Este estudio investiga el equilibrio líquido-líquido (LLE) de un sistema de ciclohexano (1) + benceno (2) + [N,N-dimetilformamida + tiocianato de sodio] (3). Se obtuvieron datos experimentales de líneas de unión a 298.15 K y 318.15 K bajo presión atmosférica (~101 kPa, Maringá, Paraná, Brasil) con diferentes concentraciones de tiocianato de sodio (NaSCN) en N,N-dimetilformamida (DMF) (3, 5, 8 y 16 % en peso). Los resultados contribuyen a determinar las condiciones óptimas de operación para la extracción líquido-líquido de mezclas de ciclohexano/benceno. Las correlaciones de Hand y Othmer-Tobias confirman la consistencia y precisión de los datos experimentales. Además, se emplearon modelos eNRTL y UNIFAC modificados para correlacionar los datos experimentales de LLE, logrando una desviación cuadrática media de menos del 0.91%. Los coeficientes de selectividad y distribución indican una alta eficiencia de distribución del benceno en la fase extractiva, sugiriendo una baja relación disolvente/alimento y menos etapas de separación requeridas para la separación de ciclohexano y benceno.