A EXTRAÇÃO LÍQUIDO - LÍQUIDO

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Um equipamento extrator pode ser cocorrente ou contracorrente, contínuo ou descontínuo e são basicamente formados por um tanque de agitação seguido de torres de extração ou tanques decantadores. Caracteriza-se também como de primeiro estágio quando alimentação e solvente são misturados e posteriormente ocorre a extração com decantação dos líquidos insolúveis. Quando realiza-se uma extração de múltiplos estágios, após obtenção do produto purificado, adiciona-se mais solvente repetindo-se o processo, há uma relação de quanto maior o número de estágios mais puro será o produto final. Porém o empecilho para aplicação de um equipamento múltiplo estágio encontra-se na área ocupada, uma vez que misturadores e decantadores são equipamentos de grande porte (UNIBH, 2017).

- OBJETIVOS

- OBJETIVO GERAL

- Determinar a quantidade de álcali em diesel.

- OBJETIVOS ESPECÍFICOS

- Observar o funcionamento de uma coluna de extração.

- Observar condições ótimas de vazão e temperatura para uma escala piloto.

- Verificar o erro do método utilizado.

- PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

- MATERIAIS

- Extrator líquido-líquido;

- Bombas;

- Suporte Universal;

- Bureta

- Enlermeyer

- REAGENTES

- NaOH

- H2O

- Óleo Diesel

- HCl

- Fenolftaleína

- METODOLOGIA

Primeiramente adicionou-se 60 L de óleo diesel contendo 150 g de NaOH, no balão inferior do lado esquerdo do extrator líquido-líquido. No balão inferior do lado direito foi adicionada uma quantidade de água para ser utilizado como solvente.

Em seguida foram ligadas as bombas, e assim a água foi enviada para o fundo da coluna e o óleo diesel foi bombeado para o topo. Quando os compostos chegam a coluna liga-se o agitador. Assim espera-se até que a extração seja concluída.

Por fim, realiza-se a coleta de uma amostra de água com o NaOH extraído, para realizar a titulação. Esta foi realizada com HCl que foi adicionada na bureta e como indicador foram utilizadas algumas gotas de fenolftaleína, que foi adicionada na solução de água e hidróxido e sódio contendo 25 mL. A solução de HCl foi adicionada até o ponto de viragem e foi coletada a quantidade de utilizada.

- RESULTADOS E DISCUSSÃO

Os dados de volume e massa utilizados para a realização do procedimento encontram-se na Tabela 1.

Tabela 1 – Dados iniciais do procedimento

Volume inicial óleo diesel (L)

Massa de NaOH (g)

Fração Mássica de NaOH

60

150

0,03

Fonte: Os autores, 2017

A partir desses dados de volume inicial de óleo diesel e de massa de NaOH, encontrou-se a concentração inicial de NaOH de 2,5 g/L ou 0,0625 mol/L. Os resultados obtidos após a titulação estão dispostos na Tabela 2.

Tabela 2 – Dados iniciais do procedimento

Volume inicial (L)

Concentração de NaOH (mol/L)

Concentração de HCl (mol/L)

Volume de HCl (L)

0,025

0,024

1

0,0006

Fonte: Os autores, 2017

Com os resultados anotados do procedimento realizado foi possível de se calcular o coeficiente de partição (k), através da Equação 1.

[pic 1]

Equação (1)

Onde:

k = coeficiente de partição

[pic 2][pic 3][pic 4] = concentração de NaOH na fase aquosa

[pic 5][pic 6][pic 7] = concentração de NaOH na fase orgânica

Substituindo-se os valores de concentração da fase aquosa (0,0625 mol/L) e da fase orgânica (0,024 mol/L) explícitos anteriormente, encontrou-se um valor de k de 2,60.

O coeficiente de partição é o equilíbrio de partição líquido-líquido atingido devido à agitação da mistura onde a maior parte de um composto estará maior na fase aquosa enquanto a quantidade de outro composto estará maior na fase orgânica, dependendo do valor de k (TREVISAN; HABECK; FARHAT, 2013).

Nesse caso, o valor de k calculado é de 2,60 significando que a maior parte do composto a ser removido (NaOH) encontra-se na fase aquosa e não na fase orgânica.

Mesmo com o valor do coeficiente de partição (ou coeficiente de distribuição) bastante alto, é mais eficiente que se realizem várias extrações com volumes pequenos ao invés de uma única extração com volume grande.

Também a partir dos resultados obtidos do experimento foi possível determinar o rendimento (R) de NaOH recuperado através da Equação 2.

[pic 8]

Equação (2)

Onde:

R = rendimento

[pic 9][pic 10][pic 11] = concentração de NaOH na fase aquosa

[pic 12][pic 13] = volume da fase aquosa

M = massa de óleo diesel

[pic 14][pic 15] = fração