Cours methodes de separation pdf
Cours methodes de separation chimie appliquée et vous pouvez le télécharger au format pdf, Les techniques de séparation (appelées aussi analyse immédiate) correspondent à la partie la plus anciennement connue de la chimie analytique. Elles ont permis l’isolement de nombreuses substances à savoir les alcaloïdes, les vitamines, les antibiotiques …etc.
Une méthode de séparation est généralement composée d’un certain nombre d’opérations dans la mise en œuvre dépend de la nature de produit de départ qui peut être soit une solution homogène résultant de l’extraction d’un mélange naturel ou d’une réaction de synthèse, soit d’un mélange hétérogène par exemple organes des végétaux ou animaux. Dans ce chapitre, nous allons étudier successivement ces deux types de mélanges.
SEPARATION PAR RUPTURE DE PHASE, OSMOSE ET DIALYSE
Ce sont les méthodes les plus simples à mettre en œuvre et bien qu’elles soient souvent appliquées après une séparation par transfert de phase.
Séparation d’une solution liquide : Pour séparer un ou plusieurs constituants d’un mélange de composés en solution liquide (à l’état de solides ou de liquides), on réalise une rupture de l’homogénéité. Cette dernière est obtenue, soit en augmentant la concentration des substances en solution par élimination du solvant, soit en modifiant leur solubilité dans le milieu liquide .
Osmose : Le phénomène d’osmose est le transfert de phase entre une solution initiale et un second solvant potentiellement miscible à la solution. Ce transfert nécessite une séparation entre les deux phases à l’aide d’une membrane poreuse, choisie pour laisser passer le soluté à transférer. Dans un premier temps les molécules de solvant pur sont attirées dans la solution à travers la membrane poreuse et le volume de la solution augmente : c’est l’endosmose. Dans une seconde phase les molécules de soluté passent à leur tour dans le solvant pur ceci jusqu’à égalisation des concentrations : c’est l’exosmose.
pression osmotique : Dans le cas où seule l’endosmose est possible, c’est-à-dire où les molécules de soluté ne peuvent pas franchir la membrane, il est possible de mesurer la pression osmotique. En effet, si l’on place les deux solutions au même niveau initiale, dans deux cylindres concentriques, l’endosmose va entraîner l’élévation du niveau de la solution jusqu’à une hauteur ‘h’ du niveau initial. Il y a donc une pression supplémentaire provenant du phénomène.
l’extraction d’une solution par un solvant non miscible
En première approximation, on néglige les phénomènes d’interférences sur les solubilités réciproques des constituants du mélange, et on envisage le comportement d’un seul soluté ‘S’ se répartissant entre un solvant A où il est initialement présent et un solvant B non miscible au précédent.
Le soluté, qui est soluble dans les deux phases, est distribué entre elles dans une proportion définie, lorsque l’agitation a été suffisante pour qu’un équilibre s’établisse entre les concentrations. Le partage du soluté est en effet un processus dynamique qui implique qui implique un échange constant de molécules du corps dissous à travers la zone de contact des deux phases non miscibles. L’équilibre est atteint lorsque l’énergie libre du soluté a une valeur identique dans chacune des deux phases. Il est alors possible de prévoir exactement le cours d’une opération d’extraction à l’aide de deux paramètres : le coefficient de partage et le taux de distribution.
Dans certains cas, les solvants peuvent présenter une solubilité réciproque non négligeable, mais sur toute la substance ‘S’ peut se trouver dans chaque phase sous plusieurs formes dont une seule intervient dans le partage. L convient alors de faire apparaître une nouvelle notion autre que K : le taux de répartition ou de distribution.
Extraction répétées L’extraction simple n’est jamais totalement quantitative. Il reste des proportions plus au moins grandes de soluté dans le solvant initiale. Il convient alors de réaliser l’extraction du raffiné avec un nouveau volume de solvant extractif et de répéter ainsi l’opération jusqu’à obtention d’un rendement satisfaisant. Les différents extraits sont mélangés et concentrés pour isoler la substance. Chaque extraction correspond à un étage, d’où le non d’extraction à plusieurs étages donné à cette technique.
L’étude de l’extraction à plusieurs étages comporte tout d’abord le calcul du rendement sans envisager de limitation du volume de solvant. Dans un second temps, est déterminée l’influence de l’utilisation d’une quantité donnée de solvant extractif sur le rendement. En fin, l’optimisation de la technique est étudiée par une méthode graphique.
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