Relatório extração sólido líquido

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO TOCANTINS
CURSO DE ENGENHARIA AMBIENTAL
DISCIPLINA DE QUÍMICA AMBIENTAL
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Adeilson de Carvalho Correa
 
Extração Sólido - Líquido
PALMAS-TO
2018
INTRODUÇÃO
Um sólido pode conter diversas substancias, sejam biológicas, orgânicas ou inorgânicas. Muitas vezes deseja-se extrair algum destes componentes, aumentando a pureza do sólido, ou em alguns casos obtendo uma solução concentrada do soluto extraído do sólido. Essa separação pode ser realizada por meio de uma extração sólido-líquido, também conhecida como lixiviação ou leaching (BORGES, 2010).
 A lixiviação representa a extração de soluto presente em um sólido por meio de um solvente. Este processo pode ser usado tanto para a produção de uma solução concentrada quanto para remoção de impurezas do sólido. No primeiro caso, tem-se como objetivo a obtenção do soluto, ou seja, o soluto é o componente desejado. Esse processo é utilizado para remoção de compostos que tenham alto valor agregado, por exemplo, extração do óleo de soja. Já no segundo caso, o objetivo principal é a purificação de um sólido, onde o soluto extraído será descartado ou reaproveitado de outra maneira no processo (Richardson, 2002).
A extração sólido - líquido é utilizada em diversos setores industriais, como por exemplo, nas indústrias de beneficiamento de minérios, de produção de açúcar e de extração de óleos de sementes. Na indústria de processos biológicos e alimentos, muitos componentes são separados da sua estrutura original natural através de uma lixiviação. Outro exemplo é a produção de óleos vegetais, onde são utilizados como solventes hexano, acetona e éter, para extração de óleo de amendoim, de soja, de linhaça, de mamona, de sementes de girassol, de algodão, de farinha e de polpa de madeira (GEANKOPLIS, 1993).
Embora muito aplicada industrialmente, a extração também é encontrada em escala laboratorial. Existem inúmeros ensaios possíveis e diferentes tipos de extratores no mercado. Dentre eles os extratores tipo Soxhlet, sendo muito utilizados para extrações de lipídios.
OBJETIVOS
Analisar uma extração sólido-líquido utilizando um aparelho de Soxhlet.
MATERIAIS E MÉTODOS
O presente trabalho foi realizado no laboratório de ensaio desenvolvimento em biomassa localizado na Universidade Federal do Tocantins campus de Palmas.
Com a finalidade de extrair substâncias presentes no material sólido, foi utilizada a técnica de extração sólido – líquido contínua por meio do extrator Soxhlet. Os Extratores tipo Soxhlet são basicamente compostos por um reservatório de vidro central, coligado com um frasco de destilação de solventes em sua base e um condensador na sua parte superior. O Extrator Soxhlet permite extrair substancias desejadas de uma amostra sólida por meio de um solvente volátil, onde o solvente carrega consigo estas substâncias para o frasco de destilação. Devido ao reciclo constante de solvente, não são necessários grandes volumes do mesmo para que a extração seja suficientemente eficiente (SELLA, 2007).
Para realização do experimento, utilizou-se os seguintes materiais: balão de fundo redondo, manta Aquecedora, condensador, sistema circulador de água, extrator Soxhlet e lodo residual (figura 1).
Figura 1- Materiais utilizados.
Fonte: do autor
A substância sólida (lodo residual) é colocada em um cilindro poroso e este por sua vez é colocado no tubo interno do extrator de Soxhlet. Em seguida o solvente contido no balão é levado à fervura branda, e seu vapor sobe pelo tubo, condensa -se no condensador e cai no cilindro enchendo lentamente o corpo do aparelho. Quando o solvente alcança o topo do tubo é sifonado para dentro do balão transportando assim a quantidade de substância que extraiu no cilindro. Este processo deve se repetir por vários ciclos até que seja completada a extração (figura 2). Posteriormente a substância extraída poderá ser isolada da solução no frasco por qualquer um dos métodos habituais.
RESULTADOS E DISCUSSÕES 
Um dos parâmetros observados foi a mudança da coloração clara para mais escura do soluto ao decorrer de ciclo de extração, o que evidencia que as substâncias presentes no material sólido estão sendo extraídas do agregado e potencializado a concentração do mesmo (figura 2).
Figura 2- Extrator Soxhlet.
Fonte: do autor.
Outro ponto a destacar, refere-se quando um composto orgânico é mais solúvel em água do que no solvente orgânico, nesse caso, são necessárias grandes quantidades de solvente orgânico para se extrair mesmo pequenas quantidades da substância. Isto pode ser evitado pelo uso de um aparelho de extração contínua, onde é necessária uma pequena quantidade de solvente. São utilizados dois tipos de aparelho para extração de soluções aquosas, dependendo da densidade do solvente. 
A eficiência do método de Soxhlet depende da natureza do material a ser extraído; Polaridade do solvente; Ligação dos lipídeos com outros componentes; Circulação do solvente através da amostra; Tamanho das partículas; Umidade da amostra; Velocidade de refluxo e quantidade relativa de solvente (SELLA, 2007).
CONCLUSÃO
Pode-se concluir que a técnica proposta para extração de sólidos funciona de forma estável, se tornando eficaz para o objetivo proposto. Além disso, vale ressaltar que o método apresenta uma grande vantagem no que se refere ao alto grau de aproveitamento de solvente.
 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
BORGES, V. T. N. Lixiviação e Cristalização. Dissertação. Instituto Universitário do Paraguaia. Pontal do Paraguaia, Mato Grosso, 2010.
SELLA, A. Classic Kit: Soxhlet Extractor. Royal Society of Chemistry. University College London, 2007. DisponÌvel em: <https://www.chemistryworld.com/opinion/classic-kit-soxhlet-extractor/3004940.article . Acesso em 11 dez. 2018. 
GEANKOPLIS, C. J. Transport Processes and Unit Operations. 3. ed. New Jersey, USA: Prentice-Hall International, Inc, 1993.
RICHARDSON, J. F.; HARKER, J. H.; BACKHURST, J. R. Chemical Engineering Volume 2: Particle Technology and Separation Processes. 5. ed. Coulson and Richardsonís Chemical Engineering Series, Oxford, U.K.: ButterWorth Heinemann, 2002.