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FACULTAD:
■ Ingeniería Química
CURSO:
■ Fisicoquímica II
TEMA:
■ Extracción
PROFESOR:
■ Ing. Ipanaqué Maza, Calixto
GRUPO HORARIO:
■ 92-G
INTEGRANTES:
BELLAVISTA – CALLAO
I. INTRODUCCIÓN
La extracción es un método por el cual se pueden hacer separaciones de
sustancias de fases diferentes, para que este método tenga resultados eficaces
debe realizarse de manera repetitiva, en la extracción la sustancia se transfiere
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UNIVERSIDAD
NACIONAL DEL CALLAO
de un disolvente a otro de manera simultánea a la presencia del disolvente que
se asemeja a las propiedades que tiene dicha sustancia.
Cuando se utiliza un disolvente orgánico la sustancia facilita la extracción por su
proceso de distribución. Este proceso tiene un coeficiente de distribución dela
sustancia, ante su líquido de disolución y su solvente orgánico es constante y
depende de la naturaleza de la sustancia así como de la naturaleza de ambos
disolventes y de la temperatura.
Una de las técnicas más importantes de la extracción es la extracción selectiva
en la que se emplean para realizar una separación de compuestos ácidos y
básicos y neutros, este tipo de extracciones más que en una reacción consiste en
separar mezclas de compuestos orgánicos en función de la acidez, de la
basicidad o hasta de la neutralidad de estos compuestos. Se debe tener en
cuenta las propiedades de las sustancias a separar y el uso de los disolventes,
ya que de las propiedades que tengan depende la solubilidad de las sustancias
en el proceso.
II. OBJETIVOS
- Determinar la eficiencia de un soluto en dos solventes inmiscibles, por
partes y en forma total.
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contacto entre la disolución liquida y el disolvente ha sido lo suficientemente
íntimo para que las fases liquidas separadas tengan las concentraciones en
consonancia a las condiciones de equilibrio. Los diversos métodos de
extracción difieren en la forma de efectuar la mezcla con el disolvente y en
la separación de las fases formadas en cada uno de los estadios o etapas.
La separación se basa además en las distintas solubilidades del soluto en
las 2 fases, la siguiente figura ilustra el proceso.
Figura 1.proceso de separación al añadir el disolvente a la mezcla
inicial
3.2. EQUILIBRIOS DE EXTRACCIÓN
Al limitar el estudio al caso de separación de dos componentes de una
mezcla liquida a la que se le añade una componente capaz de disolver
selectivamente a uno de los constituyentes de dicha mezcla. Se denomina
coeficiente de distribución o de reparto de un componente i entre las dos
fases liquidas separadas (extracto E y refinado R) a la razón de
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concentraciones que alcanza ese componente en ambas fases en equilibrio.
Este coeficiente de distribución de los componentes de la mixtura a separar
depende del disolvente empleado, de la composición de la mezcla y de la
temperatura de operación. En el caso más sencillo, el soluto contenido en la
disolución original se distribuye entre las fases liquidas inmiscibles, pero en la
inmensa mayoría de casos los dos disolventes son parcialmente miscibles
entre si y la concentración del soluto influye sobre la solubilidad mutua de
ambos componentes; es decir, el conocimiento de los datos d equilibrio
correspondiente a los tres sistemas binarios que constituyen el sistema
ternario es insuficiente para predecir el comportamiento de este. los datos de
equilibrio han determinarse experimentalmente y se representan en graficas
adecuadas.
3.3.FACTORES QUE AFECTAN LA EXTRACCIÓN
- Composición de la alimentación, temperatura, presión y velocidad de flujo.
- El grado de separación deseado.
- Elección del disolvente.
- Temperatura y presión de operación.
- La formación de emulsiones y espumas.
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IV. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
4.1.MATERIAL
Fenolftaleína
Pipetas Agua destilada
Propipeta
Fiola Soporte Universal
Pinzas y nueces
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Pera de decantación
Matraz Erlenmeyer
Bureta
4.2.PROCESO
EXTRACCIÓN TOTAL
- En un matraz, agregar 30 mL de CH 3 COO(CH 2 ) 3 CH 3 (0.5N) y 30mL de agua.
- Agitar 45 min y separar en una pera.
- Titular ambas fases con NaOH (0.128N), la fase acuosa con 3 mL de ésta,
y la fase orgánica con la totalidad de la muestra.
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Agitar
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Xo -X (^1)
Xo X 1
X0 = gramos de CH 3 COO(CH 2 ) 3 CH 3 al inicio.
