en
el filtro de la cafetera queda el café molido
totalmente lixiviado (fase portadora sólida).
•El material de extracción puede estar presente
también como lecho fijo,que es atravesado por el
disolvente. En otra forma de aplicación, el material
de extracción percolaa través del disolvente.
24/10/2023Ing. Patricia A. Raimondi
M.
52

53. Ejemplo de extracción solido liquido
café
24/10/2023
Ing. Patricia A. Raimondi M.
53
2 material de
extracción (fase
portadora solida
con soluto) café
molido A
3 soluto
(sustancia
aromática café) C
1 solvente B
(agua)
4 fase portadora
solida lixiviada
(sustancia
aromática café +
agua ) Refinado B
+ C
5 Disolvente con el
soluto en transición
en el disuelto
(café molido +
agua) Extracto A +
B
EXTRACCION
solido-liquido
Sustancia
aromática café=
tintura de café
Video lixiviación visto desde la vida cotidiana
https://www.youtube.com/watch?v=hnlmSN-cWYw

54. Aplicaciones extracción solido liquido
•Las aplicaciones importantes de la extracción sólido-líquido en la
industrias alimenticias son: extracción de aceites y grasas animales y
vegetales, lavado de precipitados, obtención de extractos de materias
animales o vegetales, obtención de azúcar, fabricación de té y café
instantáneo, entre otras:
•Los aceites vegetales se recuperan a partir de semillas, como los de soja y
de algodón mediante la lixiviación con disolventes orgánicos como: éter
de petróleo, hexano, etc.
•Extracción de colorantes a partir de materias sólidas por lixiviación con
alcohol o soda.
•En geologíaen el proceso de lavado de un estrato de terreno o capa
geológica por el agua.
•En el tratamiento de los mineralesconcentrados y otros materiales que
contienen metales, la lixiviación se efectúa por medio de un proceso
húmedo con ácido que disuelve los minerales solubles y los recupera en
una solución cargada de lixiviación.
•Metalurgia Extractiva: para trabajar los minerales principalmente
oxidados. Desde un tiempo a esta parte se realiza la lixiviación de
minerales sulfurados de cobre mediante procesos de lixiviación
24/10/2023Ing. Patricia A. Raimondi
M.
54

55. Extracción solido liquido
24/10/2023Ing. Patricia A. Raimondi
M.
55
Parallevaracaboelprocesoesnecesario:
1)Contactodeldisolventeconelsólidoatratar,paradisolverel
componentesolubleosoluto
2)Separacióndeladisoluciónyelrestodelsolido(conla
disoluciónadheridaalmismo).
La disolución separada se denomina flujo superior o extracto,
recibiendo el nombre de refinado, flujo inferior o lodos el sólido
inerte acompañado de la disolución retenida por el mismo.
Los dos apartados anteriores constituyen un estadio , etapa o
unidad de extracción, que recibe el nombre de ideal o teórica
cuando la disolución correspondiente al flujo superior tiene la
misma composición que la retenida por el solido en ele flujo
inferior.

56. Extracción solido -liquido
Velocidad de Extracción: Factores Influyentes
Son 4 los factores influyentes:
1)Tamaño de Partícula.
2)Solvente de Extracción.
3)Temperatura.
4)Agitación del fluido.

57. Extracción solido liquido Método de
calculo
24/10/2023Ing. Patricia A. Raimondi
M.
57

58. Extracción solido –liquido
diagramas
•Diagramas
•1.-Triangulo rectángulo
•2.-Diagrama rectangular
24/10/2023Ing. Patricia A. Raimondi
M.
58

59. Diagrama de Equilibrio
(Triángulo Rectángulo)
S: Solvente de Extracción.
A: Soluto.
B: Sólido Inerte.
Línea EF: Retención de Solución Variable.
Línea EF´: Retención de Solución Constante.
Línea EC: Retención de Solvente Constante.

60. Extracción solido –liquido
•Métodos de contacto
empleados
•1.-Contacto sencillo
•2.-Contacto múltiple en
corriente directa
•3.-contacto múltiple en
contracorriente
•4.-Métodos analíticos
24/10/2023Ing. Patricia A. Raimondi
M.
60

61. Método Contacto sencillo
24/10/2023Ing. Patricia A. Raimondi
M.
61
Se trata de una operación discontinua
que consiste en poner en contacto
intimo toda la alimentación con todo el
disolventea emplear, separando
después la disoluciónformada del
solido inerte con la disolución retenida

62. Método Contacto múltiple en corriente
directa
24/10/2023Ing. Patricia A. Raimondi
M.
62
Este método de extracción consiste en la
repetición del procedimiento empleado para una
etapa en etapas sucesivas, es decir subdividir la
cantidad total de disolventeen varias fracciones
empleado una fracción de disolvente en cada
etapa.

