Extraction (séparation)


Extraction (séparation)
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L'extraction est une technique de séparation en génie chimique. Cette technique utilise un moyen d'extraction pour séparer sélectivement un ou plusieurs composés d'un mélange sur la base de propriétés chimiques ou physiques. Le moyen d'extraction est pas ou peu miscible avec les composants principaux du mélange alors que le composé à extraire possède plus d'affinité avec le moyen d'extraction qu'avec les composants principaux du mélange. L'opération d'extraction se déroule en deux parties : une première phase d'extraction proprement dite où l'on assiste à un transfert du composé à extraire entre le mélange initial et le moyen d'extraction. Pour améliorer le transfert, on mélange de manière vigoureuse le moyen d'extraction avec le mélange initial. Puis la deuxième phase qui consiste en la séparation du moyen d'extraction du mélange principal.

L'agent d'extraction peut être :

Sommaire

Extraction liquide-liquide

Article détaillé : Extraction liquide-liquide.

L'extraction liquide-liquide est une méthode de choix pour la séparation de liquide lorsque la distillation ou la cristallisation ne sont pas possibles ou trop difficiles. En général, ce procédé de séparation est utilisé dans les cas suivants[1]:

  • séparation de mélanges avec des points d'ébullitions similaires ;
  • séparation de produits thermosensibles (ex.: antibiotiques) ;
  • séparation de produits ayant un haut point d'ébullition et une faible concentration en solution aqueuse ;
  • séparation de mélanges ayant un haut point d'ébullition ;
  • séparation de mélanges azéotropiques ;
  • extraction de sels ou de métaux.

La technique consiste en l'extraction d'une substance qui est dissoute dans un solvant, à l'aide d'un autre solvant, appelé solvant d'extraction. Le principe physique est la différence de distribution du produit à extraire entre les deux phases liquides.

Le solvant d'extraction doit être choisi en fonction de deux critères :

  • la substance à extraire doit être très soluble dans le solvant d'extraction (ou du moins plus soluble que dans le solvant initial) ;
  • le solvant de départ et le solvant d'extraction ne doivent pas être miscibles entre eux.

Deux appareils de laboratoires peuvent être utilisés pour effectuer une extraction liquide-liquide : l'ampoule à décanter et l'extracteur en continu.

Pour améliorer l'efficacité de l'extraction, il est préférable d'effectuer plusieurs extractions en série avec des petites portions de solvant d'extraction, plutôt que d'effectuer une seule extraction avec un grand volume.

Extraction solide-liquide

Il s'agit d'extraire une substance présente dans un solide pour la faire passer dans un solvant liquide. Le cas le plus simple correspond à la décoction et l'infusion. En chimie organique, on utilise parfois des appareils plus efficaces, les Soxhlet et Kumagawa, qui fonctionnent en continu.

Extraction par un solide

Cette extraction s'effectue par sorption (adsorption et/ou absorption) suivi par une désorption par élution par exemple. Deux exemples d'extraction par un solide sont l'enfleurage et la microextraction sur phase solide (SPME).

Notes et références

  1. (en) Eckart Müller, Rosemarie Berger, Eckhart Blass, Domien Sluyts, Andreas Pfennig, Liquid–Liquid Extraction, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co, 2008 

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