Trabalhos encontrados na literatura comprovam a viabilidade do uso de tensoativos não iônicos em métodos eficientes de extração para a separação, pré-concentração ou purificação de uma variedade de substâncias. Uma característica particular dos tensoativos não iônicos, o chamado ponto de nuvem, tem origem nas propriedades que apresentam esses tensoativos e permite a remoção de íons metálicos e vários compostos orgânicos de efluentes aquosos. O objetivo deste trabalho é o estudo da influência da velocidade de agitação e das concentrações de fenol e de tensoativo no ponto de nuvem do tensoativo Renex-120. Foi utilizado um planejamento fatorial 2³ que possibilitou a determinação de um modelo significativo, que prediz o ponto de nuvem do tensoativo em função da agitação do processo e da concentração de fenol no efluente e da concentração de tensoativo utilizada. A metodologia de superfície de resposta aplicada permitiu a otimização do ponto de nuvem do tensoativo Renex-120.