5 ELL Conclusion : Efficacité, choix du solvant

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1 5 ELL Conclusion : Efficacité, choix du solvant
Quels sont les paramètres qui influencent le rendement d'une extraction liquide - liquide ? 5.1 Importance du choix du solvant 5.1.2 Miscibilité 5.1.2 Sélectivité 5.1.3 Propriétés physico – chimiques densité tension interfaciale viscosité influence de la température sur la solubilité 5.1.4 Stabilité 5.2 Facteurs économiques 5.2.1 Récupérabilité 5.2.2 Corrosion, toxicité, inflammabilité, volatilité

2 4.1 Importance du choix du solvant
Le solvant et la méthode d’extraction choisis doivent permettre de réaliser la séparation du mélange soluté – diluant, dans les meilleures conditions possibles. Le solvant doit : - être aussi peu miscible que possible avec le diluant. - permettre un fort coefficient de partage du soluté entre lui et le diluant. - être sélectif, c. à d. permettre de faibles coefficients de partage pour les constituants autres que le soluté qui pourraient être dissous dans le diluant. - avoir des propriétés physico –chimiques favorisant les deux opérations mécaniques de mélange et de décantation - être chimiquement stable - être bon marché, d’un approvisionnement facile, le moins possible corrosif - avoir une chaleur de vaporisation peu élevée afin que la séparation ultérieure solvant – soluté dans l’extrait ne nécessite que peu d’énergie.

3 4.1.1 Miscibilité la déduire du diagramme d’équilibre binaire solvant – diluant et déterminer le domaine de température où les deux liquides ne sont pas miscibles en toutes proportions.

4 4.1.2 Sélectivité Le solvant peut entraîner avec le soluté soit le diluant, soit une impureté Sélectivité du solvant vis à vis du couple soluté –diluant. Le solvant doit privilégier le soluté par rapport aux impuretés

5 la densité 4.1.3 Propriétés physico – chimiques
Pour que la décantation entre les deux phases raffinat et diluant s’opère facilement, il faut que la différence de densité ne soit pas trop faible (>10%) Si cette condition n’est pas réalisée, on peut parfois y remédier en diluant le solvant dans un liquide inactif du point de vue de l’extraction, en vue d’abaisser ou d’élever la densité de la phase solvant.

6 4.1.3 Propriétés physico – chimiques
La tension inter faciale entre les phases Elle joue un rôle dans le transfert du soluté Trop élevée, elle peut être réduite en additionnant un agent tensioactif en faible concentration, en vue de faciliter le transfert. Trop basse, elle conduit à la formation d’émul-sions stables : la décantation est alors impossible

7 4.1.3 Propriétés physico – chimiques La viscosité des deux phases
Si le solvant est trop visqueux le mélange se fait diffi-cilement. On peut le diluer pour diminuer sa viscosité

8 4.1.3 Propriétés physico - chimiques
Effet de la température sur la solubilité Diagramme de solubilité du mélange eau (A) chloroforme(B) acide acétique (C) C A B T1 T2 T3 T4 T5 Fig. 10 T1 < T2 < T3 < T4 <T5 Pour ce mélange, la surface de la zone de démixtion diminue avec l'élévation de la température: l'extraction liquide-liquide devient de plus en plus difficile voire impossible pour le cas (T5), pour lequel les mélanges ternaires des constituants A,B et C sont homogènes en toutes proportions.

9 4.1.4 Stabilité le solvant peut subir une dissociation ou une dégradation due entre autres à la température ou au pH de la phase d’alimentation. Les produits de dégradation peuvent gêner l’extraction Il faut donc faire une étude préalable pour évaluer, en site industriel, la quantité de solvant dégradé à éliminer (incidence sur le prix de revient)

10 4.2. Facteurs économiques 4.2.1 Récupérabilité
Après séparation de l’extrait et du raffinat, il faut séparer le soluté et le solvant pour éventuellement recycler ce dernier. Cette séparation peut s’effectuer par : - distillation :vérifier si entre solvant et soluté, il n’y a pas formation d’azéotrope - réextraction du soluté en changeant les conditions physico – chimiques (pH….) et les rapports des débits des deux phases (courbe ou droite opératoire) - cristallisation du soluté ou réaction chimique en ajoutant un nouveau constituant Elle doit être suivie d’une purification du solvant avant recyclage Ces opérations devront être étudiées et chiffrées (incidence sur le prix de revient de l’ELL)

11 inflammabilité, volatilité
4.2 Facteurs économiques 4.2.2 corrosion, toxicité, inflammabilité, volatilité Incidences non négligeables dans le domaine de l’hygiène, de la sécurité donc de la qualité et du prix de revient