Academic literature on the topic 'Extraction solide-liquide'

Dans le domaine de la séparation sélective pour le traitement et la valorisation des combustibles nucléaires usés, l'extraction liquide-liquide est largement utilisée au niveau industriel. Cependant dans le cadre des technologies nucléaires du futur, des procédés alternatifs de séparation sont recherchés. Notamment la précipitation sélective d'actinides par des tensioactifs cationiques en milieu aqueux (l'extraction liquide-solide étudié par Heckmann et al dans les années 80) apparaît comme une approche intéressante. Le principal avantage de cette technique, comparée à l'extraction liquide-liquide, est lié à la diminution du nombre d'étapes dans le processus comme le lavage du solvant ou la désextraction des métaux. De plus, c'est une technique sans solvant organique ce qui réduit considérablement la quantité de déchets contaminés. Pour ces travaux de thèse, nous avons utilisé des méthodes physico-chimiques pour mieux comprendre l'interaction spécifique entre le cation métallique et le tensioactif cationique. Nous avons tout d'abord analysé l'effet spécifique des contre-ions anioniques (Cl-, NO3-, C2O42-) provenant des acides utilisés; puis nous avons étudié finement l'introduction de cations alcalins monovalents et quelques cations multivalents sélectionnés (Cu2+, Zn2+, UO22+, Fe3+, Nd3+, Eu3+, Th4+) sur l'auto-assemblage et les propriétés structurels du tensioactif en variant les conditions thermodynamiques. Nous en avons conclu que l'adsorption d'un complexe anionique stable du métal, à l'interface des agrégats micellaires, influence fortement les paramètres d'agrégation du tensioactif et détermine ainsi les limites d'utilisation de cette technique de séparation<br>In the field of selective separation for recycling of spent nuclear fuel, liquid-liquid extraction processes are widely used (PUREX, DIAMEX …) in industrial scale. In order to guarantee a sustainable nuclear energy for the forthcoming generations, alternative reprocessing techniques are under development. One of them bases on the studies from Heckmann et al in the 80's and consists in selectively precipitating actinides from aqueous waste solutions by cationic surfactants (liquid-solid extraction). This technique has some interesting advantages over liquid-liquid extraction techniques, because several steps are omitted like stripping or solvent washing. Moreover, the amount of waste is decreased considerably, since no contaminated organic solvent is produced. In this thesis, we have carried out a physico-chemical study to understand the specific interactions between the metallic cations with the cationic surfactant. First, we have analysed the specific effect of the different counter-ions (Cl-, NO3-, C2O42-) and then the effect of alkaline cations on the structural properties of the surfactant aggregation in varying thermodynamical conditions. Finally, different multivalent cations (Cu2+, Zn2+, UO22+, Fe3+, Nd3+, Eu3+, Th4+) were considered; we have concluded that depending on the anionic complex of these metals formed in acidic media, we can observe either an adsorption at the micellar interface or not. This adsorption has a large influence of the surfactant aggregation properties and determines the limits of the application in term of ionic strength, temperature and surfactant concentration

Cette étude porte sur l'extraction de principes actifs pharmaceutiques à partir de matière végétale réalisée dans un atelier Pierre Fabre. Une méthodologie est proposée, visant à optimiser le passage de l'étude paillasse à l'étape d'industrialisation pour des plantes présentant des caractéristiques géométriques et structurales différentes. L'appareil continu utilisé a été caractérisé afin de mettre en évidence son comportement et ses limites de fonctionnement. Le système plante/solvant a été étudié en réacteur batch afin d'obtenir des informations sur la cinétique et la concentration des jus. Un modèle de transfert de matière, basé sur la diffusion, simule l'évolution de la concentration des jus dans différentes configurations. Au final, des mesures batch, une simulation et un bilan matière permettent de déterminer les conditions opératoires. Des essais similaires réalisés sur une autre partie de la plante ont démontré l'applicabilité de la méthodologie à d'autres substrats.

