Extracción líquido-líquido
Cuando la separación por destilación es ineficaz o muy difícil, la extracción líquido-líquido es una de las alternativas a considerar. Mezclas con temperaturas de ebullición próximas o sustancias que no pueden soportar la temperatura de destilación, aun operando a vacío, con frecuencia se separan de las impurezas por extracción, que utiliza diferencias de estructura química en vez de diferencias de volatilidad.
Por ejemplo, en la obtención de la penicilina se recupera del caldo de fermentación por extracción con un disolvente, tal como acetato de butilo, después de disminuir el pH para obtener un coeficiente de partición favorable. El disolvente se trata después con una disolución tampón de fosfato para extraer la penicilina del disolvente y obtener una disolución acuosa purificada, a partir de la cual se obtiene eventualmente la penicilina por secado.
La extracción también se utiliza para recuperar ácido acético de disoluciones diluidas; la destilación sería posible en este caso, pero la etapa de extracción reduce considerablemente la cantidad de agua que es preciso destilar.
Uno de los principales usos de la extracción es separar los productos del petróleo que tienen diferente estructura química pero aproximadamente el mismo intervalo de ebullición. Las fracciones de aceite lubricante (T ebull. >300°C) se tratan con disolventes polares de baja temperatura de ebullición tales como fenol, furfural o metilpirrol idona, para extraer los aromáticos y dejar que el aceite contenga fundamentalmente parafinas y naíienos.
Los aromáticos tienen malas características viscosidad-temperatura, pero no pueden separarse por destilación debido a que se solapan los puntos de ebullición. En un proceso similar, los aromáticos se extraen del reformado catalítico utilizando un disolvente polar de alta temperatura de ebullición y después se destila el extracto para dar benceno, tolueno y xilenos puros que se utilizan como productos químicos intermedios.
Un excelente disolvente para este fin es el compuesto cíclico sulfolano que tiene una elevada selectividad para aromáticos y una volatilidad muy baja (T ebull. 290°C).
Cuando pueden utilizarse indistintamente la destilación y la extracción, generalmente se elige la destilación, a pesar de que se requiere calefacción y enfriamiento. En extracción es preciso recuperar el disolvente (generalmente por destilación) para su reutilización y la operación combinada es más compleja y, con frecuencia, más costosa que la destilación sola sin extracción.
Sin embargo, la extracción ofrece mayor flexibilidad en la selección de las condiciones de operación, ya que el tipo y cantidad de disolvente, así como la temperatura de operación, se puede variar a voluntad. En este sentido la extracción se parece más a la absorción de gases que a la destilación.
En muchos problemas la elección entre los métodos a utilizar se basará en un estudio comparativo de destilación y extracción. La extracción puede utilizarse para separar más de dos componentes y en algunas aplicaciones se requiere una mezcla de disolventes en vez de un solo disolvente.
Fuente: Apuntes de procesos químicos de la UNIDEG
