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Dédicace Je dédie ce modeste travail à : A ma très chère mère, cette fontaine d

Dédicace Je dédie ce modeste travail à : A ma très chère mère, cette fontaine d’amoure et de Tendresse, pour ces conseils et son soutient indéfectible. A mon très cher père qui m’a énormément aidé dans ma vie avec sa sagesse et ses conseils. A Mes frères et sœurs A mes chéré grands parents, mes oncles et tantes, mes cousines. A mes amies et mes collègues qui m’ont marquées de souvenirs Que je n’oublierai jamais. Toute personne ayant une place dans mon cœur. Remerciements Le travail faisant l’objet de ce mémoire a été réalisé à l’université Mohamed Boudiaf d’Oran, faculté des sciences et technologie, département de chimie. J’exprime toute ma gratitude et mes sincères remerciements à Mme Khiat Meriem, Co- encadreur de ce mémoire, de m'avoir transmis ses connaissances en partageant son savoir sans concession. Merci également pour toute l’attention qu’elle portée à l’avancée de ce travail ainsi qu’à la rédaction de ce mémoire. Je désire lui exprimer toute mon investigation et lui adresse mes plus chaleureux remerciements. sommaire Table de matière : Dédicace ……………………………………………………………………………………….i Remerciement ………………………………………………………………………………....ii Listes des figures……………………………………………………………………………...iii Liste des tableaux ……………………………………………………………………………..iv Introduction générale ………………………………………………………………………….1 CHAPITRE I : L’Extraction liquide-liquide I.L’Extraction liquide liquide…………………………………………………………………3 I.1 Histoire d’extraction liquide-liquide………………………………………………………3 I.2 Définitions…………………………………………………………………………………3 I.2.1.Extraction liquide liquide classique……………………………………………...3 I.2.2 Solvant d’extraction……………………………………………………………...4 I.2.3 Extractant………………………………………………………………………...5 I.2.4 Diluant……………………………………………………………………………5 I.2.5 Les tensioactifs…………………………………………………………………...6 I.2.6 Point de trouble…………………………………………………………………..6 I.3 Utilisation des tensioactifs en extraction liquide-liquide………………………………….13 CHAPITRE II : L’Extraction par point de trouble II.1. Extraction par point de trouble…………………………………………………………..15 II.1.1 Principe de l’extraction par point de trouble…………………………………...15 II.1.2 Avantages de l’extraction par point de trouble………………………………...16 II.1.3 Mécanisme du phénomène de séparation des phases………………………….16 II.1.4 Influence des additifs sur le point de trouble…………………………………..17 II.1.5 Paramètres régissant l’extraction par point de trouble…………………………19 II.2 Applications……………………………………………………………………………...20 CHAPITRE III : Méthodes d’analyse utilisées III.1 Méthodes d’analyse utilisées……………………………………………………………22 III.1.1 Analyse par spectroscopie ( ICP )……………………………………………..22 III.1.2 Analyse par UV - Visible……………………………………………………...24 sommaire Conclusion Conclusion……………………….…………………………………………………………...29 Liste des figures : Figure 1: Principe de l’extraction liquide-liquide ……………………………………………..4 Figure 2: Modèle d’une molécule de tensioactif son placement à l’interface...……………….6 Figure 3: Diagramme de phases d'un système eau - tensioactif non ionique………………….7 Figure 4: Tensioactif cationique amine secondaire RNH₂ en milieu acide ( HCI )…………...8 Figure 5: Tensioactif anionique (dodecylsulfonate de sodium (C12H25C6H4SO3- ,Na+ )….9 Figure 6: Tensioactif amphotère ( N-dodécyl N,N-diméthylammoniopropanesulfonate (C12H31N+ , C3H6O2SO- )…………………………………………………………………….10 Figure 7: : Tensioactif non ionique (dodécanol hexaéthoxylé – C12H25O( CH₂CH₂O6) H )...11 Figure 8: Exemples de structures formées par des molécules de surfactants………………...13 Figure 9: Principe de l'extraction par point de trouble……………………………………….15 Figure 10 Principe d'un spectrophotomètre double faisceau…………………………………24 Figure 11: Monochromateur a réseau………………………………………………………...25 Figure 12: photodiode………………………………………………………………………...26 