Extraction

Extraction liquide-liquide :

L'extraction liquide-liquide, souvent appelée extraction par solvant ou partage, est une méthode utilisée dans de nombreux secteurs industriels. Cette méthode sépare les composés en utilisant deux solutions non miscibles, généralement une aqueuse et une organique. Les techniciens de laboratoire transfèrent un soluté d'un solvant à un autre. Pour réaliser ce transfert, les deux liquides doivent entrer en contact et se mélanger. Vient ensuite la séparation de phases, qui provoque la séparation des deux liquides non miscibles.

Une solution d'alimentation contenant le soluté à extraire et un solvant sont utilisés au début de l'opération. Plusieurs éléments sont à prendre en compte lors du choix du solvant afin d'obtenir les meilleurs résultats. La facilité avec laquelle le solvant peut extraire le soluté de la solution d'alimentation doit être prise en compte en premier lieu. Il est également important de choisir un solvant non corrosif avec une récupérabilité acceptable. Une tension interfaciale précise est également nécessaire entre les phases ; une tension trop faible rend le désengagement plus difficile.

Un technicien de laboratoire combinera ensuite les deux solutions dans un récipient et les agitera ou les fera tournoyer ensemble. Cette technique permet aux molécules de se dissoudre dans le solvant de votre choix. De nombreux professionnels appellent cela la séparation. Les phases peuvent ensuite décanter, laissant le soluté dans le solvant aqueux, appelé extrait. Le solvant organique, désormais dépourvu de soluté, est un raffinat.

Comme indiqué précédemment, l'extraction liquide-liquide offre un large éventail d'applications, ce qui se traduit par une variété d'approches. Dans les laboratoires de chimie de petite taille, un entonnoir séparateur est couramment utilisé pour réaliser des extractions par lots en une seule étape. Ce procédé comprend généralement la micro-extraction liquide-liquide dispersive et l'extraction organique directe, des procédés particulièrement utiles pour l'extraction de protéines et l'identification de pesticides.

Extraction solide-liquide

Selon le concept d'extraction solide-liquide, un solvant extrait les substances chimiques solubles d'un matériau solide constitué d'une matrice inerte et d'un agent actif. L'extrait, solide ou liquide, peut être utilisé dans le procédé d'extraction.

L'extraction solide-liquide, également appelée lixiviation, est le processus de dissolution d'un soluté solide dans une phase liquide et de sa séparation d'un mélange solide. La lixiviation comporte trois composants principaux : les solutés solides, les solides solubles et les solvants. Dans la plupart des cas, le taux d'extraction est déterminé par la diffusion des composants solubles à l'intérieur des particules elles-mêmes.

C'est pourquoi ce procédé est communément appelé extraction par diffusion. L'extraction solide-liquide est largement utilisée dans les secteurs alimentaire (par exemple, l'extraction du sucre de la canne à sucre ou de la betterave sucrière ; l'extraction d'huiles végétales à partir de diverses graines), pharmaceutique (par exemple, l'extraction de principes actifs de plantes médicinales) et hydrométallurgique (par exemple, la lixiviation d'ions métalliques de minerais). Pour la modélisation mathématique de la lixiviation, une extraction solide-liquide idéale est définie. Le solvant ajouté à la matière première sèche est partiellement absorbé par la matière solide et les ingrédients solubles sont instantanément dissous. Souvent, le soluté est déjà entièrement dissous (par exemple, le sucre dans la betterave sucrière). La solution est ensuite divisée en deux parties : la solution externe est appelée extrait et la solution interne, raffinat (dans le cas des matières végétales, il s'agit de liqueur de cellule).

Méthode d'extraction solide-liquide : Les principales méthodes d'extraction solide-liquide sont : la lixiviation en lit solide stationnaire, la lixiviation à contre-courant, la lixiviation volatile, la lixiviation en lit mobile et l'extracteur Bollman.

Applications

Les procédés d'extraction sont particulièrement recommandés pour la séparation des :

• composants non volatils

• mélanges non séparables par d'autres procédés

• mélanges dont les équilibres vapeur-liquide présentent des caractéristiques azéotropiques

• composants thermosensibles

Les procédés d'extraction sont particulièrement utilisés dans :

• l'industrie chimique (matières organiques)

• la métallurgie chimique (extraction de sels métalliques à partir de saumures diluées)

• la technologie nucléaire (retraitement des combustibles nucléaires)

• les technologies environnementales (traitement des eaux usées)

• les technologies alimentaires (raffinage des huiles alimentaires)

• l'industrie pharmaceutique (extraction d'agents)