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La extracción líquido-líquido es un caso particular de los procesos de distribución líquido-líquido, y se basa en la transferencia de una o más sustancias (soluto) entre dos fases líquidas inmiscibles (fase orgánica y fase acuosa) puestas en contacto para permitir la transferencia del soluto entre ambas fases. El fundamento de la técnica es la diferencia de solubilidad del soluto entre las dos fase, y las fuerzas puestas en juego se basan en procesos de partición para alcanzar el equilibrio termodinámico. En algunas ocasiones la transferencia del soluto de una fase a otra puede ser mejorada por la adición en la fase orgánica de una agente de extracción. Por tanto, como consecuencia de este contacto se produce la distribución del soluto entre las dos fases y se puede definir un coeficiente de distribución del soluto, como la relación entre las concentraciones analíticas totales del soluto en la fase orgánica y acuosa.

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Inconvenientes que suceden o influyen en el proceso

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Inconvenientes que suceden o influyen en el proceso

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Entre los inconvenientes de la extracción con solventes destaca el hecho de que los extractantes o agentes de extracción líquidos pueden ser más o menos solubles en agua lo que se traduce en pérdidas del mismo en la fase acuosa. Además, cuando el soluto se encuentra presenta en una baja concentración en el efluente esta tecnología necesita utilizar elevadas relaciones de la fase acuosa/orgánica, lo cual puede ser una limitación para la aplicación de la misma al provocar pérdidas de la fase orgánica en la acuosa durante el procesado. Otros inconvenientes son:
-Un desembolso de capital elevado para el equipamiento.
-Son necesarios volúmenes de fase orgánica elevados.
-El rendimiento de la extracción puede ser limitado debido al arrastre.
-Posible contaminación de la fase acuosa por la fase orgánica.
-La solución acuosa debe de estar lo más clarificada posible, para evitar la formación de lodos.

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Equipos donde ocurre la extracción liquido-liquido

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Equipos donde ocurre la extracción liquido-liquido

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Para la extracción liquido-liquido los equipos que se usan se clasifican según el tipo descritos a continuación:

POR LOTES

EMBUDO DE SEPARACION: o embudo de decantación es un elemento de vidrio mayormente utilizado para prácticas a nivel de laboratorio, se emplea para lograr la separación de líquidos inmiscibles entre sí, en la parte superior presenta una embocadura que se puede tapar por la que se procede a llenarlo con la mezcla a separar, en la parte inferior posee una llave de paso que nos permitirá regular el flujo  del líquido una vez separada la mezcla, el líquido separado pasa por un tubo que posee el decantador en su extremo más bajo.

FLUJO CONTINUO

A continuación tomamos una lista de procesos de separación de flujo continuo

1. Torres de platos

2. Mezcladores – sedimentadores

3. Torres empacadas

4. Torres de aspersión

5. Torres de agitación mecánica

6. Torres con discos giratorios

7. Columnas pulsátiles

8. Extractor Schreiber

EXTRACCIÓN DE UNA SOLA FASE Es un método útil para separar componentes de una mezcla, este proceso depende de la diferencia de solubilidad del compuesto a extraer de una mezcla en dos disolventes diferentes. En la columna de una fase se agita el alimento con el solvente de proceso, la mezcla del alimento se distribuye entre los dos disolventes, y la relación de las concentraciones del compuesto de cada disolvente siempre será constante, esta constante se denomina coeficiente de distribución o de reparto

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La implantación de la operación de extracción líquido-líquido a gran escala en procesos industriales fue más tardía que el resto de operaciones, destilación y absorción. Sin embargo la importancia del proceso de extracción líquido-líquido ha ido en aumento debido a la creciente demanda de productos sensibles a la temperatura, mayores requerimientos de pureza, equipos más eficientes y la disponibilidad de disolventes más selectivos.

Extracción de compuestos aromáticos y naftenicos para la producción de aceites lubricantes.

Separación de aromáticos (Benceno, Tolueno, Xilenos) de las parafinas con Tetrametileno sulfona.

Separación de metales pesados (Ni, Cu, Zn,…) de efluentes acuosos con ácidos ó aminas.

Recuperación de Uranio.

Extracción de Penicilina y Proteínas.

