Chapitre 2 :

Extraction d'espèces chimiques

I- Quelques procédés d'extraction

Act.1 p.186

1- Définition :L'extraction est une technique de séparation d'un ou plusieurs composés d'un mélange sur la base de propriétés chimiques ou physiques.

2- Les procédés actuels :

Procédés à froid Procédés à chaud

L'enfleurage (plantes fragiles)

L'expression ou pressage(huiles, jus de fruits)

La macération(utilise de l'eau ou des solvants comme l'alcool)

L'extraction par solvant

L'infusion ( on verse dans l'eau bouillante puis on couvre sans chauffage)

La décoction (dans l'eau bouillante plusieurs minutes. Convient aux racines, feuilles ou baies)

L'hydrodistillation

II- Extraction par un solvant

1- Masse volumique et densité d'un corps

La masse volumique notée : = m / v

m : masse du corps en kgV : le volume qu'occupe la masse en m3

Application : La masse volumique du cyclohexane est égale à 0.78 g.cm-3

Trouver la masse d'un échantillon de volume 2 cm3.

Donc s'exprime en kg.m-3

ou en g.cm-3

m = x v = 0.78 x 2 = 1.56 g

Pour les liquides et solides,la densité d'un corps est notée d : d = / eau

d est sans unitéLa masse volumique de l'eau eau = 1g.cm-3

= 1000 kg.m-3

Application : la densité du cyclohexane est de 0.78.Quelle est la masse volumique du cyclohexane en g.m-3 et en kg.m-3 ?

cyclohexane = 0.78 g.cm-3 = 780 kg.m-3

II- Extraction par un solvant

2- Extraction liquide-liquide

Principe :

C'est l'extraction d'une espèce chimique de l'eau vers un autre solvant,dans lequel cette espèce est plus soluble. Le solvant étant non miscible avec l'eau.

Ex :

Le diiode

Le diiode est peu soluble dans l'eau,mais très soluble dans le cyclohexane.

Il est donc possible d'extraire du diiode de l'eau en le mélangeant avec

du cyclohexane. Comment ?

On utilise une ampoule à décanter

Il y a un trait qui sépare les deux liquides.

Zoomons un peu

C'est normal l'eau et le cyclohexane ne sont pas miscibles.Comme l'eau et l'huile, ils ne se mélangent pas.Le moins dense se retrouve au-dessus.

Nous appellerons ce liquide:la phase organique.

Nous appellerons ce liquide:la phase aqueuse.

Eau Cyclohexane

Densité 1 0.78

Agitons l'ampoule à décanter.

Observations :

Précautions lors de l'agitation :Dégazage fréquent (enlever le bouchon et laisser échapper les gaz.)Diriger l'ouverture vers un espace vide (éviter vous-même et vos camarades)

La phase organique a changé de couleur, elle devient violette

La phase aqueuse devient transparente

Conclusion :Le diiode est passé de l'eau (phase aqueuse)au cyclohexane (phase organique).

2- les étapes de l'extraction liquide-liquide

Etape 1 : utiliser une ampoule à décanter.

Etape 2 : mélanger avec un solvant.

Choix du solvant :

1/ non miscible avec la solution de départ.

2/ l'espèce à extraire est très soluble dans ce solvant.

3/ tenir compte des règles de sécurité et de la protection de l'environnement.

Etape 3 : Agiter puis laisser reposer ou décanter

On assiste à un transfert de l'espèce à extraire du mélange initial au solvant choisi.

Pour améliorer le transfert, on mélange de manière vigoureuse.

Etape 4 : séparer les deux phases.

Conclusion générale :

Une espèce chimique passe spontanément d'un solvant où elle est peu soluble vers un solvant où elle est plus soluble.L'agitation du mélange aide à accélérer le processus.Il se forme alors deux phases non miscible (la phase aqueuse et la phase organique) que l'on peut séparer grâce à une ampoule à décanter.

Ex 9 p. 196