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La décantation

• La décantation

La décantation est la séparation de plusieurs phases non-miscibles de densités différentes sous l'effet de la gravitation .

Elle permet aussi de séparer des solides insolubles en suspension dans un liquide ou un gaz.

En milieu naturel, ce procédé est appelé sédimentation.

Lorsque deux liquides ne sont pas miscibles, comme l'huile et l'eau, il suffit de laisser reposer leur mélange pour que le liquide le moins dense se place en dessus du liquide le plus dense. Il apparait alors une surface de séparation horizontale entre les deux liquides.

Souvent dans les laboratoires de chimie ou de biologie on utilise couramment ce procédé lors des extractions liquide-liquide impliquant une phase aqueuse et une phase organique.

L'expérience de la décantation est simple: on transvase le contenu du ballon d'um mélange dans une ampoule à décanter et on y ajoutant un solvant extracteur .

• Application: Extraction de l'huile essentielle de son distillat

Après une hydrodistillation, on transvase le contenu du cylindre gradué dans une ampoule à décanter et on y un solvant extracteur .

On agite puis on laisse reposer. On observe la séparation de 2 phases, la phase organique surnageant.



• Choix du solvat extracteur

Quel solvant faut-il utiliser et pourquoi?

Dans une extraction liquide-liquide, extraction d’une espèce chimique présente dans une solution, on doit choisir un solvant approprié pour extraire un composé chimique présent dans une solution.

Critères pour le choix du solvant :

• Le solvant d’extraction ne doit pas être miscible avec la solution étudiée (solution acqueuse = solvant initial), afin de pouvoir constituer deux phases distinctes et facilement séparables. Généralement, Il se forme deux phases: une est polaire et l’autre apolaire.

• L’espèce chimique à extraire doit être beaucoup plus soluble dans le solvant d’extraction que dans le solvant de départ, mais pas dans les autres constituants .

• Exemple : Extraction de la menthone de la menthe

Il est toutefois difficile de séparer directement l'huille essentielle de la phase aqueuse. Après une hydrodistillation, on réalise alors une extraction avec un solvant organique, au moyen d'une ampoule à décanter.

L’objectif de cette extraction est de séparer la phase organique contenant la majorité des composés odorants de la phase aqueuse. L’huile essentielle est très soluble dans un solvant organique. La phase aqueuse n’en contient que très peu de ses composés odorants.

On extrait de L'huille essentielle de la menthe par une une hydrodistillation. Au hydrodistillat obtenu on ajoute le solvant extracteur. Il est ensuite versé dans une ampoule à décanter.

On mélange la solution avec le solvant choisi puis on les agite afin que le solvant dissolve l’espèce chimique désirée, et on laisse reposer.
Voici un tableau pour faire un choix:

solvant	solubilité de la menthone	solubilité dans l'eau	densité
eau	peu soluble	......	1
toluène	très soluble	non soluble	0.87
éthanol	très soluble	totalement missible	0.79

À l'aide des données de ce tableau, choisir le solvant approprié pour cette extraction. Expliquer votre choix.

La densité du toluène ou celle de l'éthanol est plus faible que celle de l’eau: la phase organique sera donc au-dessus de la phase aqueuse. La phase organique contient le toluène ou l'éthanol et quasiment toute l’huile essentielle et la phase aqueuse contient de l’eau et des traces d’huile essentielle.

La menthone doit être très soluble dans ce solvant extracteur. Ceci est vrai pour les deux solvants organiques le toluène ou l'éthanol. Le solvant extracteur (le toluène ou l'éthanol) ne doit pas être miscible avec l'eau (solvant initial). Ce n'est pas le cas de l'ethanol. C'est donc le toluène .

• Le toluène, un solvant approprié pour les huiles

Le toluène , ou méthylbenzène ou phénylméthane de formule brute, C7H8, est un hydrocarbure aromatique. C'est un liquide transparent. Il est couramment utilisé en tant que solvant ou réactif.

La formule brute C7H8 possède 3 isomères. Le toluène , la cycloheptatriène , et la norbornadiène . Chacun de ces isomères et une espèce chimique.
Le toluène est une espèce chimique moléculaire organique.

On rappelle que des molécules sont dites isomères lorsqu'elles ont la même formule brute mais des structures différentes. Il y a donc isomérie si deux molécules ont exactement des mêmes atomes mais qu'ils s'enchaînent de manière différente.

-- Abdurrazzak Ajaja
fevrier 2015