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La extracción líquido-líquido, al igual que la extracción sólido-líquido, también se puede realizar de diferentes maneras dependiendo de la forma como interactúen los disolventes con el soluto.

Contacto sencillo

Este proceso se realiza colocando en contacto todo nuestro disolvente con la alimentación, tendremos que las entradas serán iguales a las salidas, así sea en régimen estacionario o si la operación se realiza por cargas, ya que no debe haber ni acumulación ni generación de materia.

Contacto sencillo contra corriente

La extracción líquido-líquido sencillo en contra corriente, es el procedimiento de extracción más utilizado en el laboratorio químico, la mezcla, agitación y separación de las dos fases inmiscibles implicadas en una operación en la cual el alimento entra por la parte inferior y el solvente de proceso por la parte superior de la columna.

Contacto múltiple en corriente directa.

Este método consiste en pasar el refinado procedente de la primera etapa, otra vez con disolvente nuevo; separándose nuevo extracto y refinado tantas veces como el número de etapas indique.

Contacto múltiple en contra corriente.

En este proceso el alimento y el disolvente entran por extremos opuestos del sistema extractor de esta manera el refinado se va empobreciendo en soluto desde la primera hasta la última etapa, mientras que el extracto se va concentrando en soluto desde la última hasta la primera etapa. En este método la cantidad de solvente utilizado es mayor que en la corriente directa.

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García, I. (2012). Estudio del sistema IN (III)-H₂SO⁴ Liquido iónico PJMTH HSO4 Mediante una tecnología avanzada de membranas líquidas. [Tesis de postgrado, Universidad Rey Juan Carlos]. Repositorio digital Rey Juan Carlos. https://digital.csic.es/bitstream/10261/94171/1/TESIS491787.pdf

Rivera, N. & Gómez, H. (2017). Rediseño de la columna de extracción liquido liquido y ensayo didáctico. [Tesis de pregrado, Universidad de Guayaquil]. Repositorio Digital UG. http://repositorio.ug.edu.ec/bitstream/redug/18752/1/TESIS-RIVERA-HANSEN-VIK-INGENIERIA-QUIMICA-JUNIO-2017.pdf

Castillo, Y. (2016).Extracción Liquido-Liquido. http://webdelprofesor.ula.ve/ingenieria/yoanacastillo/materias/ope_3/extraccionliq.pdf

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La extracción líquido-líquido consiste en la separación de los constituyentes de una disolución líquida por contacto con otro líquido inmisible que disuelve preferentemente a uno de los constituyentes de la disolución original, dando lugar a la aparición de dos capas líquidas inmisibles de diferentes densidades (Ocón y Tojo, 1980).

Las aplicaciones más comunes para la extracción líquido-líquido en bioprocesos son la purificación de antibióticos, alcaloides, proteínas, lípidos y péptidos, que son sensibles a altos valores de temperatura (Gosh, 2006).

La eficiencia del proceso de separación líquido-líquido depende de diversos factores como lo son:

El tipo de contacto: la configuración del flujo de entradas y salidas permitirá una mayor o menor eficiencia.

Los reactivos involucrados: se deben tomar en cuenta propiedades como la miscibilidad y solubilidad entre sustancias, de modo que la elección apropiada de los elementos que componen la extracción líquido-líquido será crucial en la eficiencia de tal método.

El tipo de equipo: el contacto que ofrece debe presentar mejor transferencia de masa.

Las variables que afectan al equilibrio como la temperatura, la composición (fracción masa o fracción mol) y la presión, la cual no juega un papel relevante a menos que sea muy elevada (Treybal，1998).

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La extracción líquido-líquido consiste en la separación de los constituyentes de una disolución líquida por contacto con otro líquido inmisible que disuelve preferentemente a uno de los constituyentes de la disolución original, dando lugar a la aparición de dos capas líquidas inmisibles de

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PROCESO Torres de extracción empacadas y de rocío MEZCLADORES- SEDIMENTADORES PARA LA EXTRACCION TORRES DE EXTRACCIÓN CRITERIOS PARA ELEGIR EL SOLVENTE Equipos utilizados a nivel industrial El líquido pesado entra por la parte superior de la torre de rocío, llena torre, lo que