EXTRAÇÃO

1.INTRODUÇÃO

Com o avanço da tecnologia, cada dia mais, o meio ambiente tem sido sobre- carregado pela geração de resíduos poluentes pelas indústrias. As refinarias de petróleo, por exemplo, são fontes potenciais de poluição ambiental, uma vez que seus hidrocarbonetos são aplicados como combustíveis derivados de petróleo e como precursores de compostos sintéticos em grandes volumes. Quantidades consideráveis de produtos petrolíferos contaminam o solo e as águas subterrâneas como consequência de vazamentos e derramamentos de processos de refino e transporte de petróleo.

        A extração sólido-líquido aplica-se a uma técnica de solubilizar componente de uma mistura sólida, usando um solvente líquido. Frequentemente o composto desejável é solúvel, e o restante do sólido é insolúvel. O soluto após ser extraído pode ser recuperado da solução extraída através de outra etapa de separação. (SILVA,2014)

1.1 LIXIVIAÇÃO

Os componentes de uma fase sólida podem ser separados pela dissolução seletiva da parte solúvel do sólido por meio do solvente apropriado. Esta operação também pode ser chamada de lixiviação ou lavagem. O sólido deve estar finamente cominuído (material britado), de modo que o solvente líquido entre em contato com todo ele. Usualmente o componente desejável é solúvel , e o restante do sólido é insolúvel . O soluto deve então ser recuperado, numa outra etapa de separação.

A extração sólido-líquido é usada industrialmente na fabricação do café solúvel, para recuperar o café solúvel da borra. Outras aplicações industriais incluem a extração do óleo de soja, usando-se hexano como solvente e a recuperação do urânio de minérios de baixo teor pela extração com soluções de ácido sulfúrico ou de carbonato de sódio. Em virtude de uma das fases ser sólida, que não flui como um fluído, é necessário usar tipos especiais de equipamentos para a extração sólido-líquido.

(FOUST, 1982)

A lixiviação é um pouco semelhante a filtração, entretanto em comparação com a filtração, a quantidade de material solúvel separado é maior e as características dos sólidos podem variar durante o processo.

( McCABE,1993)

1.2 EQUIPAMENTOS DE LIXIVIAÇÃO OU LAVAGEM

1.2.1 LIXIVIAÇÃO POR LEITOS FIXOS.

Este processo é feito em um tanque com um fundo falso perfurado para suportar os sólidos e permitir a drenagem do solvente. Os sólidos são carregados em um tanque, e pulverizados até que seu soluto seja reduzido ao mínimo. Em alguns casos a velocidade de dissolução é tão rápida que uma passagem do solvente pelo material já é suficiente, entretanto é mais comum um fluxo contracorrente através de uma bateria de tanques é mais comum. Nesse método o solvente fresco é alimentado no tanque contendo o solida que se deseja extrair, o solvente flui por uma severa série de tanques e finalmente é retirado do tanque que foi carregado. Essa séria de tanques é chamada de “ extraction battery”.

(McCABE, 1993).

1.2.2 LIXIVIAÇÃO POR LEITOS MOVEIS

        Os sólidos movimentam-se através do solvente com muito pouca ou nenhuma agitação. O extrator de Hildebrandt que está mostrado na Figura 1 consiste em um extrator de parafuso em forma de U com uma hélice em cada seção. Os sólidos se introduzem numa extremidade do equipamento e o solvente puro pela outra extremidade do equipamento para ocorrer o fluxo contracorrente (McCABE, 1993). 

[pic 1]

Figura 1 Fonte: McCabe, 1993

1.2.3 LIXIVIAÇÃO POR SÓLIDOS DISPERSOS

Os sólidos que formam camadas impermeáveis, antes ou depois da lavagem, são tratados por dispersantes no solvente, por agitação mecânica no tanque ou no misturador de fluxo. O resíduo lavado após a extração em seguida é, separado da solução forte por sedimentação ou filtração. Pequenas quantidades podem ser lixiviadas em um recipiente simples com agitador, com uma saída no fundo para retirar o resíduo sedimentado. (McCABE, 1993).

                

EQUILÍBRIOS SÓLIDO-LÍQUIDO

         Numa extração sólido-líquido, um solvente líquido é usado para dissolver um sólido solúvel misturado a um sólido insolúvel. Parte da solução adere ao resíduo insolúvel. Um “estágio de equilíbrio” pode ser definido como aquele em que o líquido aderente aos sólidos que saem do estágio tem a mesma composição que o extrato líquido que sai do mesmo estágio. É então necessário determinar experimentalmente a massa de líquido aderente por unidades de sólidos insolúveis. Estes dados podem ser plotados num diagrama ternário conforme a figura 1. As curvas resultantes são as curvas da fase densa ou, conforme o caso, as curvas da lama; estas curvas não representam verdadeiras condições de equilíbrio. No diagrama aparecem também curvas de razão constante entre o solvente e os inertes, além de uma curva determinada experimentalmente para a extração de óleo hipoglosso ( espécie de linguado) usando-se éter como solvente. A fase densa pode ser considerada uma mistura de sólidos inertes e solução. O vértice do ângulo reto representa os sólidos inertes e puros e a hipotenusa do triangulo de composição representa as soluções límpidas. Qualquer reta unindo uma solução límpida, com a composição sobre a hipotenusa, ao vértice do ângulo reto, intercepta a curva da fase densa na composição desta fase em equilíbrio com a solução límpida. Portanto, a parte da reta situada entre a hipotenusa e a curva de fase densa determina as quantidades relativas de solução que adere aos sólidos inertes.

(FOUST, 1982)

[pic 2]

 

Figura 2 . Composição da fase densa na extração sólido-líquido. Fonte: FOUST, 1982

Curva 1 = Razão constante  [pic 3]

Curva 2 = Razão constante [pic 4]

Curva 3 = Curva experimental para a extração do óledo de figádo hipogloso pelo éter.

3.MATERIAIS E MÉTODOS

3.1 MATERIAIS

3.1.1 Equipamentos e vidrarias

• Balão de fundo redondo de 500ml  ;
• Evaporador rotativo (Rotovap);
• Erlenmeyer ;
• Pipeta 50 mL;
• Béquer 500 mL;
• Béquer 250 mL;
• Béquer 100 mL;
• Balança de precisão ;

1. Soluções

• Óleo de soja ;
• Hexano;

Figura 1. Solução de Hexano

[pic 5]

Fonte. Autor

1. MÉTODOS

3.2.1 Contaminação da areia

Inicialmente pesou-se em um béquer de 500mL e anotou-se sua massa. Após anotou-se o erro de leitura do equipamento. Tarou-se a balança e com a ajuda de uma espátula transferiu-se a areia para o béquer cautelosamente evitando o derramar sobre a balança, até que se pesou 200 g.