63. Método Contacto múltiple en corriente
directa
•El flujo inferior o refinadoprocedente de la
primera etapase pone en contacto con nuevo
disolventeen la segunda etapaseparándose un
extractoy un refinado: este refinadovuelve a
ponerse en contacto con nuevo solvente en la
tercera etapay así sucesivamente de tal manera
que el solido inerte con la disoluciónretenida
procedente constituyen la alimentación para la
etapa siguiente.
•Aunque con este método de extracción se mejora
el rendimientocon el respecto al contacto
sencillo la disoluciones obtenida también
resultan diluidas y su empleo o en la practica
industrial es muy limitado.
24/10/2023Ing. Patricia A. Raimondi
M.
63

64. Método contacto múltiple en
contracorriente
24/10/2023Ing. Patricia A. Raimondi
M.
64
El esquema de flujo para esta este tipo de extracción en
la que la alimentación y el disolvente entran por
extremos opuestos del sistema extractor
Constituye el método de extracción mas empleado en la
practica industrialel flujo interior o refinado se va
empobreciendo en soluto desde la ultima hasta la
primera etapa mientras que el flujo superior o extracto
se va concentrando en soluto desde la primera etapa
hasta la ultima etapa .

65. Métodos analíticos
•métodos analíticos la resolución de los
problemas de extracción solido-liquido en
múltiples etapas en contracorriente se dispone
de los métodos analíticos de Baker, Mc Cabe y
Smithque se basan en el concepto de etapa
teórica , suponiendo que el cada etapa la
composición de la disolución retenida por el
solido es igual al del flujo superior y que la
relación disolvente /inerte es contante en todos
los refinados.
•Extracción del acido acetilsalicílico de la aspirina
(video:https://www.youtube.com/watch?v=nBYo7N_-
9mE)
24/10/2023Ing. Patricia A. Raimondi
M.
65

66. Ejercicios resueltos extracción liquido
liquidoconstante de reparto
Ejercicio 1 A 15 °C la solubilidad del acido octanodioico es de 0.56 mg en
100 ml de etery de 0.14 mg en 100 ml de agua ¿Cuánto vale la constante
de reparto
Datos
T = 15 °C
Co = 056 mg/ 100 ml éter fase orgánica
Ca = 014 mg /100 ml agua fase acuosa

67. Ejercicios resueltos extracción liquido
liquido
Ejercicio2Tenemosunasoluciónde40mgdeacidooctanodioicoen50mlde
aguaydeseamosextraercon50mldeéter.Calcularelrendimientode
extracción
Datos
Ca=40mg/50mlagua
Co=?
VSolvente=50mleter
%E=?
Ke=4

68. Ejercicios resueltos extracción liquido
liquido
•Ejercicio 2 solución
•1.-Calculo de la concentración fase orgánica Co
•2.-Calcular el rendimiento de extracción E%
50 x/ 50 (40 –x) = 4
x/ 40 -x = 4
X = 160 –4x
X + 4x = 160
5 x = 160
x = 160 / 5
x= 32 mg eter
40 –32 = 8 mg etersin extraer
E% = Cantidad de extraído / cantidad total = 32/40*100
E% = 80 %

69. Ejercicio resuelto extracción liquido
liquido
•Ejercicio 3 Cual será la concentración en mg en
un volumen de 25 ml de etery cual será el
concentración en una segunda extracción y
¿Cuál será el porcentaje de extracción?
•Datos
•Ca=40mg/50mlagua
•Co=?x1
•VSolvente=25mleter
•%E=?
•Ke=4

70. Ejercicio resuelto extracción liquido
liquido
50x1 = 4 2x1 = 4
25(40 –x1) (40 -x1)
2x1 = 160 –4x1
2x1 + 4x1 = 160
6 x1 = 160
x1 = 160/6
x1 = 26.67 = 26.7 mg extraidos
40 –26.7 = 13.3 sin extraer

71. Ejercicio resuelto extracción liquido
liquido
50x2 = 4
25(13.3 –x2)
2x2 = 4
13.3 –x2
2x2 = 53.2 –4x2
2x2 + 4x2 = 53.2
6x2 = 53.2
x2 = 53.2/6
x2 = 8.87 mg 8.9 mg extraidos
26.7 + 8.9 = 35.6 mg acido octanodioico
E % = 35.6 /40*100 = 89 %
Aumenta el porcentaje de
extracción a realizar una
segunda extracción

72. Ejercicios resueltos extracción líquido
-líquido
•Ejercicio 4 El coeficiente de distribución del acido pícrico
entre el benceno y el agua a 15 ºCen función del la
concentración del acido pícrico en el adquiere los valores
siguientes:
•
•Siendo CE y CR las concentraciones del acido pícrico en
benceno y agua respectivamente expresadas en moles por litro
de solución
24/10/2023Ing. Patricia A. Raimondi
M.
72

