La práctica consistió en simular la extracción de ácido acético presente en vinagre usando éter isopropílico como solvente. Se varió la composición del vinagre y la cantidad de alimento para determinar las masas de extracto, refinado y solvente. Los resultados mostraron que a mayor porcentaje de ácido acético y cantidad de alimento, mayor era la masa de estas variables. La relación más efectiva fue 90 kg de vinagre al 30% de ácido acético.

1. 1
EXTRACCIÓN LÍQUIDO-LÍQUIDO
TRABAJO COLABORATIVO N°2
Realizado por:
Vicky Cárdenas Colorado Cód. 21.533.391
Liliana Yanneth Cardona Zapata Código 31.421.879
Dora Ortiz Cardozo Código 28.698.342
Alexsa Patricia Pinzón Código 31.655.691
Alexandra Ávila Sánchez Cód. 29.125.736
Transferencia de masa- 211612 Grupo 2
Presentado a:
CARLOS DAVID FRANCO
Universidad Nacional Abierta y a Distancia UNAD
Escuela de Ciencias Básicas Tecnología e Ingeniería
Programa Ingeniería de Alimentos
1 Mayo de 2014

2. 2
INTRODUCCIÓN
Las operaciones unitarias son sin lugar a dudas conceptos fundamentales que un ingeniero de
alimentos debe manejar muy bien para lograr tener la fundamentación teórica y práctica necesaria
para brindar soluciones de ingeniería a la exigente industria de alimentos.
La extracción liquido-liquido objeto de la presente práctica de laboratorio se basa en el estudio del
comportamiento de la extracción liquido-liquido de contacto sencillo. Los diversos procesos
industriales en ingeniería química, de procesos y de alimentos requieren en algunas ocasiones la
extracción liquido-liquido cuando los procesos de destilación no son tan sencillos de efectuar.
Dadas las diversas situaciones que se presentan en la industria de alimentos, es muy importante
afianzar los conceptos básicos de ese tema en la transferencia de masa, y con ese fin se ha
diseñado esta práctica que nos permitirá conocer más de cerca los fenómenos físico químicos que
se presentan en el proceso.

3. 3
PRÁCTICA N°1 EXTRACCCIÓN LÍQUIDO-LÍQUIDO
Marco teórico: La extracción líquido-líquido, es un proceso físico de separación que utiliza la
diferencia de solubilidad y que consiste en poner una mezcla líquida en contacto con un segundo
líquido miscible, que selectivamente extrae uno o más de los componentes de la mezcla. El
solvente de extracción usado debe ser insoluble o soluble solamente a un grado limitado en la
solución que se va a extraer (parcialmente soluble). El soluto a extraer deberá tener una elevada
afinidad por el solvente de extracción.
Esta operación unitaria se efectúa de acuerdo al siguiente diagrama de flujo para el proceso:
De acuerdo al diagrama anterior podemos definir los términos:
Alimentación: solución a la cual se le va a extraer un componente determinado (soluto).
Solvente o Disolvente: líquido que se coloca en contacto con la corriente de alimentación y extrae
uno de los componentes (soluto).
Extracto: producto rico en solvente y soluto, aunque contiene presencia del diluyente.
Refinado: liquido residual de donde se separa el soluto y es rico en liquido de alimentación aunque
tiene presencia del soluto y solvente.
La extracción supone el uso de sistemas compuestos por tres sustancias cuando menos; aunque
las fases insolubles son predominantemente muy distintas desde el punto de vista químico, en la
mayoría de los casos los tres componentes aparecen en cierto grado en las dos fases.
Regla de las fases: En general, un sistema líquido-líquido tiene tres componentes, A, B y C, y dos
fases en equilibrio. Sustituyendo en la regla de las fases, los grados de libertad son 3, y las
variables son temperatura, presión y concentración.
Coordenadas triangulares y datos de equilibrio: Las coordenadas triangulares equiláteras se
usan con mucha frecuencia para representar los datos de equilibrio de un sistema de tres
componentes, puesto que se tienen tres ejes.
La extracción se usa como sustituto o complemento de otras operaciones de transferencia de
masa (destilación, evaporación, etc.). Una de las aplicaciones en la industria de alimentos es la
separación de aceites esenciales.

