Professeur SAALAOUI Ennouamane

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2 Professeur SAALAOUI Ennouamane الأستاذ السعلاوي النعمان Filière SVI : S5 Élément de module: Méthodes de séparation et d analyses Biologiques Année universitaire 2011/2012 Bonne réussite pour cette année universitaire بكل التو فبق ان شاء الله

3 Méthodes de séparation et d analyses Biologiques TECHNIQUES D EXTRACTIONS ET FRACTIONNEMENTS (4.5h) FILTRATION (1.5h) DIALYSE (1.5h) TECHNIQUES CHROMATOGRAPHIQUES (6h) TECHNIQUES ELECTROPHORETIQUES (4.5h) TD : 6 séances (9h) TP: fractionnement, purification et analyse de quelques molécules

4 Prof.SAALAOUI Ennouamane année 2011/12 svi S5 TECHNIQUES D EXTRACTIONS Généralités L ensemble des méthodes qui permettent de séparer les différentes espèces contenues dans un mélange liquide ou solide Lorsqu on doit extraire une ou plusieurs espèces d un mélange hétérogène homogène même d une espèce brute

5 De nombreux types de techniques d extraction existent la décoction, la décantation, la filtration la filtration sous vide, la distillation, l hydrodistillation, l extraction par un solvant, l extraction par broyeur, Générateur de micro-ondes, Générateurs d ultrasons Autres. Prof.SAALAOUI Ennouamane année 2011/12 svi S5

6 Prof.SAALAOUI Ennouamane année 2011/12 svi S5 La distillation Le distillat

7 La distillation ou entraînement à la vapeur d eau L une des techniques arabes au IXe siècle. Entraîner avec la vapeur d eau les constituants volatils des produits bruts. La vapeur, chargée de l essence de la matière première distillée, se condense dans le serpentin de l alambic avant d être récupérée dans un essencier (vase de décantation pour les huiles essentielles) Prof.SAALAOUI Ennouamane année 2011/12 svi S5

8 Prof.SAALAOUI Ennouamane année 2011/12 svi S5 Séparation du distillat La différence de la densité sépare l eau de l essence. Selon les produits retirés de l essencier, le long de la distillation, on a une «tête», un «cœur» une «queue». Ces produits peuvent être raffinés dans : une boule à vide où l ébullition se fait à une basse température et de ce fait, seules quelques molécules nobles désirées peuvent être récupérées.

9 L extraction par un dissolvant volatil consiste à traiter la matière première dans un extracteur au moyen d un solvant volatil tel l hexane ou l éthanol. Après concentration, on obtient alors une concrète qui est brassée avec de l alcool dans des batteuses, puis filtrée et glacée afin d extraire les cires végétales non miscibles dans l alcool. On obtient ainsi l essence pure ou absolue après une dernière concentration. Le rendement est souvent supérieur à celui de la distillation et le procédé évite l action hydrolysante de la vapeur d eau. Prof.SAALAOUI Ennouamane année 2011/12 svi S5

10 L extraction au CO 2 critique capté dans l atmosphère Le gaz carbonique mis sous pression devient liquide. Soumis à une pression supérieure à 73.8 bars et à une température supérieure à 31 C, il passe à l état supercritique où il possède un bon pouvoir dissolvant. L extraction au CO 2 supercritique permet un traitement de la matière première à basse température et donne une absolue plus claire et plus fidèle à l odeur initiale de la matière première. De plus, ce procédé ne génère pas de polluant. Prof.SAALAOUI Ennouamane année 2011/12 svi S5

11 Principe d extraction liquide l extraction consiste à faire passer une substance dissoute d une phase liquide dite phase à extraire dans une phase extractive non miscible à la précédente et dans laquelle la substance considérée est plus soluble que dans la phase à extraire. Cette opération permet de purifier la substance, éventuellement de la concentrer et la doser. Prof.SAALAOUI Ennouamane année 2011/12 svi S5

12 Prof.SAALAOUI Ennouamane année 2011/12 svi S5 Base d une Extraction L extraction est basée sur la densité et la polarité des 2 phases ; elle se fait en 3 étapes : *une agitation conduisant à une grande surface d échange possible entre les 2 phases non miscibles. *décantation (filtration sur filtre hydrophobe). *séparation. Parfois, on voit apparaître des émulsions qui sont détruites par l ajout de tensioactifs ou centrifugation.

13 Extraction par contact simple On utilise une ampoule à décanter où on a deux phases, à extraire extractive où on veut faire passer le soluté.. V1 comme volume de la phase à extraire V2 comme volume de la phase extractive Prof.SAALAOUI Ennouamane année 2011/12 svi S5

14 Prof.SAALAOUI Ennouamane année 2011/12 svi S5 Principe d extraction simple Si X est le nombre de moles du soluté dans la phase extractive Y est le nombre de moles du soluté dans la phase à extraire Coefficient de partage X. ( 1 + V1/ (K.V2) ) = 100 Y. (1 + K. V2 /V1 ) = 100

15 Prof.SAALAOUI Ennouamane année 2011/12 svi S5 Les pourcentages des deux phases % de S dans la phase à extraire= 1 * V1/ (K.V2) % de S dans la phase extractive= 1 * K. V2 /V1 Le coefficient de partage K = [S] extractive / [S] à extraire

16 Exemple : Dosage de l acide 5-hydroxyindol acétique ou 5HIAA dans les urines qui dérive de la sérotonine L urine est acidifiée et saturée en NaCl ce qui favorise l extraction du 5-HIAA par l éther. Puis la phase éthérée est agitée avec un tampon phosphate ph7.0 le 5HIAA passe dans le tampon. Un très grand nombre de substances contenues dans les urines n ont pu suivre le 5HIAA qui a donc été partiellement purifié. Une réaction colorée dont la spécificité est faible peut être réalisée car l extraction a donné à l opération la spécificité que ne pouvait fournir la réaction colorée. L utilisation de solutions étalons ou d étalons internes (obtenues par addition de quantités connues de 5-HIAA à l urine) permet de calculer le rendement global des opérations d extractions.

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18 Extraction par contacts multiples

19 Extraction à contre courant

20 C est faire progresser dans un appareil les deux phases en sens contraire. La progression est soit continue ou discontinue. On peut séparer deux ou plusieurs substances selon leurs K respectifs entre les deux solvants. Ces extractions sont utilisées pour le dosage (par le dosage contre courant), pour les concentrations, pour des purifications et Pour des identifications de très nombreuses substances organiques comme les antibiotiques, antitumorales et des peptides par exemple

21 Exercice Le coefficient de partage de l'iode (I 2 ) entre les deux solvants non-miscibles : tétrachlorométhane et eau, est égal à 100 à 25 C. À 10 ml de solution aqueuse d'iode à 10g/l, on ajoute 10 ml de tétrachlorométhane (CCl 4 ). Donnée : I 2 est plus soluble dans le tétrachlorométhane que dans l'eau. Déterminer la concentration en iode dans le tétrachlorométhane et dans l'eau, après agitation et décantation

22 Correction exercice sur les coefficients de partage Coefficient de partage de l'iode dans le tétrachlorométhane et l'eau. D'après les données de l'exercice, on peut écrire les deux égalités suivantes On peut en déduire que Concentration dans le tétrachlorométhane (solvant organique) = 9,9 g/l Concentration dans l'eau (solvant aqueux) = 0,099 g/l

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