Physique Chimie 1 Extraction et séparation d’espèces chimiques
Espèces chimiques, corps purs et mélanges :
Une espèce chimique est caractérisée par son aspect (état physique : solide, liquide, gaz ; couleur), par sa formule chimique, par son nom et par des grandeurs physiques (densité, masse volumique, solubilité, températures de changement d’état…).
Une substance constituée d’une seule espèce chimique est un corps pur.
Par exemple, l’eau pure, le cyclohexane,…
Un mélange est constitué de plusieurs espèces chimiques.
Par exemple, l’eau salée, l’air,…
Remarque :
On appelle corps simple un corps pur constitué d’une même sorte d’atome.
Par exemple, le dioxygène, le dihydrogène, le dichlore,…
Caractéristiques physiques d’une espèce chimique :
Solubilité :
La solubilité s(X) d’un corps X dans un solvant donné, correspond à la masse maximale de ce corps pouvant être dissoute par unité de volume de solvant.
Autrement dit, c’est le rapport de la masse maximale mmax(X) pouvant être dissoute et du volume V de solvant considéré.
(kg)
(L)
(kg.L-1)
Remarque :
La solubilité est souvent exprimée en g.L-1 ou en kg.L-1. (L’unité légale est kg.m-3)
Masse volumique :
On appelle masse volumique ρ(X) d’un corps X, le rapport de la masse m(X) de ce corps et de son volume V.
(kg)
(m3)
(kg.m-3)
La masse volumique s’exprime souvent en g.L-1, en kg.L-1, en g.mL-1, ou encore en g.cm-3…
Densité :
On appelle densité d(X) d’un corps X le rapport de la masse m(X) de ce corps et de la masse mréf d’un corps de référence qui occupe le même volume.
La densité d’un corps est un nombre sans dimension et s’exprime donc sans unité.
(kg)
(kg)
(-)
Pour les liquides, le corps de référence est généralement l’eau,
Pour les gaz, le corps de référence est généralement l’air.
Remarque :
On peut utiliser la notion de masse volumique pour exprimer la densité d’un corps.
On a  et 
D’où  puis 
Extraction et séparation :
Définition :
Extraire, c’est utiliser un procédé (physique ou chimique) qui va permettre de séparer un composé d’un mélange.
Quelques techniques d’extraction et de séparation :
L’expression ou pressage :
Cette technique permet d’obtenir des produits par pression.
Exemples :
L’obtention du jus de canne par écrasement de la canne à sucre.
Jus d’oranges pressées.
La macération :
Cette technique consiste à mettre une plante dans un solvant froid pendant une durée relativement importante.
Exemples :
Préparation de rhum arrangé.
Préparation d’huile pimentée.
L’infusion :
Cette technique consiste à faire tremper (quelques minutes) des plantes finement broyées dans de l’eau bouillante (frémissante).
Exemple :
Préparation du thé.
La décoction :
Cette technique consiste à porter à ébullition de l’eau avec toute ou partie d’une plante.
Exemples :
Préparation de citronnelle.
Préparation de verveine citron,…
L’enfleurage :
Cette technique consiste à étaler toute ou partie d’une plante (par exemple des fleurs) sur de la graisse qui va extraire certains composés de la plante (arômes, parfums…).
L’extraction par solvant :
Voir TP de chimie : Extraction du diiode contenu dans une solution aqueuse.
Cette technique consiste à extraire une espèce chimique contenue dans une solution à l’aide d’un solvant.
Pour cela, le solvant extracteur choisi et la solution ne doivent pas être miscibles ; l’espèce chimique à extraire doit être plus soluble dans le solvant extracteur que dans la solution de départ.
L’extraction par hydrodistillation :
Etude du document : Evolution d’une technique ancestrale : l’hydrodistillation.
Voir TP de chimie : Extraction de l’eugénol du clou de girofle par hydrodistillation.
Principe : |
