Separación Por Solventes

7/26/2019 Separacin Por Solventes

1/32

Separacin por Solventes


2/32

Fundamento: Diferencia de afinidad de una especie entre la muestra y el

disolvente extractante

Objet ivos:1)Separacin de un analito de la matriz

2)Separacin de varios analitos entre s(empleando varios disolventes) Mejor

con cromatografa

3)Preconcentracin(utilizando un pequeo volumen de dvte afn al analito)

Tipos:

1)Extraccin convencional

2)Extraccin Soxhlet

3)Extraccin en contracorriente(o de Craig)

Definicin: proceso por el cual se transfiere uno o ms solutos de una fase a

otra, generalmente entre dos lquidos

Extraccin por solventes


3/32

Propiedades deseadas:No txico

pticamente transparente

Ms denso que el agua

Baja tendencia a formar emulsiones

Disolventes comunes:

Diclorometano CH2Cl2

Cloroformo CHCl3

Tetracloruro de carbono CCl4Benceno C6H6

Eter isoproplico CH3CHOHCH3

Eter dietlico CH3CH2OCH2CH3

Extraccin con disolventes


4/32

Conceptos- Coeficiente de distribucin (o reparto):

- Relacin de distribucin:

- Eficiencia (o Rendimiento) de la extraccin:

- Concentracin de A en f. aq. tras n extracciones:

- Factor de separacin: donde DA>DB

)( equilibriodecteA

AKaq

oD

aqA

oA

C

CD

o

aqT

o

V

VD

D

Amoles

AmolesE

100100

n

aqo

aq

aqnaq VDV

V

CC

B

A

D

D

Extraccin con disolventes


5/32

Extraccin convencional

1) General id ades

- Muestra slida Finamente dividida(favorece la extraccin)

- Muestra lquida Muestra y extractante inmiscibles

- Se extrae tres vecescon dvte nuevo > Rendimiento

- El calentamientosuele favorecer la extraccin (sl/lq)

2) Procedim iento:

- Mezclarmuestra y extractante y agitar

vigorosamente- Separar el extractantede la muestra

por filtracin o centrifugacin (muestra

slida)


6/32


Procedimiento


7/32


Variables a considerar


8/32

2) Procedim iento:- Situar la muestra en el cartucho de celulosa y el

extractante en el matraz

- Calentar el matraz Evaporacin del dvte que

condensa y llena el depsito donde est la muestra

(Comienzo del 1erequilibrio)- Vaciado del depsito al alcanzarse el nivel de

si fonado

- Repeticin del ciclo (con dvte limpio)Extractor Soxhlet

Extraccin Soxhlet1) General idades

Dvte limpio es ctemente recirculado Ahorro de dvtey mnima dilucin

El equilibrio se alcanza multitud de veces Se

consigue el mximo rendimiento con volumen mnimo


9/32

2) Procedimiento:

- En un recipiente se sita la

muestra y en los dems

blancos

- Se adiciona extractante al

1errecipiente y se extrae- El dvte del 1errecipiente se

pasa al 2, se adiciona dvte

nuevo al 1 y se extrae en

ambos

- Continuacin del proceso

Extraccin en contracorriente (o de Craig)1) General idadesPermite separar analitos de similar coeficiente de distribucin

Dvte nuevo es ctemente introducido en el sistemaextractante


10/32

Extraccin en contracorriente (o de Craig)


11/32



12/32



13/32


14/32

Cartucho con sustancia adsorbente:

Adsorbente

Lana de vidrio

Extraccin en fase slida

Montaje


15/32


Generalidades

La fase slida contiene grupos activos ligados covalentemente.

Componentes de la muestra se unen por interacciones dbiles.

Altamente selectivo.

Permite concentrar componentes minoritarios.

Forma de trabajo

Acondicionamiento de la columna con un disolvente apropiado.Introduccin de la disolucin con la muestra.

Desorcin selectiva con disolventes apropiados.

Se emplea vaco para acelerar el flujo.


16/32



17/32



18/32

Extraccin por solventes en metalurgia

Introduccin

La extraccin lquido lquido o extraccin por solventes es un

proceso que implica el paso de una especie metlica, disuelta enforma de iones en una fase acuosa a otra fase lquida inmiscible en

ella, conocida como fase orgnica.

Durante el contacto lquido lquido se produce un equilibrio en el

cual las especies en solucin se distribuyen en las fases acuosas y

orgnicas de acuerdo a sus respectivas solubilidades.


19/32

Concentrar

Purificar

Separar

Normalmente estas funciones son inseparables pero el

predominio que ejerza una sobre otra, hace que la

extraccin por solventes tenga una funcin especfica

que se intercala en distintos lugares del diagrama de

flujo de un proceso metalrgico.

