Extracción líquido-líquido con MIK

OBJETIVOS DEL EXPERIMENTO:
El objetivo de esta práctica es el estudio de la técnica de separación
extracción líquido-líquido mediante una serie de ensayos en el sistema ternario
agua, ácido acético y MIK (4-metil-2-pentanona) realizados a temperatura
ambiente.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:
Para la realización de esta práctica, hemos llevado a cabo una serie de
ensayos de extracciónlíquido-líquido con distintas proporciones (en volumen)
de disolvente y alimentación, analizando la eficacia del proceso en cada caso.
En un principio, los ensayos a estudiar eran los siguientes:

PROPORCIÓN (En volumen)
Alimentación / Disolvente

10:1

5:1

2:1

1:1

1:2

1:5

1:10

Sin embargo, debido a la falta de tiempo, se realizaron solamente los
ensayos 1:1 y 2:1.
Larealización de cada ensayo comenzó con la toma de las cantidades
necesarias de alimentación (ácido acético 27% peso) y disolvente (MIK) según
las proporciones (en volumen) anteriores. Como nuestro esquipo de extracción
líquido-líquido tenía una capacidad máxima de 400mL, se fijó el volumen total
de la mezcla en 300mL.
Para el ensayo 1:1 se tomaron 150mL de cada reactivo y para el ensayo
2:1 setomaron 200mL de ácido acético y 100mL de MIK. Además de medir el
volumen de cada reactivo, se midió también el peso de cada uno, ya que
posteriormente se calculará la cantidad de ácido acético en la fase orgánica
mediante un balance de materia para el ácido acético.
Una vez hecho esto, se cargó el equipo con los reactivos y se mantuvo
en agitación durante 5 minutos para garantizar que se llegabaal equilibrio.
Transcurrido este tiempo, se detuvo la agitación y se esperaron otros 5 minutos
para conseguir que las fases se separaran completamente.
Por último, se recogieron por separado cada una de las fases, se midió
el volumen y masa de cada fase (tras realizarse el proceso) y se tomó una
muestra de la fase acuosa para su posterior análisis.

RESULTADOS EXPERIMENTALES:
Losresultados experimentales conseguidos para cada uno de los
ensayos fueron los siguientes:

ENSAYO 1 : 1
INICIAL
FASE ACUOSA
(Acético 27% peso)
FASE ORGÁNICA
(MIK)

TRAS EQUILIBRIO

Volumen(mL)
masa(g)
Volumen(mL)

150
153,9
150

Volumen(mL)
masa(g)
Volumen(mL)

126
127,1
171

masa(g)

117,7

masa(g)

143,4

ENSAYO 2 : 1
INICIAL
FASE ACUOSA
(Acético 27% peso)
FASEORGÁNICA
(MIK)

TRAS EQUILIBRIO

Volumen(mL)
masa(g)
Volumen(mL)

200
219,2
100

Volumen(mL)
masa(g)
Volumen(mL)

185
187,3
111

masa(g)

64,3

masa(g)

94,9

Obtención del porcentaje de ácido acético en la fase acuosa de
cada ensayo mediante el diagrama triangular de equilibrio del sistema
ternario agua-ácido acético-MIK:
Alimentación (F): Ácido acético en faseacuosa
-

Fracciones másicas:

Xacético = 0,27
XH2O = 0,73
Disolvente (S): 4-metil-2-pentanona (MIK)
-

Fracciones másicas:

XMIK = 1
● ENSAYO 1: Mezcla 1:1
Comenzamos situando en el diagrama triangular los puntos F y S, ya
que conocemos tanto la composición de la alimentación como la del disolvente.
A continuación, mediante la regla de la palanca, calculamos donde ubicar el
punto demezcla:

Masa de alimentación: mF = 153,9g
Masa de disolvente: mS = 117,7g
Masa de mezcla: mM1 = 271,6g
Segmento SF: SF = 12,7cm
SM1
F=

M1  153,9g =

SF

SM1

271,6g  SM1 = 7,2cm

12,7cm

Conocido el punto de mezcla, trazamos la recta de reparto que pasa
dicho punto, consiguiendo situar los puntos correspondientes a la fase orgánica
y a la fase acuosa tras alcanzarse elequilibrio. Mirando la composición de la
fase acuosa obtenemos:
-

Fracciones másicas FASE ACUOSA (FA1):
Xacético = 0,17
XH2O = 0,79
XMIK = 0,04

● ENSAYO 1: Mezcla 2:1
Comenzamos situando en el diagrama triangular los puntos F y S, ya
que conocemos tanto la composición de la alimentación como la del disolvente.
A continuación, mediante la regla de la palanca, calculamos donde ubicar...