L'estrazione liquido-liquido è una metodologia chimica utilizzata per separare soluti in base alla loro solubilità in solventi immiscibili. Questo processo sfrutta la differenza di affinità del soluto verso due fasi, permettendo la purificazione e il recupero di sostanze. L'efficienza di questa tecnica è influenzata da vari fattori, tra cui la temperatura e la presenza di agenti tensioattivi, e può essere ottimizzata attraverso l'uso delle equazioni di Kremser e bilanci di massa accurati.
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Il processo prevede il trasferimento di un soluto da una fase liquida all'altra, con la fase solvente che ha una maggiore affinità per il soluto
Estratto e raffinato
Dopo l'estrazione, si ottiene un sistema bifasico con una fase contenente il soluto estratto e l'altra con una minore concentrazione di soluto
La differenza di solubilità, la temperatura, la pressione e la presenza di agenti tensioattivi possono influire sull'efficienza del processo di estrazione liquido-liquido
Nel metodo in controcorrente, le due fasi liquide fluiscono in direzioni opposte attraverso una colonna di estrazione, permettendo un contatto continuo e un trasferimento efficiente del soluto
Nel metodo a correnti incrociate, la fase di alimentazione viene messa in contatto con porzioni successive di solvente fresco, con separazione delle fasi dopo ogni stadio
La scelta del metodo dipende dalla natura del sistema, dalla scala del processo e dall'efficienza richiesta
Le equazioni di Kremser correlano le concentrazioni del soluto nelle fasi di alimentazione e di estratto con il fattore di estrazione, che rappresenta l'efficienza del trasferimento del soluto tra le fasi
Le equazioni di Kremser sono utili per progettare e ottimizzare processi di separazione in controcorrente, come l'assorbimento di gas e lo stripping
Il bilancio di massa del soluto è essenziale per determinare il numero di stadi necessari sia nell'estrazione a stadi multipli in controcorrente che a correnti incrociate
L'estrazione frazionata permette la separazione di più soluti mediante l'uso di un solvente e un controsolvente con affinità selettive per i diversi soluti
Il processo si svolge in una colonna di estrazione in controcorrente, con l'alimentazione che entra in un punto intermedio
La comprensione dell'equilibrio di ripartizione e la definizione di uno stadio di equilibrio sono cruciali per il design e l'ottimizzazione di sistemi di estrazione liquido-liquido
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Definizione estrazione liquido-liquido
Tecnica di separazione basata sulla solubilità differenziale di un soluto in due solventi immiscibili.
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Fasi dell'estrazione liquido-liquido
Fase di alimentazione (A) con soluto (C), fase solvente (B) con maggiore affinità per C, estratto e raffinato.
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Recupero del soluto post-estrazione
Il soluto viene recuperato dalla fase solvente tramite distillazione, evaporazione o cristallizzazione.