73. Ejercicios resueltos extracción
líquido -líquido
•Ejercicio 4 Se dispone de 50 litros de una disolución
de acido pícrico en benceno que contiene 25 g de
acido pícrico por litro de disolución. Para reducir la
concentración del acido pícrico en el benceno hasta
4 g/litro se trata la disolución original con agua , a
15 °C. Calcúlese la cantidad necesaria de agua
•Datos
•CE acido pícrico inicial = 25 g/Lt
•CE acido pícrico final= 4 g/Lt
•V solución acido pícrico en benceno = 50 Lt
•M ácido pícrico 229,11 g/mol
•K= 0,545
24/10/2023Ing. Patricia A. Raimondi
M.
73

74. Ejercicio resuelto
24/10/2023
Ing. Patricia A. Raimondi M.
74
2 material de
extracción (fase
portadora
liquida) con
soluto) benceno
A
3 soluto (acido
pícrico ) C
1 solvente B
(agua)
4 fase portadora
solida lixiviada
acido pícrico +
agua) Refinado
B +C
5 Disolvente con
el soluto en
transición en el
disuelto
(benceno A) +
solvente B
Extracto
EXTRACCION
Liquido-
liquido

75. Ejercicios resueltos extracción líquido
-líquido
•CALCULOS
•CEinicial25 g/Lt/ 229,11 g/mol= 0,109 mol/Lt
•CEfinal4 g/Lt/229,11 g/mol = 0,017mol/Lt
•La cantidad de Acido pícrico que ha de pasar al agua:
•50 Lt(0,109 -0,017) mol/Lt=4,6 mol
•
•La concentración de acido pícrico en el agua será:
•CE final = 0,017 mol /Lty K = 0,545
•K = CE/CR => CR = CE final/K
•CR = 0,017mol/Lt/0,545 =0,031 mol/Lt
•La cantidad de agua resulta :
•4,6 mol /0,031 mol/ Lt= 148,38 Lt
24/10/2023Ing. Patricia A. Raimondi
M.
75

76. Ejercicios resueltos extracción líquido
-líquido
24/10/2023Ing. Patricia A. Raimondi
M.
76

77. Ejercicio Propuesto extracción liquido
liquido
•Ejercicio 5 Se dispone de 50 litros de una disolución
de acido pícrico en benceno que contiene 25 g de
acido pícrico por litro de disolución. Para reducir la
concentración del acido pícrico en el benceno hasta
3 g/litro se trata la disolución original con agua , a
15 °C. Calcúlese la cantidad necesaria de agua
•Datos
•CE acido pícrico inicial = 25 g/Lt
•CE acido pícrico final= 3 g/Lt
•V solución acido pícrico en benceno = 50 Lt
•M ácido pícrico 229,11 g/mol
24/10/2023Ing. Patricia A. Raimondi
M.
77

78. Extracción solido –liquido ejercicios
resueltos
Ejercicio Una carga de semilla de soya contiene
18% de aceite y 10 % de agua lo demás es materia
orgánica inerte. Se realiza la extracción del aceite
con hexano puro y se obtiene una solución que
contiene 25% de aceite y 75% de hexano en peso. Y
un residuo con 9,5 % de aceite y 20 % de hexano.
¿Cuántos Kg de semillas de soya se necesitan para
producir 10 Tnde solución (refinado)?
24/10/2023Ing. Patricia A. Raimondi
M.
78

79. Extracción solido –liquido ejercicios
resueltos
24/10/2023Ing. Patricia A. Raimondi
M.
79
Aceite 18 %
Agua 10 %
Inerte 72 %
25 % Aceite
75%
Hexano
9,5 % Aceite
20 %
Hexano
70,5 %
Inerte
B = solvente Hexano
A=
alimentación
Refinado
R = 10 Tnsolución
E=
Extracto
Torre de
extracció
n

80. Ejercicio de extracción solido –liquido
ejercicios resueltos
•Base de calculo Refinado = 10000 Kg de solución = 10 Tn
•Balance global de materia A + B = E + 10 TnEc(1)
•Balance parcial de materia para el aceite
•0,18 A + 0 B= 0,25 E + 0,095x 10 Tn
•0,18A = 0,25E + 0,95 TnEc(2)
•Balance parcial de materia para hexano
•0 + B = 0,75 E + 0,20 (10 Tn) Ec(3)
•B= 0,75E + 2 Tn
•Despejando B de la ecuación (3) y reemplazando este en la ecuación (1)
•A + 0,75 E + 2 Tn= E + 10 Tn(4)
•A = E -0,75 E + 10 Tn–2 Tn
•A= 0,25 E + 8 TnDespejando A de la ecuación (4)
•0,18A = + 0,25E + 0,95 Tn(multiplicar por -1) Ec(2)
-0,18A = -0,25E -0,95 TnEc(2) resolviendo el sistema ecuación (4) y (2)
• A = + 0,25 E + 8 Tn
•0,82 A = 7,05 Tn
•A = 7,05 Tn/ 0,82
•A= 8,59 Tn(semilla de soya)
24/10/2023Ing. Patricia A. Raimondi
M.
80