Extracción líquido-líquido (L–L): definición, embudo de decantación y paso a paso

La extracción líquido-líquido (L–L) es una operación básica en Química Orgánica para aislar y purificar productos transfiriendo un soluto X desde una fase A a otra fase B inmiscible. El reparto viene descrito por la ley de Nernst:

Ecuación de Nernst para extracción líquido-líquido: Kd = C_B(X)/C_A(X)
Coeficiente de reparto KD = CB(X) / CA(X). Depende de la temperatura.

Ideas clave

  • Fases típicas: acuosa + orgánica inmiscible.
  • La posición de capas depende de la densidad (clorados abajo; éter/EtOAc/hexano arriba).
  • Mejor varias extracciones pequeñas que una grande.
  • Tras extraer, lava y seca la fase orgánica antes de evaporar.

Material y embudo de extracción

Se utiliza un embudo de decantación con tapón esmerilado arriba y llave de paso abajo. Monta el embudo en un aro sobre un Erlenmeyer colector.

Modo de empleo (paso a paso)

Resumen operativo

  1. Prepara el embudo en un aro; verifica que la llave esté cerrada.
  2. Carga la fase acuosa y la orgánica con un embudo cónico; coloca el tapón.
  3. Agita con inversión y ventea abriendo la llave para liberar presión (repite agitar/ventear).
  4. Deja decantar en el aro; retira el tapón.
  5. Drena la capa inferior por la llave hasta la interfase; vier­te la superior por arriba.

Esquema general

Paso 1: cargar fases en el embudo de extracción
Paso 2: colocar tapón y sujetar
Paso 3: agitar y ventear
Paso 4: decantar y drenar capa inferior
Paso 5: verter capa superior

Consideraciones prácticas

  • Capas: clorados (DCM, CHCl3, CCl4) abajo; éter, EtOAc, hexano arriba.
  • Emulsiones: rota suavemente; añade salmuera (NaCl sat.), filtra por algodón/celita o espera.
  • Lavados químicos: ácido/base (eliminar impurezas), bisulfito para aldehídos, sales de Ag+ para alquenos, etc.
  • Secado de fase orgánica: MgSO4, Na2SO4 (ver secado de líquidos).

Seguridad

  • Ventea a contracorriente (no hacia personas). Riesgo de presión si hay CO2/HCl/NH3 formados.
  • Trabaja en campana; usa EPI. Cuidado con solventes inflamables.
  • Comprueba que el tapón y la llave cierran bien antes de agitar.

Extracción L–L en continuo

Si KD es muy desfavorable, una extracción continua permite acumular el soluto sin hacer decenas de extracciones manuales.

Esquema de extracción líquido-líquido en continuo con condensador y alimentaciones
Extracción líquido-líquido en continuo (configuraciones según densidad del disolvente orgánico).

Referencias

  • Isac-García, J.; Dobado, J. A.; Calvo-Flores, F. G.; Martínez-García, H. (2015). Experimental Organic Chemistry Laboratory Manual. Elsevier. ISBN: 978-0-12-803893-2.

Catedrático de Química Orgánica en la Universidad de Granada, con una larga trayectoria en Química Computacional, en modelado y diseño molecular.