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Être capable de mettre en œuvre une technique d'extraction

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Objectif

Lorsqu'un chimiste doit extraire une ou plusieurs espèces d'un mélange hétérogène, homogène ou même d'une espèce solide brute, il doit réfléchir avant d'appliquer une technique donnée d'extraction.

1. Bilan des extractions connues du chimiste en classe de seconde

Au niveau de la classe de seconde, nous connaissons désormais, plusieurs types d'extraction :

la décoction
la décantation
la filtration et la filtration sous vide
la distillation
l'hydrodistillation
l'extraction par un solvant

2. Cas des mélanges hétérogènes : solide-liquide

On doit pouvoir séparer ces mélanges par filtration. Le filtrat sera liquide dans la verrerie adaptée (un erlenmeyer pour limiter l'évaporation par exemple). Le résidu solide de filtration sera récupéré dans le filtre.

3. Cas des mélanges hétérogènes : liquide-liquide

Nous sommes en présence de liquides non miscibles. Il est facile de repérer les phases intéressantes à recueillir grâce à la densité des espèces en contact.
Le mélange est alors préalablement placé dans une ampoule à décanter et subit une légère décantation, histoire de bien séparer les phases en contact. On récupère indépendamment les phases dans des erlenmeyers différents.

4. Cas des mélanges homogènes liquides

Lorsque plusieurs corps purs liquides sont mélangés, il n'y a qu'une solution : la distillation. Cette technique permet de séparer les espèces en contact grâce à leur température d'ébullition puisque que c'est une caractéristique de corps pur.

5. Cas des espèces solides brutes

Si l'on souhaite extraire une espèce chimique d'un solide brut, on peut essayer la décoction. Il faut ensuite séparer la partie solide du liquide de décoction. Il y a alors deux résultats possibles : un mélange liquide homogène si l'espèce extraite est soluble dans le solvant et un mélange liquide hétérogène si l'espèce extraite est non soluble dans le solvant. Reste alors à appliquer les techniques précédentes.

On peut également essayer l'entraînement à la vapeur s'il s'agit d'espèces volatiles à extraire. Ces espèces entraînées par la vapeur d'eau ne sont généralement pas solubles à l'eau liquide. On obtiendra alors un mélange hétérogène qu'il conviendra ensuite de séparer par une des techniques vues précédemment.

L'essentiel

Toutes les techniques d'extraction ne sont pas équivalentes et s'appliquent dans des cas bien précis tenant compte de l'état physique des espèces à extraire, de leurs caractéristiques physiques (densité, température d'ébullition), de leur solubilité dans un solvant donné et de leur résistance à la température.