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EXTRACCION LÍQUIDO - LÍQUIDO I. OBJETIVO Estudiar la operación de la columna YORK-SCHEIBEL, considerando el Sistema Tolueno (A) - Ácido acético (C) - Agua (B), para encontrar los valores del número de unidades de transferencia (NTO R) y la altura de la unidad de transferencia (HTO R) en base a la transferencia global referida a la rase refino. II. FUNDAMENTO TEORICO La extracción líquido - líquido consiste en la separación de los constituyentes de una disolución líquida por contacto con otro líquido inmiscible que disuelve preferentemente a uno de los constituyentes de la disolución original, dando lugar a la aparición de dos capas líquidas inmiscibles de diferentes densidades. En todas las operaciones de este tipo, la solución que se va a extraer se llama alimentación y disolvente el líquido con el cual se pone en contacto la alimentación. El producto de la operación rico en el disolvente se llama extracto; el líquido residual de donde se separa el soluto es el refinado. III. ELECCION DEL DISOLVENTE Las siguientes características son las que deben considerarse antes de tomar una decisión: 1) Selectividad La efectividad del disolvente B para separar los componentes de una solución de A y C, se miden comparando la solución entre C y A en la fase rica en B con esa relación en la fase rica en A en el equilibrio. La relación de las relaciones, el factor de separación, o selectividad

B, es análoga a la volatilidad relativa en la destilación. Si E y R son las fases en el equilibrio. Β = (Fracción peso de C en E / Fracción peso de A en E) (Fracción peso de C en R / Fracción peso de A en R} Β = Y*E (Fracción peso de A en R) / Xr (Fracción peso de A en E) Para todas las operaciones de extracción útiles la selectividad debe ser mayor de uno, cuanto más mejor. Si la selectividad es uno, la separación no es posible. Generalmente, la selectividad varía considerablemente con la concentración del soluto. En algunos sistemas, pasa de valores grandes a través de la unidad a valores fraccionarios; estos son análogos a los sistemas azeotrópicos en la destilación. 2) Coeficiente de Distribución Este coeficiente es fa relación y*/x en el equilibrio. Mientras que no es necesario que el coeficiente de distribución sea mayor de 1, los valores más grandes resulta más adecuados, puestos que se requerirá menos disolvente para la extracción. 3) Recuperabilidad Muchas veces es necesario recuperar el disolvente para volverlo a utilizar; generalmente, la recuperación se hace mediante otra de las operaciones de transferencia de masa, con frecuencia por destilación. Las mezclas deben presentar elevada volatilidad relativa para que la recuperación no sea cara. Si el disolvente se debe volatilizar, su calor latente de vaporización debe ser pequeño.

4) Densidad Es necesaria una diferencia en las densidades de las fases líquidas saturadas, tanto para la operación con equipo por etapas como de contacto continuo. Cuanto mayor sea la diferencia tanto mejor. 5) Tensión Interfacial Cuanto mayor sea la tensión interfacial, más rápidamente ocurrirá la coalescencia de las ernulsiones, pero será mayor la dificultad para la dispersión de un líquido en el otro. Generalmente, la coalescencia es muy importante, por lo tanto, la tensión interfacial debe ser alta. 6) Reactividad Química El disolvente debe ser estable e inerte químicamente frente a los demás componentes del sistema y frente a los materiales comunes de construcción. 7) Viscosidad Presión de vapor y punto de congelamiento. Deben ser bajos, para facilitar el manejo y el almacenamiento. 8) El disolvente debe ser no tóxico, no inflamable y de bajo costo. IV. LIQUIDOS DISPERSO Y CONTINUO Para formar la superficie líquida interfacial necesaria para rápida transferencia de masa, uno de los líquidos se extiende en finas películas o se dispersa en forma de pequeñas gotitas que atraviesan una fase continua del otro. La fase dispersa puede ser densa o ligera, extracto o refinado. Por esta causa, tiene más significado describir el funcionamiento del equipo en términos de coeficientes y unidades de transferencia de refinado o extracto.

El ingeniero que hace el proyecto del equipo siempre puede elegir cual de los líquidos ha de ser la fase dispersa. De ordinario, es deseable dispersar el líquido que fluye a mayor velocidad volumétrica, pues, para un tamaño de gota dado, este producirá la mayor área interfacial. Sin embargo, a veces hay consideraciones que han de ocupar el primer lugar al tomar esta decisión. Para diseñar estas columnas extractoras, puesto que lo diferencial el cambio de concentración con la altura de cualquiera de los líquidos al pasar a través del extractor la altura de la torre se expresa no en función de las etapas o pasos, si no en función de las unidades de transferencia