En la mayoría de las plantas de la industria química, las separaciones físicas suelen realizarse por destilación. Se trata de un proceso sencillo que se basa en la diferencia de temperatura de ebullición, es decir, en la diferencia de volatilidad entre los productos a separar. La separación se lleva a cabo en columnas de platos o de relleno, se equilibra sucesivamente el vapor y el líquido entre cada una de ellas.
Sin embargo, cuando se trata de separar productos cuyas volatilidades son muy próximas, por ejemplo, unos pocos grados por encima de la temperatura de ebullición, la destilación deja de ser adecuada o no resulta económica. En este caso, son necesarios otros procedimientos, como:
- La destilación extractiva, que, al añadir un disolvente, aumenta artificialmente la diferencia de volatilidad, pero requiere una columna adicional para destilar el disolvente.
- Extracción líquido/líquido, que, en presencia de un disolvente bien elegido, consigue el equilibrio entre dos fases líquidas inmiscibles: una que contiene la mayor parte del producto deseado y la otra el producto no deseado; también en varias etapas sucesivas.
El principio del proceso de extracción líquido/líquido consiste en poner en contacto la mezcla líquida de constituyentes a separar con un disolvente y generar así dos fases líquidas en las que se distribuyen los constituyentes de la carga. Una de las fases, rica en disolvente, contiene componentes de relleno que son solubles en el disolvente. La otra fase, de bajo contenido en disolvente, contiene principalmente componentes que no son solubles en el disolvente de extracción.
Las diferencias en el comportamiento de los disolventes permiten distinguir:
- el soluto, un compuesto que pasa preferentemente al disolvente de extracción
- los otros componentes con los que se disolvió el soluto, que constituyen la carga
Criterios de selección de los disolventes industriales
La elección correcta del disolvente es la clave del éxito del proceso de extracción. Aunque algunos métodos teóricos pueden ayudar en la selección, no existe un método seguro que conduzca al disolvente óptimo. La elección de un disolvente solo puede hacerse tras experimentos de laboratorio que pongan de manifiesto propiedades como el coeficiente de partición del soluto KD, la selectividad, la solubilidad del disolvente en la alimentación y la diferencia de densidad.