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INSTITUTO TECNOLOGICO SUPERIOR DE COATZACOALCOS Ingeniería Química

“PROCESOS DE SEPARACIÓN. III”

Practica No.3 EXTRACCIÓN LÍQUIDOLÍQUIDO. NOMBRE DE LOS ALUMNOS:

1) MARCOS LÓPEZ GILBERTO. 2) RICO MAYAGOITIA ALONDRA DE JESÚS.

MATRICULAS:

1) 15082098 2) 15082083

PERIODO ESCOLAR NOMBRE DEL DOCENTE

OBJETIVO

AGOSTO-DICIEMBRE 2018

GRUPO

M.C. Jorge González Toto.

7D

ING. QUIÍMICA PORTAFOLIO DE EVIDENCIAS Al término de la práctica, el alumno simulará en estado estacionario una extracción líquidolíquido, para la mezcla de agua, ácido acético y acetona, a partir del cloroformo, en AspenHysys.

MARCO TEÓRICO 1. ¿Qué es la extracción? R: La extracción es la técnica empleada para separar un producto orgánico de una mezcla de reacción o para aislarlo de sus fuentes naturales. Puede definirse como la separación de un componente de una mezcla por medio de un disolvente. En la práctica es muy utilizada para separar compuestos orgánicos de las soluciones o suspensiones acuosas en las que se encuentran. El procedimiento consiste en agitarlas con un disolvente orgánico inmiscible con el agua y dejar separar ambas capas. Los distintos solutos presentes se distribuyen entre las fases acuosas y orgánicas, de acuerdo con sus solubilidades relativas. De este modo, las sales inorgánicas, prácticamente insolubles en los disolventes orgánicos más comunes, permanecerán en la fase acuosa, mientras que los compuestos orgánicos que no forman puentes de hidrógeno, insolubles en agua, se encontrarán en la orgánica. 2. Menciona la diferencia entre la extracción líquido-líquido y sólido-líquido. R: En la extracción líquido-líquido se separa un componente de una mezcla líquida, con ayuda de un disolvente, que preferentemente lo disuelve. Campos de aplicación son, por ejemplo, la separación de vitaminas de soluciones acuosas o la separación de aromáticos de fracciones de petróleo. Con la extracción sólido-líquido se puede extraer componentes solubles de sólidos con ayuda de un disolvente. Campos de aplicación de esta operación básica son, por ejemplo, la obtención de aceite de frutos oleaginosos o la lixiviación de minerales. 3. Menciona las aplicaciones que tiene en la industria química, el cloroformo. R:  El cloroformo se utiliza en la industria química, para fabricar plásticos o teflón o en la síntesis orgánica. Antiguamente se usó como anestésico y como arma.  Empleado en la industria para la limpieza como desengrasante de metales.  En química se utiliza en la separación orgánica.  En la fabricación de plásticos que se utiliza en el proceso de unión.  Se utiliza como un precursor en la fabricación de teflón (antiadherente).

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ING. QUIÍMICA PORTAFOLIO DE EVIDENCIAS 4. Mencione la aplicación que tiene la ecuación UNICUAQ en Aspen Hysys. R: Cuando no se puede disponer de coeficientes de interacción (experimentales o estimados) para usar con Wilson o NRTL, se debe utilizar el modelo de solución UNIQUAC con la predicción de los coeficientes de interacción binaria mediante UNIFAC . 5. Mencione los usos que tiene la acetona y el ácido acético en la extracción. R: La Acetona presenta las reacciones típicas de las cetonas saturadas. Estas reacciones incluyen adición, óxido – reducción y condensación, generando alcoholes, ácidos y aminas. La reactividad química de la Acetona es muy importante a nivel comercial en la síntesis de Metil Metacrilato, Alcohol Diacetona, Bisfenol A y otros derivados. El ácido acético es uno de los ácidos carboxílicos más utilizados tanto en la industria química como en la alimentaria, siendo sus principales aplicaciones la producción de acetato de vinilo monómero, empleado en la fabricación de pinturas, adhesivos y papel, y la producción de ácido terftálico purificado, precursor del poliéster PET. Además, es el ingrediente clave en el vinagre. Algunos de los métodos propuestos para recuperar el ácido han sido la destilación reactiva, la precipitación de sales, el uso de membranas o la extracción líquido-líquido. 6. Indique las aplicaciones de la extracción líquido-líquido y sólido-líquido en la industria química. R: Este es un proceso fundamental en las industrias química y farmacéutica para separar productos entre sí. Una mezcla muy común es una mezcla binaria con un bajo factor de separación vapor/líquido, como el ácido acético en agua. El ácido acético puede separarse fácilmente del agua extrayéndolo con éter metil tert-butílico (MTBE) como disolvente, el cual puede evaporarse con facilidad. En la industria alimentaria son: extracción de aceites y grasas animales y vegetales, lavado de precipitados, obtención de extractos de materias animales o vegetales, obtención de azúcar, fabricación de té y café instantáneo, entre otras.

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DESARROLLO Se desea llevar a cabo una extracción usando cloroformo como disolvente y como alimentación agua, ácido acético y acetona. A continuación se muestran los datos a utilizar. ALIMENTACIÓN. Temperatura

18.50

C

Presión

101.3

KPa

Flujo molar

2.648

Kgmol/hr

Comp. Mole Fracc (H2O)

0.5241

Comp. Mole fracc (acetona)

0.1300

Comp. Mole fracc (ác. Acéti)

0.3459

DISOLVENTE Temperatura

18.50

C

Presión

101.3

KPa

Flujo molar

2.932

Kgmol/hr

Comp. Mole fracc. (H2O)

0.00

Cop. Mole fracc. (acetona)

0

Comp. Mole fracc (ácido ace)

0

Comp. Mole fracc. (Cloroformo)

1.0

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RESULTADO DEL APRENDIZAJE CONCLUSIÓN La extracción es aquel procedimiento en el cual se separa una sustancia que puede ser disuelta en dos disolventes no miscibles entre ellos, con diferente grado de solubilidad y que se encuentran en relación a través de una interfase. La relación de las concentraciones que presente dicha sustancia a una determinada temperatura, en cada uno de esos disolventes, será constante. Esta misma se designa con el nombre de coeficiente de reparto.

Los pasos serían los siguientes: se coloca dentro del embudo la sustancia ya disuelta en el disolvente del cual se propone la extracción, luego, se completa con el disolvente en el que se extrae y en el cual la solubilidad de la sustancia es mayor; se cierra el embudo y se empieza a agitar al mismo para así formar una emulsión de dos líquidos inmiscibles y permitir que la sustancia disuelta entre ambos se reparta; se deberá abrir la válvula del embudo para permitir que los gases contenidos salgan al exterior; dejar reposar para se conforme la interfase; abrir el grifo inferior del embudo y dejar que el líquido más denso discurra.

BIBLIOGRAFÍA   

GEANKOPLIS, PROCESOS DE TRANSPORTE Y OPERACIONES UNITARIAS, ED: CECSA. MC-CABE, SMITH, OPERACIONES UNITARIAS EN LA INGENIERÍA QUÍMICA, ED: MCGRAW-HILL. PERRY, CHILTÓN, MANUAL DE LA INGENIERÍA QUÍMICA, ED: MC-GRAW-HILL.

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