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La extracción líquido-líquido es un proceso de separación con una gama muy amplia de aplicación en diversas industrias tales como, las petroquímicas, las farmacéuticas y las hidrometalúrgicas. En estas últimas, a escala comercial, es común concentrar iones de cobre y cinc para su electrorecuperación (1), y también para la separación de iones metálicos en sistemas complejos, tales como, níquel/cobalto (2-3), uranio (4), mercurio (5), tierras raras (6), y muchos otros iones metálicos (7). En años recientes ha incrementado la atención en el uso de la extracción líquido - líquido como un método para la recuperación de especies metálicas a partir de licores o efluentes industriales.

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Cuando se agita un compuesto con dos disolventes inmiscibles, el compuesto se distribuye entre los dos disolventes.
Aunque normalmente la extracción se utiliza para separar el producto deseado selectivamente de una mezcla, a veces lo que se pretende con la extracción es eliminar impurezas no deseadas de una disolución.

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A una temperatura determinada, la relación de concentraciones del compuesto en cada disolvente es siempre constante, y esta constante es lo que se denomina "coeficiente de distribución o de reparto"

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Es frecuente obtener mezclas de reacción en disolución o suspensión acuosa. En estas situaciones, la extracción del producto de reacción deseado a partir de esta mezcla acuosa se puede conseguir añadiendo un disolvente organico adecuado, más o menos denso que el agua, que sea inmiscible con el agua y capaz de solubilizar la máxima cantidad de producto a extraer pero no las impurezas que lo acompañan en la mezcla de reacción.

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Características del disolvente de extracción

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Características del disolvente de extracción

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Que no sea tóxico ni inflamable, aunque, desgraciadamente hay pocos disolventes que cumplan los dos criterios: hay disolventes relativamente no tóxicos pero inflamables como el hexano, otros no son inflamables pero sí tóxicos como el diclorometano o el cloroformo, y otros son tóxicos e inflamables como el benceno.

Que el resto de componentes no sean solubles en el disolvente de extracción

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Características del disolvente de extracción

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Características del disolvente de extracción

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Que no sea miscible con el otro disolvente. El agua o una disolución acuosa suele ser uno de los disolventes implicados. El otro disolvente es un disolvente orgánico.

Que el componente deseado sea mucho más soluble en el disolvente de extracción que en el disolvente original.

Que sea suficientemente volátil, de manera que se pueda eliminar fácilmente del producto extraído mediante destilacion o evaporacion.

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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 acetona son 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 tolueno son los que se suelen utilizar como disolventes orgánicos de extracción.

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La densidad del agua es 1,0 g/mL, y la de la disolución acuosa saturada de NaCl es 1,2 g/mL.

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Después de una primera extracción se produce un reparto del compuesto a extraer entre el disolvente de extracción y la fase inicial. Como la fase inicial suele contener aún una cantidad apreciable del compuesto a extraer, variable en función de su coeficiente de reparto entre los dos disolventes implicados, es recomendable repetir el proceso de extracción con nuevas cantidades de disolvente de extracción, para optimizar su separación.

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La extracción líquido-líquido simple, que es el procedimiento de extracción más utilizado en el laboratorio químico, se suele utilizar siempre que el reparto del compuesto a extraer en el disolvente de extracción es suficientemente favorable. Cuando eso no es así, y la solubilidad del compuesto a extraer en los disolventes de extracción habituales no es muy elevada se suele utilizar otro procedimiento que implica una extracción continua de la fase inicial con porciones nuevas del disolvente orgánico de extracción.

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1.      D.l Pereira, D. Ferreira Rocha, S.D. y B. Mansur, Marcelo, “Recovery of zinc  sulphate from industrial effluents by liquid-liquid extraction using D2EHPA (di-2-ethylhexyl phosphoric acid)”, Science Direct, p.p. 89-96. (2007).

2.      C.Forrest, M.A.Hughes, “The separation of Zn from Cu by D2EHPA an  equilibrium study”, Hydrometallurgy 3, p.p. 327-342, (1978).

3.      D.Darvishi,D.F.Haghshenas, E.Keshavarz Alamdari, S.K. Sadrnezhaad, m.  Halali, “Synergistic effect of Cyanex 272 and Cyanex 302 on separation of
cobalt and niqckel by D2EHPA”, Hydrometallurgy 77, p.p. 227-238, (2005).

4.      H.Singh, S.L. Mishra. R. Vijayalakshmi, “Uranium recovery from phosphoric
acid by solvent extraction using a synergistic mixture of di-nonylphenyl
phosphoric acid and tri-n-butil phosphate”, Hydrometallurgy 73, p.p. 63-70.
(2004).

5.      T. Francis, T.P. Roa, M.L.P.Readdy, “Cyanex471X as extractant for the
recovery of Hg(II) from industrial wastes”, Hydrometallurgy 57, p.p. 263-268.
(2000).

6.      J.S. Preston, A.C. du Preez, P.M. Cole, M.H. Fox, “The recovery of rare earth
oxides from a phosphoric acid by-product. Part 3 The separation of the middle
and light rare earth fractions and the preparation of pure europium oxide”,
Hydrometallurgy 42, p.p. 131-149, (1996).

7.      C.A. Morais, V.S.T. Ciminelli, “Process development for the recovery for high-
grade lanthanum by solvent extraction”, Hydrometallurgy 57, p.p. 237-244.
(2004).

http://www.ub.edu/oblq/oblq%20castellano/extraccio_tip.html