Figure 13: Photomultiplicateur……………………………………………………………….27 Liste des tableaux : Tableau 1: Quelques applications de l’extraction au point trouble…………………………...21 Introduction 1 Introduction générale Introduction générale Comparée aux autres milieux de vie (air et sols), l’eau demeure le milieu le plus affecté par la pollution industrielle, et celui dont les effets sont les plus néfastes sur la santé publique. Différentes substances polluantes, de nature organique (organochlorés, polychlorobiphényles, dioxines,…) ou minérale (métaux lourds : cuivre, sélénium, cadmium, mercure, plomb,…), utilisées dans de multiples processus industriels se retrouvent à différentes concentrations dans les milieux aquatiques. De ce fait, la pollution de l’eau est devenue l’une des préoccupations majeures au sein de notre société mais aussi à travers le monde. Outre les mesures préventives devant garantir à la population des eaux de qualité, sans risque pour la santé, d’innombrables efforts sont déployés sur le plan scientifique, pour acquérir de nouvelles connaissances et mettre au point de nouvelles techniques, permettant de suivre la qualité des eaux, prévenir leur pollution, traiter les eaux polluées et améliorer la qualité de l’eau potable. Ainsi, la pollution des eaux par les métaux lourds suscite actuellement une grande inquiétude quant à la qualité de l’eau potable et ses conséquences sur la santé publique. Bien que la présence, en faibles quantités, de certains éléments métalliques (Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Se,…) soit indispensable aux organismes vivants, l’augmentation de leurs concentrations est nocive et engendre de nombreux disfonctionnement et maladies neurologiques, cardio- vasculaires et auto-immunes. Dans le but de faire face à une telle pollution et de réduire, voire éliminer ses effets sur la santé humaine et sur l’environnement, les industriels s'évertuent à mettre au point une multitude de procédés physico-chimiques, visant non seulement à dépolluer les eaux usées, mais aussi à valoriser et à recycler leurs déchets métalliques (précipitation, adsorption, séparation par membrane, extraction liquide-liquide,…). Parmi les nombreux procédés d’épuration mis au point en génie chimique, l'extraction liquide-liquide constitue une technique de choix permettant l'élimination, la séparation et la récupération des métaux lourds dans les eaux usées. Largement utilisée à l’échelle industrielle, elle permet la séparation, de façon sélective, de deux ou plusieurs constituants métalliques d’un mélange, en mettant à profit leur distribution inégale entre deux phases liquides non miscibles, l’une organique et l’autre aqueuse. 2 Introduction générale Afin de se conformer aux exigences d'une chimie verte, respectueuse de l’environnement, les chercheurs se sont ensuite engagés à développer, à partir de l’extraction liquide liquide classique, de nouvelles techniques alternatives, non polluantes et peu coûteuses en énergie. Tel est le cas notamment de l’extraction par point de trouble. Ce mémoire est articulé autour de trois chapitres, dont le premier comporte des généralités concernant la technique d’extraction liquide-liquide classique en générale. Un second chapitre réservé a L’extraction à deux phases aqueuses (dite extraction par coacervat ou extraction par point de trouble : CPE), (principes et mécanisme) et le troisième chapitre donne une idée sur les méthodes d’analyse utilisées en extraction par point de trouble. En fin une conclusion générale clora enfin le présent mémoire. CHAPITRE I : L’Extraction liquide-liquide 3 CHAPITRE I L’Extraction liquide-liquide I.1 Extraction liquide-liquide. L’extraction liquide-liquide constitue une opération unitaire de Génie chimique. Elle doit son origine à la chimie analytique dont les méthodes d'identification des espèces