Extração Líquido-Líquido Operação Unitária de transferência de massa utilizada para separar componentes presentes em uma solução e/ou suspensão, distribuindo-os entre fases líquidas parcialmente solúveis ou insolúveis.

SEPARAÇÕES Sistemas heterogêneos Separação sólido-líquido filtração centrifugação decantação Separação líquido-líquido Sistemas homogêneos Extração líquido-líquido Extração sólido-líquido

SISTEMAS EXTRATIVOS Transferência de solutos de uma fase líquida ou sólida para um solvente líquido Extrações (principais) Líquido-líquido Extração por solventes Extração em sistemas de duas fases aquosas -Sistemas poliméricos (SPDFA) -Sistemas micelares (SMDFA) -Sistemas de micelas reversas (SMR) Sólido-líquido – contato do material sólido com o solvente e posterior evaporação do solvente

Aparelho de Soxlet

Supercrítica - proceso de extração líquida no qual se empregam fluidos comprimidos ao invés dos solventes usuais CO2 é o solvente mais largamente usado por ser não tóxico, não inflamável e por apresentar baixa temperatura crítica (31 ºC) e pressão crítica intermediária (73,8 bar) Sob condições supercríticas, apresenta propriedades fisico-químicas únicas como alta difusividade, baixa viscosidade e baixa tensão superficial, o que faz deste um fluido adequado para este tipo de extração

Diagrama de fases do dióxido de carbono.

Diagrama de fases do CO2 com estado supercrítico.

Válvulas de controle de pressão Entrada de líquido Condensador de CO2 Líquido refrigerante Vaso de extração Vaso de separação Extrato Bomba de CO2 Trocador de calor Suprimento de CO2 Líquido drenado

Extração líquido-líquido Usada quando: Soluto e solvente têm volatilidade semelhante Soluto é termossensível Soluto e solvente formam mistura azeotrópica Concentração de soluto é baixa

Extração líquido-líquido: sequência de eventos Mistura ou contato Separação de fases (formação) Coleta das fases (separação)

Miscibilidade dos solventes Completamente miscíveis inadequados para extração Imiscíveis ideais para extração Parcialmente miscíveis dependentes da composição possibilidades variadas podem ser empregados para extração

Sistemas de solventes Sistemas aquosos Sistemas aquoso / não-aquoso Água / cetona isobutilmetílica (MIBK) Água / acetona Água / clorofórmio Sistemas aquosos Sistemas poliméricos de duas fases aquosas Fosfato de sódio / PEG em água (polietilenoglicol) Sistemas micelares de duas fases aquosas Sistemas micelares reversos Água ou solução iônica / tensoativo

Coeficiente de Partição CTi - concentração, ou atividade, do soluto i na fase de topo CFi - concentração, ou atividade, do soluto i na fase de fundo.

Princípio da Extração líquido-líquido Equilíbrio de partição entre água (w) e um líquido orgânico genérico (l) ou entre as duas fases aquosas Em função das frações molares Funil separador Soluto na fase aquosa ou fase aquosa inferior Soluto na fase orgânica ou fase aquosa superior Torneira de passagem Em função das concentrações molares

Fase aquosa superior (polimérica) Fase aquosa inferior (salina) Exemplo de separação de fases em um sistema polimérico de duas fases aquosas tipo polímero/sal (no caso PEG/fosfato).

Contato líquido-líquido agitação do recipiente de extração emprego de um tanque sob agitação fluxo de líquido em contra-corrente fluxo de líquido em contra-corrente agitado contato através de uma estrutura porosa

Separação (formação) das fases coalescência e deslocamento das fases por ação da gravidade coalescência e deslocamento das fases por centrifugação Separação por membrana

Extratores