4. 4
Metodología de la práctica de extracción líquido-líquido.
Resumen: Después de terminada la fermentación y la estabilización del vino, este se puede llevar
hasta una fermentación acética para la transformación del alcohol presente a ácido acético,
terminada esta segunda fermentación se ha constituido el vinagre. La práctica consiste en la
extracción de ácido acético presente en el vinagre (solución agua - ácido acético), extraída
mediante un solvente orgánico, en un sistema de extracción de contacto sencillo. Para lograr
separar el ácido acético del vinagre, se analiza la efectividad del éter isopropílico como solvente
para la separación de la mezcla, para diferentes concentraciones de mezcla agua / ácido acético
de una carga de alimento.
Lista de equipos
- Extractor líquido - líquido
- Balanzas.
- Bombas de alimentación de solvente y alimento.
- Bombas de descarga de extracto y refinado.
Restricciones
 La fase acuosa y el solvente orgánico son parcialmente inmiscibles.
 La columna opera en estado estable y no presenta inundación en los intervalos de
operación considerados en esta práctica.
 Se considera un modelo para soluciones diluidas de agua ácido acético.
Procedimiento
El usuario seleccionará el alimento de la mezcla agua ácido acético (vinagre) y su composición
másica. El usuario obtendrá los valores en masa de solvente, extracto y refinado.
A continuación se relacionan las variables de entrada y salida a tener en cuenta para la presente
práctica.
Variables de entrada
- Caudal de alimentación de vinagre (solución ácido acético agua)
- Composición másica del alimento.

5. 5
Variables de salida
- Masa de Extracto
- Masa de Refinado
- Masa de Solvente
Resultados y análisis de resultados de la práctica
Después de efectuada la simulación en el programa Plantas Virtuales, se obtuvieron los siguientes
resultados, que se encuentran tabulados a continuación:
Entrada Salida
Masa de Vinagre –
Alimento (%)
Composición Másica -
Alimento (Kg)
Masa de
extracto (Kg)
Masa de
Refinado (Kg)
Masa solvente éter
isopropílico (Kg)
30 100 40.19 43.75 96.44
30 90 49.9 36.03 103.86
30 80 64.58 40.29 104.29
30 70 70.94 31.32 109.62
30 60 79.53 32.76 106.77
27 100 26.17 39.37 86.8
27 90 35.91 32.43 93.48
27 80 50.12 36.26 93.86
27 70 56.85 28.19 98.66
27 60 65.58 29.48 96.1
23.3 100 8.88 33.98 74.9
23.3 90 18.65 27.99 80.67
23.3 80 32.29 31.29 81
23.3 70 39.46 24.33 85.14
23.3 60 48.37 25.44 82.93
20.8 90 6.99 24.98 72.01
20.8 80 20.24 27.94 72.3
20.8 70 27.72 21.72 76
20.8 60 36.74 22.71 74.03
18 80 6.75 24.18 62.57
18 70 14.56 18.79 65.77
18 60 23.72 19.66 64.06
Balance de materia y energía:

6. 6
Análisis: De acuerdo con los resultados arrojados se observa un comportamiento directamente
proporcional, es decir a mayor % de vinagre se requiere mayor cantidad de ácido acético y por
tanto a mayor cantidad de extracto mayor cantidad de masa de refinado y de solvente, ya que la
masa de extracto, del refinado y del solvente (éter isopropílico) aumentan, de tal manera que su
rendimiento y su eficiencia en el proceso son altos.
Con base en la tabla que se obtuvo en las simulaciones, vamos a graficar las tres variables de
salida (masa de extracto, masa de refinado, masa de solvente) vs la composición másica del
alimento. Elegimos graficar para dos porcentajes (30% - 23.3%) de ácido acético (vinagre) para ver
el comportamiento de las variables de salida a medida que variamos la composición másica del
alimento desde el valor mínimo de 60 Kg hasta un valor máximo de 100 Kg.
Para la composición másica correspondiente a un 30% de ácido acético, vemos que la masa de
solvente disminuye un poco (10 Kg en todo el rango) a medida que aumentamos la masa de
alimento, mientras que la masa de extracto disminuye considerablemente a medida que
aumentamos la composición másica de alimento y como es de esperarse la masa de refinado
tiende a incrementar un poco a medida que incrementamos la masa de alimento.