en solution sont fondées sur des techniques de séparation. Plus précisément, l’extraction liquide- liquide est un procédé qui permet la séparation de deux ou plusieurs constituants d’un mélange en mettant à profit leur distribution inégale entre deux liquides pratiquement non miscibles. I.1 Histoire d’extraction liquide-liquide. Les méthodes d’extraction ont été adoptées dès la préhistoire par les hommes qui avaient recours à la filtration de l’eau. Les Égyptiens connaissaient l’enfleurage à froid ou à chaud permettant d’extraire le parfum des fleurs. La distillation sèche ou humide, inventée par Avicenne, médecin philosophe perse du Xe siècle, était connue des alchimistes du Moyen Âge afin d’obtenir l’essence de chaque substance. Mais ce n’est qu’à la fin du XIXe siècle, avec la synthèse des solvants organiques, qu’apparaît l’extraction liquide-liquide qui permet d’isoler de nombreuses espèces chimiques tels les corps gras ou les alcaloïdes. Ce sont les industries nucléaires et pharmaceutiques dans les années 1940–1950 qui les premières ont développé massivement ces techniques de purification. À la même période, la biologie expérimentait l’isolement d’hormones, de corps gras ou d’antibiotiques. Dans les années 1950–1960, ce sera au tour des industries pétrochimiques et pétrolières d’employer d’énormes décanteurs pour extraire les molécules d’intérêt. Aujourd’hui l’extraction liquide-liquide reste très utilisée en pharmacologie et en toxicologie pour le prétraitement des échantillons car relativement simple à mettre en œuvre. Nous allons aborder les principes, les solvants ainsi que les facteurs influençant l’extraction liquide-liquide. I.2 Définitions I.2.1.Extraction liquide liquide classique 4 CHAPITRE I L’Extraction liquide-liquide L'extraction liquide-liquide est une opération qui permet la séparation d'un ou plusieurs constituants par l'utilisation de leur distribution inégale dans deux liquides pratiquement non-miscibles. [1] L’extraction liquide-liquide consiste à faire passer une substance d’un solvant dont elle est difficilement séparable à un autre dont elle sera isolable. Conditions d’extraction: • Les deux solvants doivent être non miscibles. • La substance à extraire doit être beaucoup plus soluble dans le solvant d’extraction que dans le solvant original. La durée de l’agitation est régie par la cinétique de transfert du soluté pour atteindre une concentration d’équilibre, tandis que la durée de décantation est conditionnée par le temps de séparation des deux phases non miscibles. A l’équilibre, la phase aqueuse est dite « raffinat » et la phase organique « extrait ». Figure 1 : Principe de l’extraction liquide-liquide I.2.2 Solvant d’extraction C’est un composé organique capable de donner des combinaisons avec le soluté métallique soluble dans la phase organique. Il présente des propriétés physicochimiques lui permettant de former une phase organique continue, non miscible à la phase aqueuse. 5 CHAPITRE I L’Extraction liquide-liquide I.2.3 Extractant L’extractant possède le pouvoir de former avec le soluté métallique de la phase aqueuse un composé organométallique soluble dans la phase organique. Les critères que doit vérifier l’utilisation d’un bon extractant sont qu’il est: •Relativement pas cher, •Présente une faible solubilité dans la phase aqueuse, •Ne forme pas d’émulsions stables lors du mélange avec la phase aqueuse, •Présente une grande stabilité surtout lors d’un recyclage en continu, •Dispose d’une grande capacité de chargement du métal, •Sa purification est facile après l’extraction, •Se caractérise par une grande solubilité dans les diluants aliphatiques et aromatiques. Ce produit inflammable, non volatil et non toxique, est dissous ou dilué dansun Hydrocarbure de haute inertie chimique. Ses propriétés physiques sont uploads/Finance/ pfe-final 3 .pdf