Extração com solventes quimicamente ativos

UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA

FACULDADE DE TECNOLOGIA – FT

Extração com solventes quimicamente ativos

Camila Mota Monteiro – 21456319

Camilla de Holanda Pereira – 21456927

Fabiane Andrade Rafael – 21456928

Manaus – AM

Resumo

Neste experimento foram utilizados os componentes ácido benzoico e  β-Naftol, sendo estes extraídos através de uma solução de bicarbonato de sódio 5% (NaHCO3) e uma solução de hidróxido de sódio 5% (NaOH), respectivamente. O rendimento obtido foi bem próximo do real, sendo o do ácido benzoico de 80% e  o do β-Naftol de 90%.

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO ...................................................................................... 4

1. EXPERIMENTAL .................................................................................. 5

1. Materiais Utilizados .................................................................... 5
2. Procedimento Experimental ....................................................... 5

1. RESULTADOS E DISCUSSÃO ............................................................ 7

1. CONCLUSÃO ....................................................................................... 8

1. REFERÊNCIAS .................................................................................... 8

1. ANEXO ................................................................................................. 9

1.INTRODUÇÃO

           Existem diversos métodos para se fazer a separação de uma mistura, sendo um deles a extração líquido-líquido, a qual se baseia na transferência do soluto de uma fase líquida para outra de acordo com os diferentes graus de solubilidade do soluto em diferentes solventes imiscíveis. Desse modo, emprega-se um solvente com polaridade próxima à do soluto que deseja-se extrair e outro solvente com polaridade diferente [1,2].

           Tal diferença é fundamental para o bom funcionamento do processo, tendo em vista que se os solventes forem miscíveis, não será formada uma mistura bifásica e a extração não poderá ser realizada.

           Este tipo de extração líquido-líquido é também chamada de extração por solvente ou partição, sendo este último referente à razão entre as concentrações de soluto em cada um dos solventes utilizados; consiste em uma técnica muito utilizada na separação do soluto de uma substância e também na remoção de impurezas da solução [3].

           Na maioria dos casos utiliza-se como solvente água e um composto orgânico, pois a maioria destes é imiscível em água; a fase da água recebe o nome de fase aquosa e a do composto orgânico é conhecida como fase orgânica, geralmente é nesta que o soluto se encontra [2].

Neste caso, foi utilizado um composto ácido, uma base fraca e água como solvente, na qual sua reação resultou em uma solução de duas fases, sendo elas chamadas de fase aquosa e fase orgânica. Havendo diferença de acidez, a extração se baseia na teoria em que a adição de uma base à uma solução de ácido orgânico e um composto neutro, resultado disso é a desprotonação do ácido formando seu respectivo sal e água. O composto neutro permanece descarregado, assim o sal iônico formado se mostrará solúvel em água e o outro com posto insolúvel, portanto podem ser separados.[3]

2.EXPERIMENTAL

1. Materiais Utilizados

• Solução de bicarbonato de sódio 5% (NaHCO3);
• Solução de hidróxido de sódio 5% (NaOH);
• β-Naftol;
• Ácido benzoico;
• Acetato de etila;
• Ácido sulfúrico concentrado (H2SO4);
• Funil de separação;
• Becker;
• Papel indicador universal;
• Funil de Büchner;
• Kitassato;
• Bomba de vácuo;
• Banho de gelo.

1. Procedimento Experimental

           Foram dissolvidas 1,0g de fenol e 1,0g de ácido benzóico em 40mL de acetato de etila e foi colocada em um funil de separação com capacidade de 250mL. Depois disso o experimento foi dividido em duas etapas sequentemente.

• Etapa 1

          Foi-se adicionado ao funil de separação 15 mL de uma solução de NaHCO3 a 5%. É importante ressaltar que a parte orgânica foi a parte da solução que foi utilizada. Em seguida o funil foi tapado para que fosse possível a agitação leve da solução, aliviando a pressão antes. Ao terminar, o funil foi colocado na argola sem a tampa e foi possível a separação das camadas, deixando escorrer em um béquer as frações aquosas, permanecendo somente a solução orgânica no funil. Esse procedimento foi repetido mais duas vezes, sempre deixando a parte orgânica no funil. As três partes aquosas no béquer foram juntadas e a elas foi adicionado H2SO4 concentrado, controlando o pH com um papel indicador, no caso foi 2. A mistura foi submetida a um banho de gelo, porém por um tempo razoável, pois pouco tempo no gelo pode afetar o rendimento e logo depois o precipitado existente foi separado por meio da filtração à vácuo. Esse foi pesado para que fosse possível o cálculo do seu rendimento. Com esse reagente o ácido benzóico foi extraído, como mostra a equação:

[pic 1]

[pic 2][pic 3]

1. [pic 4][pic 5]

• Etapa 2

          A fase orgânica que permaneceu no funil foi extraída três vezes com 15 mL de uma solução de NaOH a 5%, assim como na primeira etapa. Depois as três soluções foram unidas e a elas adicionou-se H2so4 concentrado, controlando o Ph, com um papel indicador, em torno de 2 e 3. A solução também foi submetida a um banho de gelo e depois filtrada à vácuo. O precipitado foi pesado para o cálculo do rendimento. Nessa etapa o β-Naftol foi extraído, reagindo com o hidróxido de sódio.