7. 7
Si analizamos el comportamiento de la segunda gráfica, con el 23.3% de ácido acético vemos que
la tendencia de las variables de salida es muy similar, pero aquí la gran diferencia es que las
masas se reducen considerablemente. Esto nos deja ver que a medida que reducimos el
porcentaje de ácido acético en la extracción, menores serán las masas obtenidas en las variables
de salida.
Se determinó que una de las relaciones vinagre / solvente más efectivas es la 90 Kg. de vinagre
con composición de ácido acético al 30 %, ya que permite obtener la mayor cantidad de refinado,
además que la diferencia en masa obtenida de extracto no es demasiado representativa
comparándola con la obtenida con 100 kg de vinagre. Tengo dudas
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
60 70 80 90 100
MasadeExtracto-Refinado-
Solvente(Kg)
Composicion Masica - Alimento (Kg)
Grafica Masa Extracto - Refinado - Solvente vs Composicion Masica con 30% Acido
Acetico
Masa de
Extracto
Masa de
Refinado
Masa de
Solvente
Linear (Masa
deExtracto)
Linear (Masa
deRefinado)
0
20
40
60
80
100
60 70 80 90 100
MasadeExtracto-Refinado-
Solvente(Kg)
Composicion Masica - Alimento (Kg)
Grafica Masa Extracto - Refinado - Solvente vs Composicion Masica con 23.3% de
Acido Acetico
Masa de
Extracto
Masa de
Refinado
Masa de
Solvente
Linear (Masa de
Extracto)
Linear (Masa de
Refinado)
Linear (Masa de
Solvente)

8. 8
Conclusiones
 La variación del porcentaje de ácido acético, genera un cambio sustancial en las masas de
extracto y refinado que se obtienen en el proceso de extracción de contacto sencillo. De
igual forma la cantidad de solvente se ve afectada por la variación el porcentaje del ácido
acético en la masa total de alimento.
 La extracción líquido-líquido es, junto a la destilación, la operación básica más importante
en la separación de mezclas homogéneas líquidas. La transferencia de materia se
consigue mediante el contacto directo entre las dos fases líquidas. Una delas fases es
dispersada en la otra para aumentar la superficie interfacial y aumentar el caudal de
materia que se transfiere.

9. 9
 En la práctica se utiliza el éter isopropílico como el solvente de extracción para realizar el
proceso de separación debido a su insolubilidad en el agua y a su solubilidad en ácido
acético, que es lo que se necesita para lograr el objetivo propuesto en la práctica.
 La extracción liquido – liquido es método tiene un campo de aplicación muy amplio, para
obtener rendimiento óptimo se requiere de una correcta distribución de las fases y
condiciones de operación así como es importante considerar las características del
disolvente a emplear como son la solubilidad en el agua.
 El método de extracción líquido – líquido es una operación unitaria que generalmente es
utilizada cuando la destilación no resulta práctica y los compuestos que forman la mezcla
son muy sensibles a la temperatura.
 Las herramientas empleadas para el desarrollo de la práctica permitió visualizar de una
forma recreativa y acércanos a los procesos industriales del campo del saber facilitando la
comprensión de las operaciones unitarias de transferencia de masas y el diseño de
equipos que intervienen en los mismos.
Referencias Bibliográficas
McCabe Smith Carrot, (1993,) Operaciones Unitarias en Ingeniería Química, New York, 5ta
Edición, Editorial McGraw Hill, Página 808
Treybal, Robert E, (1988). Operaciones de transferencia de masa, México D.F, 2da Edición,
Editorial McGraw Hill, Página 548
C. J. Geankoplis, (, 1998)Procesos de Transporte y Operaciones Unitarias, México D.F, 3ra
Edición, Editorial CECSA, Página 789
Foncesa, V. (2012). Transferencia de Masa. Bogotá: Universidad Nacional Abierta y a Distancia.

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Geankoplis, C. J. (1998). Procesos de transporte y operaciones unitarias. México. Compañía
editorial continental, S.A. de C.V. México. Universidad de Minnesota