Thème : Enseignement de spécialité Fiche 9 : Extraction et

Fiche Cours
Nº : 37009
CHIMIE
Série S
LE TALENT C’EST D’AVOIR ENVIE
Thème : Enseignement de spécialité
Fiche 9 : Extraction et identification d’espèces chimiques
Plan de la fiche
I - Définitions
II - Règle
III - Méthodologie
I - Définitions
• Chromatographie : méthode physique de séparation et d’identification des constituants d’un mélange. Cette méthode est
basée sur les différences d’affinité des constituants vis-à-vis d’une phase fixe et d’une phase mobile.
• Phase fixe ou phase stationnaire : phase sur laquelle le mélange à séparer est disposé. La phase fixe est de nature solide ou
liquide.
• Phase mobile ou éluant : solvant dans lequel les constituants du mélange sont plus ou moins solubles. La phase mobile est de
nature liquide ou gazeuse.
• Chromatographie sur papier : chromatographie de partage utilisant un papier poreux (papier filtre) comme adsorbant.
• Chromatographie sur couche mince (C.C.M) : chromatographie d’absorption utilisant comme adsorbant une couche
d’alumine (ou de silice) déposé sur un support d’aluminium.
• Chromatographie sur colonne : chromatographie d’adsorption utilisant comme adsorbant une poudre.
• Filtration simple : technique de séparation d’un solide et d’un liquide par utilisation d’un papier filtre.
• Filtration sous vide : technique de séparation d’un solide et d’un liquide par utilisation d’un Büchner (entonnoir à fond plat
perforé recouvert d’un filtre). Le Büchner est placé sur une fiole à vide reliée à une trompe à eau, ce qui permet de réduire la
pression dans la fiole précitée.
• Décantation : technique de séparation de deux liquides non miscibles.
• Extraction liquide-liquide : séparation d’espèces solubles dans l’eau de celles solubles dans un solvant organique.
• Hydrodistillation : technique d’extraction d’huiles essentielles (contenues dans les plantes) par entraînement à la vapeur. On
recueille simultanément l’eau et les huiles essentielles.
• Distillation fractionnée : technique de séparation des constituants d’un mélange homogène, basée sur la différence de
températures d’ébullition. Le constituant le plus volatil (température d’ébullition la plus basse) est recueilli en premier.
II - Règle
Propriétés
• Propriété n°1
Dans une chromatographie, la vitesse de déplacement d’une espèce chimique éluée dépend de ses interactions avec l’adsorbant et
l’éluant. Plus l’espèce est soluble dans l’éluant, plus sa vitesse de déplacement est importante.
Plus l’espèce est adsorbée, moins sa vitesse de déplacement est importante.
© Tous droits réservés Studyrama 2010
Fiche téléchargée sur www.studyrama.com
En partenariat avec :
Fiche Cours
Nº : 37009
CHIMIE
Série S
LE TALENT C’EST D’AVOIR ENVIE
• Propriété n°2
Dans une chromatographie sur papier ou sur couche mince, l’éluant monte par capillarité le long de la phase fixe en entraînant
avec lui les constituants du mélange.
Dans une chromatographie sur colonne, l’éluant migre par gravité le long de la phase fixe en entraînant avec lui les constituants du
mélange.
• Propriété n°3
La chromatographie sur papier ou sur couche mince est une technique analytique non préparative : elle identifie les constituants
mais ne les sépare pas.
La chromatographie sur colonne est une technique préparative : elle permet d’isoler chaque constituant.
• Propriété n°4
Chaque constituant élué d’un mélange apparaît sous la forme d’une tache. Chaque constituant est caractérisé par son rapport
frontal Rf défini par : Rf = h / H. où h est la distance parcourue par le constituant et H est la distance parcourue par le front de
l’éluant.
Deux espèces chimiques ayant le même rapport frontal sont identiques.
• Propriété n°5
L’extraction liquide-liquide consiste à faire passer par solubilisation un composé d’un solvant dans un autre solvant (appelé solvant
extracteur). Les deux solvants ne doivent pas être miscibles et le composé à extraire
doit être plus soluble dans le solvant extracteur que dans l’autre solvant.
III - Méthodologie
L’espèce chimique à extraire est mélangée dans un solvant S1. L’extraction liquide-liquide nécessite trois étapes :
• Etape n°1 : le relargage
C’est l’ajout d’une substance très soluble dans le solvant S1 (exemple : chlorure de sodium dans de l’eau).
• Etape n°2 : l’extraction proprement dite
C’est l’ajout d’un solvant extracteur S2 au solvant S1 qui conduit à faire passer l’espèce chimique à extraire de S1à S2.
Pour séparer S1 et S2, on utilise une ampoule à décanter. L’extraction réalisée en plusieurs fractions successives du solvant S2
permet d’obtenir un meilleur rendement.
• Etape n°3 : le lavage et le séchage
Le lavage permet d’éliminer les substances autres que l’espèce à extraire, dissoutes dans le solvant S2 ; ainsi, pour éliminer une base,
on introduit un acide et, inversement, pour éliminer un acide, on introduit une base. On peut également utiliser l’eau.
Le séchage (élimination de l’eau) complète le lavage : on utilise du sulfate de magnésium anhydre ou du sulfate de sodium anhydre
ou du chlorure de sodium anhydre.
Si un chromatogramme présente des taches incolores, il est nécessaire d’envisager une opération de révélation de ces taches par
utilisation d’ultra violets ou de réactifs appropriés.
© Tous droits réservés Studyrama 2010
Fiche téléchargée sur www.studyrama.com
En partenariat avec :