1 extraÇÃo com solventes simples e múltipla¡rios 2010/p01... · coeficiente de distribuição...

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1 EXTRAÇÃO COM SOLVENTES simples e múltipla Discente: Juliana Rodrigues UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA Instituto de Química ARARAQUARA / SP Profº. Dr. José Eduardo de Oliveira Prof o . Dr. Leonardo Pezza Profª. Ms. Juliana Rodrigues

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Page 1: 1 EXTRAÇÃO COM SOLVENTES simples e múltipla¡rios 2010/P01... · coeficiente de distribuição do ... Extração realizada apenas em uma etapa, ou seja, determina-se o ... E.B

1 – EXTRAÇÃO COM

SOLVENTES – simples e

múltiplaDiscente:

Juliana Rodrigues

UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA

Instituto de Química

ARARAQUARA / SP

Profº. Dr. José Eduardo de Oliveira

Profo. Dr. Leonardo Pezza

Profª. Ms. Juliana Rodrigues

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Consiste na separação de um componente de uma

mistura por meio de um SOLVENTE.

Tipos:

• Extração sólido-líquido

• Extração líquido-líquido contínua

não-contínua

Extração

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Extração sólido-líquido

Soxhlet

Muito utilizado na extração de

produtos naturais

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Constante de distribuição

Extração líquido-líquido

𝑲 = 𝑪𝟐𝑪𝟏

= 𝒈 𝒄𝒐𝒎𝒑𝒐𝒔𝒕𝒐 𝒑𝒐𝒓 𝒎𝑳 𝒔𝒐𝒍𝒗𝒆𝒏𝒕𝒆 𝒐𝒓𝒈â𝒏𝒊𝒄𝒐

𝒈 𝒄𝒐𝒎𝒑𝒐𝒔𝒕𝒐 𝒑𝒐𝒓 𝒎𝑳 𝒅𝒆 á𝒈𝒖𝒂

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Solvente

extrator

Não pode ser

solúvel em H2O

Não pode reagir

com a substância a

ser separada

Escolha do solvente

Deve formar duas fases

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Extração líquido-líquido contínua

Usado quando um número muito grande

de extrações são necessárias (K

desfavorável)

O solvente orgânico passa continuamente

sobre a solução contendo o soluto,

levando parte deste consigo, até o balão

de aquecimento. Como o solvente está

sendo destilado, o soluto vai se

concentrando no balão de aquecimento.Extração por líquido menos denso

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Extração líquido-líquido contínua

Extração por líquido mais denso

A diferença em relação à aparelhagem

anterior é que, neste caso, o solvente cai

através da solução, ao invés de subir, e

volta à retorta pelo princípio dos vasos

comunicantes, através do braço de vidro

inferior, convenientemente dobrado.

Vantagem: um volume baixo de solvente é

necessário

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Frasco cônico Tubo centrífugo Funil de separação

Volumes < 4 mL

(MICRO)

Volumes 10 mL

(MICRO)

Volumes > 10 mL

(MACRO)

Extração líquido-líquido não-contínua

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A maioria das extrações consiste de uma fase aquosa e uma fase orgânica

Extração líquido-líquido não-contínua

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Solvente Densidade (g/mL)

Ligroina (mistura de hidrocarbonetos) 0,67 - 0,69

Éter Dietílico 0,71

Tolueno 0,87

Água 1,00

Diclorometano (cloreto de metileno) 1,33

Solventes orgânicos utilizados paraextrações com água

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Extração x lavagem

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Emulsão

Solução coloidal de um líquido no outro. São gotículas de

solventes orgânicos mantidas em suspensão numa solução

aquosa quando os dois são misturados ou agitados

vigorosamente.

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Emulsão

Causam problemas na separação dos

componentes

Para evitar !!!

Agitar cuidadosamente

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Emulsão

Como eliminar!!!

•Descanso e leves batidas com uma mangueira de silicone na lateral do

funil de separação

• Descanso e agitação com uma bagueta

• centrifugar

• Adicionar solução saturada de NaCl

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Efeito Salting-out

O efeito SALTING OUT se

baseia no aumento do

coeficiente de distribuição do

analito, que é possível quando

um sal é dissolvido na solução

coloidal.

Como uma das fases é

aquosa, as moléculas de

água terão preferência em

solvatar o sal, liberando

assim, as moléculas

orgânicas para a fase

orgânica.

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Tipos de extrações

Extração simples

Extração realizada apenas em uma etapa, ou seja, determina-se o

volume de solvente extrator e realiza-se a extração com todo o

volume de uma única vez.

Extração múltipla

Envolve duas ou mais extrações simples.

