Les applications de l'extraction - Maxicours

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Les applications de l'extraction

Objectifs : A travers quelques applications des différentes techniques d’extraction, l’extraction par solvant, par hydrodistillation ou encore la macération, seront présentées :

• extraction de la chlorophylle de la salade ;
• extraction de la menthone de synthèse ;
• extraction de la trimyristine de la noix de muscade ;
• purification de l’eau de mer ;
• extraction de l’essence de lavande.
1. Extraction par solvant
a. Extraction solide-liquide : extraction de la chlorophylle de la salade
Pour extraire la chlorophylle des feuilles de salade, on procède en 3 étapes :

• le broyage du solide pour optimiser les surfaces en contact avec le solvant ;
• la macération dans un solvant froid ou chaud approprié : l’alcool ;
• la filtration sur papier filtre ou sous vide c'est-à-dire sur Büchner.

Le filtrat obtenu contiendra la chlorophylle.
 
 

b. Extraction liquide-liquide : extraction de la menthone de synthèse

La menthone issue de la menthe peut aussi être synthétisée.
Après réaction, le mélange aqueux obtenu est placé dans une ampoule à décanter.

Selon les densités et les solubilités suivantes :

L’extraction de la menthone par le toluène semble adéquate car la menthone y est plus soluble que dans l’eau et le toluène n’est pas miscible avec l’eau (voir tableau ci-dessus).

Le liquide le moins dense, le toluène mélangé à la menthone, se retrouve au-dessus de l’eau. Il suffit donc de laisser couler l’eau pour récupérer le toluène mentholé.

2. Autres techniques
a. Extraction par macération à chaud : de la trimyristine de la noix de muscade

On peut extraire une espèce présente dans une substance naturelle par macération à chaud dans un solvant adéquat :

Un solvant est polaire si les barycentres des charges négatives et positives ne sont pas confondus.
Pour une macération, l’espèce à extraire et le solvant doivent posséder la même polarité : soit tous deux polaires, soit tous deux peu polaires.

Ainsi le choix de l’éther diéthylique est le plus adapté à l’extraction par macération de la trimystirine.

Le montage à reflux est adapté en ajoutant des grains de pierre ponce au mélange noix de muscade en poudre + éther diéthylique dans un ballon auquel est fixé un réfrigérant à boule lors du chauffage.

Une fois extraite, la trimystirine est séparée de l’éther grâce à un évaporateur rotatif et pourra ensuite être purifiée par recristallisation par la propanone.

b. Extraction par distillation : de l’eau pure à partir de l’eau de mer

Une distillation consiste à vaporiser les constituants les plus volatils d’un mélange pour en recondenser les vapeurs et les séparer du mélange initial.

En portant l’eau salée à ébullition, seule l’eau douce est vaporisée et sera condensée après le réfrigérant à eau :


c. Extraction par hydrodistillation : de l’essence de lavande

L’hydrodistillation des fleurs de lavande permet d’extraire l’huile essentielle de lavande grâce à un alambic :


Dans l’alambic, on porte à ébullition l’eau dont les vapeurs vont entraîner des substances volatiles qui ne sont pourtant pas solubles dans ce liquide : les essences des fleurs de lavande qui vont être condensées dans le serpentin.

Dans l’essencier, l’essence de lavande, moins dense que l’eau, surnage et peut être récupérée au niveau du second robinet.

Les fleurs sèches sont ensuite utilisées comme combustible dans l’alambic pour optimiser la récupération des huiles essentielles de lavande.

L’essentiel

Une extraction est un procédé qui permet d’obtenir une espèce chimique à partir d’une substance naturelle qui la contient ou qui permet de récupérer une substance artificielle synthétisée :

• l’extraction par solvant dépend des solubilités, densités des espèces à extraire et du solvant ;

• la macération, à chaud ou à froid, utilise les différentes polarités du solvant extracteur et de l’espèce ;

• l’hydrodistillation est une technique ancienne toujours d’actualité qui utilise le principe de l’entraînement des espèces à extraire par la vapeur d’eau.

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