GENERALITES

L'extraction liquide-liquide est un procédé physique permettant la récupération ou la purification d'un composé en utilisant les différences de solubilités mutuelles de certains liquides.

Soit un composé, appelé soluté, dissout dans un liquide, l'éluant, l'ensemble formant un brut, et un tiers produit le solvant.

Le solvant dissout le soluté mais non l'éluant, avec ce dernier il forme deux phases liquides non miscibles (comme l'huile et l'eau).

En mélangeant au brut du solvant, on obtient un système instable qui se sépare en deux phases, dans lesquelles le soluté se répartit en fonction de son affinité propre pour l'une ou pour l'autre.(Phénomène du PARTAGE).
Après équilibration de l'ensemble, on peut, par une décantation, séparer les deux phases:l'extrait (riche en solvant) et le raffinat (riche en éluant).

Si le solvant a judicieusement été choisi, on peut le séparer facilement du soluté, et obtenir ce dernier pur.

Généralement il reste dans le raffinat une quantité notable de soluté, c'est pourquoi on recommence plusieurs fois l'opération
 

PRATIQUE

  L'opération s'effectue dans une ampoule à décanter, le volume de celle-ci doit être égal à 2 ou 3 fois le volume à extraire.
Elle se compose, d'une boule de verre dotée d'un bouchon rodé à un pole et  à l'autre,d'une tige droite large terminée par un robinet avec une tubulure relativement longue. Les volumes disponibles vont de quelques litres à quelques millilitres.La partie sphérique assure un bon mélange des composés liquides, la partie droite permet, après décantation, une séparation relativement fine des différentes phases.

4° Verser séparément chaque phase dans un erlen-meyer différent

PRATIQUE DETAILLEE 

    L'éther éthylique est un solvant tres inflammable, tres volatil, narcotique.

Ne pas respirer au dessus des flacons d'éthers. Ces flacons seront couverts, ou fermes.
Placer à l'abri de la chaleur, les rayons du soleil peuvent chauffer le flacon et provoquer une pression suffisante à l'écoulement d'une "pissette".
Ni flamme ( gaz et cigarettes interdits dans les labos) ni source de chaleur à proximité.

    La solution à extraire doit être refroidie et neutralisée avant l'opération; utiliser si nécessaire un bain d'eau glacée, car l'éther a un point d'ébullition de 35°
  Vérifier préalablement le robinet et le bouchon, les graisser avec de la graisse au silicone si nécessaire.(inutile avec le robinets en Téflon et le bouchon en plastique.)
  Placer l'ampoule sur son support, introduire la solution aqueuse à l'aide d'un entonnoir, puis ajouter l'éther, jamais plus du 1/3 en volume de la solution aqueuse.
  Fermer l'ampoule, la retirer de son support et en tenant fermement le bouchon de la main gauche et le robinet de la main droite, agiter soigneusement sans brutalité.
  Dès le premier mélange, équilibrer la pression interne. Ampoule avec le robinet en l'air pour ne pas entraîner de liquide,ouvrir le robinet  pour permettre aux vapeur d'éther de s'échapper...(robinet en haut), recommencer plusieurs fois après quelques agitations.
  Remettre l'ampoule sur son support, enlever le bouchon et laisser décanter. En général la couche organique est plus légère , en cas de doutes repérer la séparation des niveaux par un trait de marqueur et ajouter de l'eau (agiter et laisser décanter de nouveau). Si la séparation se déplace vers le haut, la couche aqueuse est en bas, si la séparation ne bouge pas, la couche aqueuse est en haut.
  Recueillir la couche aqueuse dans un erlen et la couche organique dans un autre.
  Ne pas oublier qu'un liquide ne peut pas couler d'une ampoule fermée par son bouchon.
Généralement il reste dans le raffinat une quantité notable de soluté, c'est pourquoi on recommence plusieurs fois l'opération 
Il est préférable d'extraire plusieurs fois par de petites quantités de solvant qu'une fois avec une grande.
Un schéma permettra de comprendre comment conduire une extraction en plusieurs étapes.

Après la première extraction l'éluant généralement une solution aqueuse est réextrait avec du solvant pur et propre, ce qui permet de récupérer, une partie du soluté restant. Après la décantation l'éluant est remis dans l'erlen résevé à la phase éluant, "les eaux" et le solvant est ajouté au solvant récupéré après la première extraction.
On réitère l'opération le nombre nécéssaire à la récupération de la principale partie du soluté.
Il convient de repérer avec soins les différents erlens utilisés et de ne pas se fier à des impressions trompeuses comme l'odeur, dans une extraction à l'éther les deux flacons ne sentent que l'odeur de l'éther. C'est assez compréhensible si on pense à la volatilité relative de l'eau et de l'éther.
 

 Extraction sous réaction.
  C'est un procédé de purification chimique, utilisant les différences de solubilité d'une espèce donnée pouvant se présenter sous plusieurs formes dont la solubilité est différente.
  Ex: R-COOH est un acide organique- Il est peu soluble dans l'eau si R contient plus de 2 carbones mais l'anion correspondant R-COO^-  (ou le sel R-COONa) lui est très soluble dans l'eau.
  Ceci est vrai pour toutes les molécules organiques pouvant être ionisées en milieu aqueux: acides, amines, phénols.
  Imaginons un mélange de deux produits organiques, l'un non ionisable (hydrocarbure) l'autre ionisable (acide) et de dérivés minéraux.
   RH + R-COOH + minéraux
- Une première extraction à l'éther permet l'élimination des minéraux, restant en phase aqueuse.
-Le lavage de la solution éthérée par une solution aqueuse basique (NaOH,Na₂CO₃ ou NaHCO₃) fait passer l'acide sous forme d'anion R-COO^- dans la nouvelle phase aqueuse tandis que RH reste dans l'éther.
- La neutralisation de la phase aqueuse par un acide fort minéral HCl, H₂SO₄ fait passer  R-COO^- à la forme R-COOH peu soluble dans l'eau et pouvant être facilement extraite à l'éther.
- La solution éthérée est évaporée, on récupère alors l'acide R-COOH pur. On distille si nécessaire.

Comment prévoir le nombre d'extractions nécessaires pour récupérer un composé organique?