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3 =

𝑚100

(50 −𝑚)100

Extração simples

K = 3

m = 50 g

V (H2O) = 100 mL

𝑚 = 3(50−𝑚)

𝑚 = 150 − 3𝑚

4𝑚 = 150

𝑚 = 37,5 𝑔

𝑲 = 𝑪𝟐𝑪𝟏

= 𝒈 𝒄𝒐𝒎𝒑𝒐𝒔𝒕𝒐 𝒑𝒐𝒓 𝒎𝑳 𝒔𝒐𝒍𝒗𝒆𝒏𝒕𝒆 𝒐𝒓𝒈â𝒏𝒊𝒄𝒐

𝒈 𝒄𝒐𝒎𝒑𝒐𝒔𝒕𝒐 𝒑𝒐𝒓 𝒎𝑳 𝒅𝒆 á𝒈𝒖𝒂

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Extração múltipla

3 =

𝑚50

(50 −𝑚)100

2𝑚 = 3(50−𝑚)

5𝑚 = 150

𝑚 = 30 𝑔

3 =

𝑚50

(20 −𝑚)100

2𝑚 = 3(20−𝑚)

5𝑚 = 60

𝑚 = 12 𝑔

2 x com 50,0 mL cada

1a Extração 2a Extração

Total extraído: 30 + 12 = 42 g

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Simples x múltipla

Simples: m = 37,5 g

Múltipla: m = 42,0 g

• Repetição para separar maior quantidade da substância desejada.

• Mais extrações com menores quantidades de solvente ao invés de

apenas uma extração com emprego de maior volume do solvente.

Mais eficiente

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Simples x múltipla

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Procedimento de extração

1o Passo: verificar se há vazamento na tampa e torneira do funil

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Procedimento de extração2o Passo: adicionar a solução e o solvente no funil

Apoiar o funil em um

anel metálico

Fechar a torneira

Colocar um frasco

limpo e seco na saía

do funil

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Procedimento de extração

Volume ideal: ¾ do volume total do funil

ERRADO CERTO

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Procedimento de extração3o Passo: agitar a solução no funil

Segurar firmemente a tampa

O funil deve ser ventilado segurando-o

de cabeça para baixo e abrindo a

torneira vagarosamente, para deixar

escapar os vapores

(Liberar pressão)

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Procedimento de extração3o Passo: agitar a solução no funil

Não apontar o funil de separação na

direção de seus colegas e de si próprio

Direcionar o funil para

dentro da capela

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Procedimento de extração

4o Passo: deixar o funil em repouso até que as fases se separem

Coloque o funil de separação no suporte metálico e

aguarde até que decante as fases.

Destampe o funil de separação antes de iniciar a

separação das fases.

O resultado ideal são duas fases bem definidas,

fáceis de separar observando a interface das fases.

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Procedimento de extração

5o Passo: separação das fases

Manusear a torneira como uma bureta (maior controle)

Fase inferior: pela

torneira

Fase superior: pela

abertura superior do

funil

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Procedimento de extração

5o Passo: separação das fases

• Fase inferior: deixar um pouco da fase inferior no funil

• Fase superior: deixar um pouco da fase superior descer pela torneira

Evitar contaminação da

substância de interesse

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Propriedades dos reagentes

Densidade da água: 1,00 g/mol

Solvente Massa molar

(g/mol)

Densidade (g/mL)

p.f. (oC)

p.e. (oC)

Solubilidade Característica

Etanol C2H5OH

46,07 0,794 -117 78,5 Água, acetona, benzeno e éter

Líquido incolor volátil

Inflamável Clorofórmio

CHCl3 119,4 1,48 -63,5 62,0 Álcool, éter e

benzeno Líquido incolor

volátil

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Toxicidade dos reagentes

Solvente Riscos

Etanol

C2H5OH

Exposição prolongada: irritação nos olhos, pele e nariz. Dor de cabeça,

náusea, vômito, sonolência, fadiga, sudação, entorpecimento mental ou

depressão, falha na percepção.

Efeito crônico: dependência química, cirrose hepática.

Clorofórmio

CHCl3

Contato direto: pode causar irritação nos olhos, pele e trato

respiratório.

Exposição prolongada: doenças mentais, náusea e confusão; dor de

cabeça; fadiga; dormência; aumento do fígado. Pode ser fatal se

inalado ou aspirado. Afeta o SNC, rins e fígado. Pode causar câncer

dependendo do nível e duração da exposição.

Capela !!!

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Descarte dos reagentes

Clorados

Descartar em recipiente apropriado

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Bibliografia• Merck Index

• Apostila de Química Orgânica Experimental

• Mohrig, J.R. e Neckers, D.C. Laboratory Experiments in Organic

Chemistry, 3a Ed., 1976.

• Gonçalves D., Química Orgânica Experimental, 7a Ed., 1988.

• Mano, E.B. e Seabra, A.P. Práticas de Química Orgânica, 3a Ed.,

2006.

• Pavia, D.L., Lampman, G.M., Kriz, G.S. Introduction to Laboratory

Techniques: a microscale approach. 2nd ed. Philadelphia: Saunders

College, 1995.

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Fluxograma