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La extracción líquido-líquido, también conocida como extracción con solventes o extracción con disolventes, es un proceso químico empleado para separar una mezcla de compuestos aprovechando su diferencia de solubilidad entre dos líquidos inmiscibles o parcialmente miscibles (por ejemplo, agua y cloroformo, o éter etílico y agua).
En la extracción líquido-líquido se extrae del seno de un líquido A una sustancia (soluto) poniendo A en contacto con otro líquido B, inmiscible o parcialmente miscible con A, que tiene mayor afinidad por el soluto, pasando la sustancia del seno del líquido A al seno de B.
Con esta operación se busca concentrar un analito o bien separarlo de una matriz compleja o con interferentes.
El proceso de lixiviación líquido-líquido separa dos sustancias miscibles o polares (yodo+agua) entre sí por medio de una tercera sustancia, por ejemplo tetracloruro de carbono, que sea miscible con la sustancia a extraer (yodo) pero no sea miscible con la sustancia de separación (agua).