X1 = gramos de CH 3 COO(CH 2 ) 3 CH 3 que quedaron.
X0-X1= gramos de CH 3 COO(CH 2 ) 3 CH 3 extraídos por el agua.
4.3.DATO OBTENIDOS
EXTRACCIÓN TOTAL
- Con la fase orgánica ( CH 3 COO(CH 2 ) 3 CH 3 ) (^) orgánico
Titulante: NaOH 0.128 N
Volumen de la muestra Volumen gastado de NaOH
10 ml 18.2 ml
10 ml 19.7 ml
- Con fase acuosa ( CH 3 COO(CH 2 ) 3 CH 3 ) (^) agua
Titulante: NaOH 0.128 N
Volumen de la muestra Volumen gastado de NaOH
3 ml 11 ml
3 ml 11.4 ml
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- Hallamos Xo, los gramos iniciales de CH 3 COO(CH 2 ) 3 CH 3 presentes en 30 ml:
- Hallamos Xo – X 1 , los gramos de CH 3 COO(CH 2 ) 3 CH 3 que extrajeron los 30 ml de
agua, para ello primero hallaremos la concentración del ( CH 3 COO(CH 2 ) 3 CH 3 ) agua
- Al titular la fase acuosa ( CH^3 COO(CH 2 )^3 CH^3 )^ agua Con^ NaOH 0.128 N
Volumen de la muestra Volumen gastado de NaOH
3 ml 11.2 ml
- Ahora hallamos Xo – X 1 los gramos de ( CH 3 COO(CH 2 ) 3 CH 3 ) (^) agua
- Por último, hallamos la eficiencia de la extracción:
2. Extracción por partes:
Volumen muestra Volumen gastado de NaOH
3 mL V A = 20.4 mL
3 mL V B = 12.1 mL
3 mL V C = 7.4 mL
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A). Primera extracción:
- Hallamos Xo, los gramos iniciales de CH 3 COO(CH 2 ) 3 CH 3 presentes en 30 ml:
- Hallamos Xo – X 1 , los gramos de CH 3 COO(CH 2 ) 3 CH 3 que extrajeron los 10 ml de
agua, para ello primero hallaremos la concentración del ( CH 3 COO(CH 2 ) 3 CH 3 ) agua
- Al titular la fase acuosa ( CH^3 COO(CH 2 )^3 CH^3 )^ agua Con^ NaOH 0.128 N
Volumen de la muestra Volumen gastado de NaOH
3 ml 20.4 ml
- Ahora hallamos Xo – X 1 los gramos de ( CH 3 COO(CH 2 ) 3 CH 3 ) (^) agua
B). Segunda extracción:
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- Hallamos Xc – X 3 , los gramos de CH 3 COO(CH 2 ) 3 CH 3 que extrajeron los 10 ml de
agua, para ello primero hallaremos la concentración del ( CH 3 COO(CH 2 ) 3 CH 3 ) agua
- Al titular la fase acuosa ( CH^3 COO(CH 2 )^3 CH^3 )^ agua Con^ NaOH 0.128 N
Volumen de la muestra Volumen gastado de NaOH
3 ml 7.4 ml
- Ahora hallamos Xc – X 3 los gramos de ( CH 3 COO(CH 2 ) 3 CH 3 ) (^) agua
- Calculamos la eficiencia por partes:
VI. CONCLUSIONES
- Notamos de la experiencia que la mayor eficiencia la obtenemos
mediante una extracción parcial, ya que al hacer repeticiones de
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extracciones utilizando la misma fase orgánica se obtiene mayor
eficiencia que la extracción total.
- Además, durante la extracción parcial en 3 pasos, determinamos que
durante la 1era, 2da y 3ra extracción respectivamente se encontró la
mayor cantidad de soluto en la fase acuosa.
VII. RECOMENDACIONES
- Realizar modificaciones en formulación para obtener un % de acidez que
este dentro de los rangos permitidos desde el principio hasta el final del
almacenamiento
- Tener cuidado en el procedimiento de separación de las dos fases en le
pera de decantación para así obtener resultados óptimos
- En el momento de añadir un componente capaz de disolver selectivamente
a uno de los constituyentes de dicha mezcla. Aplicar la teoría de coeficiente
de distribución o de reparto de un componente i entre las dos fases liquidas
separadas
VIII. REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA
- Castellán, Gilbert W. Fisicoquímica; Segunda Edición.
- Don W. Green, Robert H. Perry. Manual del Ingeniero Químico; séptima
edición.
- Pons Muzzo, Gastón. Tratado de Química Física, A.F.A; sexta edición.
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