1. Principe physico-chimique
2. Pratique
3. Optimiser les extractions : procéder par fractions
4. Réaliser les extractions difficiles I : transfert de phase
5. Réaliser les extractions difficiles II : extraction en continu
Bibliographie et ressources en ligne
Les extractions sont parmi les méthodes les plus utilisées en analyse pour séparer les mélanges. Elles reposent sur la différence d'affinité d'un soluté entre deux phases non-miscibles entre elles. Nous donnons ici le principe de l'extraction liquide-liquide qui permet de transférer un soluté d'une phase liquide à une autre phase liquide non-miscible à la première.
Cet article est accompagné d'une séquence expérimentale filmée : extraction liquide-liquide et séchage.
1. Principe physico-chimique
L'extraction liquide-liquide repose sur la différence d'affinité d'un soluté entre deux phases liquides non-miscibles. Considérons un soluté A en solution dans l'eau à extraire par une phase organique non-miscible à l'eau. Lorsque les deux phases liquides sont en contact il s'établit l'équilibre de partage suivant pour A (figure 1) :
Figure 1. Équilibre de partage d'un soluté A entre deux phases liquides non-miscibles (aqueuse et organique) Cet équilibre est caractérisé par une constante thermodynamique Kp appelée le coefficient de partage : Kp = [Aorg]/[Aaq][1]. L'extraction sera d'autant plus efficace que le coefficient de partage est grand, on choisit, lorsque cela est possible, un solvant d'extraction dans lequel le soluté est très soluble. Nous montrons au paragraphe 3 que les extractions multiples sont plus efficaces que l'extraction simple pour un même volume de solvant.
2. Pratique
Au laboratoire de travaux pratiques, on travaille sur des volumes de solution à extraire de l'ordre de la centaine de mL au plus. On utilise pour cela des ampoules à décanter (figure 2). On choisit une ampoule de volume tel que les phases liquides occupent au maximum la moitié de l'ampoule. Par exemple