4. Les techniques de séparation
Les techniques de séparation constituent un domaine où l'utilisation des solvants continue d'apporter des progrès importants, sur le plan analytique comme sur le plan préparatif.
Dans l'extraction liquide-liquide, on met en contact deux solutions non miscibles, l'une étant en général une solution aqueuse et l'autre une solution dans un solvant peu dissociant. Chaque soluté à extraire se partage entre les deux phases, l'équilibre étant caractérisé par un coefficient de distribution égal au rapport des concentrations dans chacune des phases.
On peut favoriser sélectivement le passage d'un soluté d'une phase dans l'autre, par exemple de la phase aqueuse à la phase organique, en ajustant la composition de l'une ou l'autre des solutions par la mise en œuvre de réactions acide-base, par la formation de complexes ou de paire d'ions. Le soluté peut ensuite être de nouveau extrait par une solution aqueuse de composition différente. La prise en compte des propriétés des solutés permet des séparations extrêmement sélectives. Les premières applications industrielles en métallurgie extractive sont nées de l'industrie nucléaire : la purification de l'uranium à partir des solutions nitriques des minerais a été obtenue par extraction par le tributylphosphate dilué avec du décane. La méthode est maintenant d'un emploi très général ; ainsi, les terres rares sont extraites sélectivement de solutions aqueuses par des acides alkyl-phosphoriques.
L'industrie pharmaceutique fait également appel aux techniques d'extraction par solvant (par exemple, extraction d'antibiotiques obtenus par fermentation), l'industrie alimentaire également. L'utilisation de solvants dits hypercritiques, comme le dioxyde de carbone liquide sous pression, offre des solutions élégantes et peu polluantes pour l'extraction de substances thermosensibles comme la caféine, les acides gras, les hormones naturelles.
De nouvelles méthodes de synthèse en chimie organique mettent en œuvre la catalyse par transfert de phase dans laquelle un réactif est transféré de l'une des phases (généralement la phase aqueuse) dans la phase organique où il réagit grâce à la formation d'une paire d'ions avec un cation (ammonium quaternaire, cryptate alcalin) en faible concentration.
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