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7/26/2019 Separacin Por Solventes
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Separacin por Solventes
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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
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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
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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
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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)
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Extraccin convencional
Procedimiento
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Extraccin convencional
Variables a considerar
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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
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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
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Extraccin en contracorriente (o de Craig)
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Extraccin en contracorriente (o de Craig)
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Extraccin en contracorriente (o de Craig)
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Cartucho con sustancia adsorbente:
Adsorbente
Lana de vidrio
Extraccin en fase slida
Montaje
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Extraccin en fase slida
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.
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Extraccin en fase slida
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Extraccin en fase slida
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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.
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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
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Extraccin
Re - Extraccin
Solucin RicaPLS
Refino
Electrolito Pobre
Spent
ElectrolitoRico
Avance
Orgnico
Descargado
Orgnico
Cargado
Acondicionamiento Lavado
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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)
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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:
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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:
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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:
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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
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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
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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.
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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:
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Estructura general de las Oximas.
Y = H (saliciladoximas)
Y = CH3(cetoximas)
R = C9H19
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Complejo formado entre una oxima y el Cu2+.
Y = H (saliciladoximas)
Y = CH3
(cetoximas)
R = C9H19
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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
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Extraccin de Cu2+,
mediante LIX 984