Esta tcnica se emplea en metalurgia con tres fines

fundamentales


20/32

Extraccin

Re - Extraccin

Solucin RicaPLS

Refino

Electrolito Pobre

Spent

ElectrolitoRico

Avance

Orgnico

Descargado

Orgnico

Cargado

Acondicionamiento Lavado


21/32

Es la relacin de concentraciones, en equilibrio, de un metal en las

respectivas fases orgnicas y acuosas.

AA

X

Y

acuosoM

orgnicoM

D

Factor de Separacin (

)

Es la relacin entre los coeficientes de distribucin de los metales que se

quieren separar mediante este sistema de extraccin.

B

A

M

M

D

DBA,

Coeficiente de Distribucin (D)


22/32

Extractante (reactivo): Compuesto que contiene un grupo

funcional que es capaz de reaccionar qumicamente con una

especie particular en la fase acuosa.

Diluyente (carrier): Material orgnico que se utiliza para diluir

el extractante, este puede ser aliftico o aromtico.

Modificador: normalmente alcohol de cadena larga que

aumenta la solubilidad del extractante y del complejo metlico

extrado en la fase orgnica, mejora la velocidad de

separacin de fases y la extraccin.

Se define fase orgnica una solucin compuesta por:


23/32

Elevado coeficiente de distribucin.

Elevada capacidad de saturacin.

Selectividad.

Fcil re-extraccin.

Estabilidad qumica bajo las condiciones de uso

Propiedades fsicas adecuadas para la transferencia de masa y

separacin de fases. Disponibilidad y costo

Seguridad

Caractersticas generales de los agentes

extractantes:


24/32

Capacidad para retener en solucin, tanto el

extractante libre como el extractante combinado.

Poca solubilidad en la fase acuosa.

Alta estabilidad qumica bajo las condiciones de uso.

Propiedades fsicas adecuadas para la transferencia

de masa y separacin de fases.

Disponibilidad y costo.

Seguridad.

Caractersticas generales de los diluyentes:


25/32

1. Agentes de extraccin del tipo cido o catinicos

2. Agentes de extraccin del tipo bsico o aninicos

3. Agentes de extraccin neutro o por solvatacin.

Esta clasificacin est hecha considerando la naturaleza del

agente de extraccin.

Los agentes de extraccin se suelen nombrar segn su nombrecomercial y no segn el de su composicin qumica.

Antecedentes Termodinmicos y Cinticos


26/32

Estos reactivos son extractantes cidos, es decir, intercambian un

protn por el catin metlico, la ecuacin que ilustra la extraccin

de un in metlico, Mn+, por un extractante RH, puede ser escrita

como:

nHMRRHM nn

Agentes de extraccin del tipo cido;

Quelantes


27/32

La caracterstica distintiva de este tipo de reactivo es su alta

selectividad por un in especfico producto de la alta estabilidad

del complejo formado, ya que los enlaces qumicos constituidos

son ms fuertes y especficos.

La mayora de los extractantes quelantes estn elegidos para

extraer selectivamente cobre desde soluciones acuosas

conteniendo otros iones, especialmente ion frrico.


28/32

Derivados de las oximas (Hidroxioximas) Derivados de las oxinas (Hidroxiquinoleina)

- Dicetonas

El agente de extraccin, tal y como se adquiere del fabricante,

se disuelve en un diluyente orgnico hasta concentraciones tales

que permitan formar la fase orgnica que es inmiscible con las

disoluciones CuSO4H2SO4H2O. (p.e. dilucin de 20% V/V)

Los extractantes quelantes de uso comercial:


29/32

Estructura general de las Oximas.

Y = H (saliciladoximas)

Y = CH3(cetoximas)

R = C9H19


30/32

Complejo formado entre una oxima y el Cu2+.

Y = H (saliciladoximas)

Y = CH3

(cetoximas)

R = C9H19


31/32

Propiedad Cetxima Aldxima Mezclas

Extraccin Moderada Muy buenaA la

medida

Re-extraccin Muy buena Buena A lamedida

SelectividadCu/Fe

Excelente Excelente Excelente

Cintica Muy buena Excelente Muy buena

Separacin defases

Rpida Rpida Rpida

Estabilidad Muy buena Muy buena Muy buena

Formacin de

lodos Lenta Variable Lenta

Ejemplo LIX 84LIX 622;ACORGA

PT5050LIX 984


32/32

Extraccin de Cu2+,

mediante LIX 984

Separación Por Solventes

Documents

Transcript of Separación Por Solventes