Techniques d'Extraction et de Séparation
Propriétés couramment utilisées pour séparer les espèces chimiques
Les techniques d’extraction par solvant s’appuient sur différentes propriétés des espèces chimiques :
La miscibilité
La densité
La solubilité
Miscibilité
Définition
On dit de deux liquides qu’ils sont miscibles lorsqu’ils ont la capacité de se mélanger entre-eux.
Deux liquides miscibles ne forment qu’une seule phase : le mélange des deux liquides est dit « homogène ». Deux liquides non miscibles forment deux phases : le mélange des deux liquides est dit « hétérogène ».
Densité
Deux liquides non miscibles peuvent être séparés grâce à une ampoule à décanter. Une fois dans l’ampoule, c’est leur densité qui va faire qu’ils seront en haut ou en bas.
Définition
La densité d d’un corps noté C est définie de la façon suivante :
Où :
ρC est la masse volumique du corps C, en kg/L
ρeau est la masse volumique de l’eau = 1 kg/L
La densité est une grandeur sans unité.
Ainsi, dans une ampoule à décanter, le liquide qui a la densité la plus élevée est en bas, tandis que le liquide qui a la densité la plus faible est en haut.
Solubilité
Définition
A une température définie, la solubilité d’un soluté dans un solvant est définie comme étant la concentration maximale de ce soluté que l’on peut dissoudre dans un solvant.
Une espèce chimique peut se dissoudre plus ou moins bien en fonction des solvants. Lorsque le soluté ne peut plus se dissoudre, la solution est dite « saturée ».
Extractions à l’aide d’un solvant
Les techniques d’extractions par solvant les plus connues sont les suivantes :
Extraction solide-liquide
Extraction liquide-liquide
Extraction solide-liquide
Propriété
La technique d’extraction par solvant solide-liquide consiste à mettre en contact une matière première solide et broyée et un solvant liquide. Le solvant est sélectionné de sorte que toutes les espèces à extraire du solide soient solubles dans ce solvant.
Déroulé d’une extraction solide-liquide: Dans un premier temps, on peut avoir recours à l’une des techniques suivantes :
La macération : la matière première solide est mise en contact avec un solvant froid
L'infusion : la matière première solide est mise en contact avec un solvant chaud
La décoction : la matière solide est chauffée avec le solvant jusqu’à ébullition
Puis, afin de séparer le liquide du solide, une étape de séparation est nécessaire. Cela peut être :
La décantation, qui consiste simplement à laisser reposer le mélange
La filtration, qui consiste à faire passer le liquide à travers un filtre. Le solide piégé dans le filtre est appelé le résidu, tandis que le liquide passé à travers le filtre est appelé le filtrat.
Extraction liquide-liquide
Propriété
Une espèce présente dans un solvant S1, peut être extraite par un solvant S2 dans lequel elle est plus soluble, à condition que S1 et S2 ne soient pas miscibles entre-eux : c’est la technique d’extraction par solvant liquide-liquide.
Pour faire une extraction par solvant liquide-liquide, il faudra donc choisir le solvant tel qu'il :
soit non miscible au solvant dans lequel se trouve l’espèce à extraire
ait une plus grande solubilité pour l’espèce à extraire
soit non polluant et pas dangereux, si possible
L’extraction liquide-liquide peut par exemple être réalisée dans une ampoule à décanter.
L’hydrodistillation
Propriété
L’hydrodistillation est une technique d’extraction qui consiste à extraire des molécules contenues dans un mélange grâce à la vapeur d’eau qui est ensuite recondensée. On dit aussi que c’est un entrainement à la vapeur.
En effet, sous l’effet de la chaleur, les espèces volatiles à extraire sont entraînées par les vapeurs d’eau, puis le passage de ces espèces dans une colonne réfrigérée permet de les refroidir et les récupérer sous forme liquide : c’est le phénomène de condensation.
L’hydrodistillation permet notamment d’extraire des composés volatiles et très peu solubles dans l’eau.
Les espèces présentes dans les fleurs, les écorces ou encore les fruits peuvent être extraites grâce à cette technique pour obtenir des huiles essentielles.
Commentaires
Pamrtj
-1
c'est intéressant
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