L'extraction solide-liquide[Note 1] (ESL) est un procédé d'extraction d'un soluté liquide ou solide à partir d'un solide en utilisant un liquide comme solvant d'extraction. Ce procédé fait partie avec l’extraction liquide-liquide des procédés d’extraction par un liquide.
Types
Plusieurs méthodes d’extraction solide-liquide existent :
| Méthode | Température du liquide d’extraction | Description[1],[2] | Exemples d'application | Exemples de préparation de café[3] |
|---|---|---|---|---|
| Décoction | En ébullition | Le solide est mis à bouillir dans un liquide | Traitement du malt en brasserie | Café turc |
| Infusion | Proche de l’ébullition | Le solide est mis en suspension dans un liquide ou le solide est traversé par ce liquide | Traitement du malt en brasserie, préparation du thé | Cafetière à piston |
| Digestion | Chaud | Le solide est mis durant une durée plus ou moins longue dans un liquide | Industrie pharmaceutique et parfumerie | |
| Percolation | Généralement chaud | Le solide finement divisé est traversé par un liquide | Cafetière italienne et sous haute pression : machine à expresso | |
| Lixiviation | Chaud ou froid | Le solide finement divisé est traversé lentement par un liquide | Hydrométallurgie et parfumerie | Café filtre |
| Macération | Froid | Le solide est mis durant une durée plus ou moins longue dans un liquide | Industrie pharmaceutique et parfumerie |
L’élution est aussi considérée comme une extraction solide-liquide. Elle consiste à enlever un soluté adsorbé à la surface d’un solide par simple contact avec un liquide. Elle est surtout utilisée en chromatographie.
Il est possible d'améliorer l'extraction solide-liquide en augmentant la pression (extraction par liquide pressurisé), en appliquant des ondes ultrasons (extraction assistée par ultrasons) ou des micro-ondes (extraction assistée par micro-ondes).
Mise en œuvre
L'extraction solide-liquide peut avoir lieu en utilisant un extracteur[4] :
- à lit fixe : extracteur de Soxhlet, extracteur de Twisselmann, percolateur
- à lit mobile : extracteurs à panier mobiles (Bollman) ou à compartiments mobiles.
Applications
L'extraction solide-liquide peut être utilisée pour enlever des composés indésirables comme la caféine du café ou pour collecter des composés intéressants comme les métaux.
En industries agro-alimentaires, pharmaceutiques et parfumerie :
| Solide | Liquide d’extraction | Produit fini |
|---|---|---|
| Grains de café, feuilles de thé | Eau bouillante | Café instantané, thé instantané |
| Grains de café, feuilles de thé | Eau bouillante ou solvant organique généralement chloré | Café décaféiné, thé décaféiné |
| Racines de betteraves | Eau chaude | Sucre |
| Graines oléagineuses | Hexane | Huiles alimentaires |
| Plantes médicinales | Eau, alcools, hydrocarbures, solvants chlorés | Un grand nombre de produits à activité pharmacodynamique |
| Plantes | Alcools, corps gras | Parfums naturels |
| Écorce de certains arbres | Eau | Tanins naturels |
En hydrométallurgie, l’extraction se fait à partir d'un minerai avec une solution d’attaque qui peut être acide, neutre ou alcaline. C’est le cas par exemple des métaux suivants : le zinc, le cuivre, l’or, l’uranium, l’aluminium, le cobalt et le nickel.
Références
Notes
- Le terme "extraction solide-liquide" est ambigu, car il peut désigner aussi bien la manière de récupérer un composé initialement en phase solide dans une phase liquide (objet du présent article), que l'inverse, à savoir récupérer un composé d'intérêt dans une phase liquide à l'aide d'une phase solide (objet de l'article extraction en phase solide).
Références
- Jean Leybros, Pierre Frémeaux, Extraction solide-liquide, Aspects théoriques, Techniques de l’Ingénieur, traité Génie des procédés, J 2 780, 1990
- Dictionnaire Larousse, http://www.larousse.fr/dictionnaires/francais/
- Yann Verchier et Nicolas Gerber, Vous avez dit chimie ? De la cuisine au salon, des molécules plein la maisonDunod/universcience, 2011 - 1re édition
- Jean-Louis Brisset, Ahmed Addou, Mustapha Draoui, David Moussa, Fatiha Abdelmalek, Chimie analytique en solution : Principes et applications, Lavoisier, 2011