Les méthodes classiques de préparation d'échantillons pour la détermination de composés polaires, telles que l'extraction liquide-liquide (LLE) et l'extraction en phase solide (SPE), ne sont généralement pas efficaces en raison de multiples étapes, d’une faible récupération et d’une consommation élevée de solvants organiques. Cette thèse traite du développement de nouvelles méthodes de préparation d’échantillons, à savoir l’extraction par voie liquide-liquide modulée électrochimiquement (EMLLE) et l’extraction bar-micro en phase solide (bar-μ-SPE) afin de déterminer les composés pharmaceutiques metformine (MET), buformine (BUF), phénformine (PHEN) et propranolol (PROP). Dans la méthode EMLLE, un champ électrique a été appliqué pour extraire les composés pharmaceutiques ionisés à travers l’interface entre deux solutions électrolytiques non miscibles (ITIES). Des ITIES se forment lorsque deux solvants en vrac en phase aqueuse (chlorure de lithium) et en phase organique (I, 2-dichloroéthane), contenant l’électrolyte, sont mis en contact. Le potentiel de transfert pour chaque analyte a été analysé par voltamétrie. Le potentiel de transfert varie avec leur lipophilie; propranolol <br>Conventional sample preparation methods for the determination of polar compounds such as liquid-liquid extraction (LLE) and solid phase extraction (SPE) are generally not effective because of their multiple steps, low recovery and high consumption of organic solvents. Thus, this thesis deals with the development of new sample preparation methods, i.e, electrochemically modulated liquid-liquid extraction (EMLLE) and bar-micro solid phase extraction (bar-μ-SPE) to determine selected pharmaceutical compounds, i.e., metformin (MET), buformin (BUF), phenformin (PHEN), and propranolol (PROP) having varied lipophilicity in biological samples. In the EMLLE method, the aid of electric field was utilized to extract the pharmaceutical compounds across the interface between two immiscible electrolyte solutions (ITIES). ITIES formed when two bulk solvents aqueous phase (lithium chloride) and organic phase (I,2-dichloroethane), both containing electrolytes are brought into contact. Transfer potential for each analyte was analysed by voltammetry. The trend of transfer potential followed their lipophilicity; propranolol &lt; phenformin &lt; phenyl biguanide &lt; metformin. Extraction of the analytes was performed by applying fixed potential to the biphasic system using potentiostat for 15 mins. The extraction performance was poor. Design of another ITIES cell and imposing interfacial potential by chemical polarization was done to enhance the extraction performance of this method. Thus, the EMLLE technique based on application of interfacial potential due to the presence of different concentrations of tetramethylammonium ion (TMA+) as common ion in each phase was studied. The optimum extraction conditions for this method are, [TMA+]o = 10 mM, [TMA+]w = 0.001 mM, Vorg = 2 mL, pHsample = 9, rotation speed = 900 rpm, extraction time = 600 s. The optimised parameters for back-extraction are: [TMA+]back = 50 mM, Vfinal = 0.1 mL, pHback = 2 . Nearly 100 % extraction of targeted analytes was achieved, and the enrichment factor obtained was up to ~ 60 for biguanide compounds. In the bar-μ -SPE method, adsorbent and a tiny metal rod was placed in a polypropylene membrane bag. Among the various adsorbents studied, graphene and zeolite showed some potential. Thus, extraction conditions were optimised for each adsorbent and adsorbent mixture. Despite the optimisations, the extraction was low (5.03-39.2 %). Nevertheless, enrichment factors of 1.49 -14.9 were obtained. Both proposed methods were applied to the determination of the analytes in urine. On the whole, the newly proposed methods are simple and markedly reduced consumption of organic solvents

L'extraction de principes actifs ou d'huiles essentielles a partir de substrats vegetaux a l'aide d'un solvant approprie est une operation unitaire classique du genie chimique. L'objectif de ce travail est double: demontrer la faisabilite d'un mode d'extraction en continu a contre-courant dans une colonne mecaniquement agitee et ameliorer le rendement/la selectivite de l'extraction par une activation ultrasonore. Dans certains cas, les ultrasons permettent notamment d'accelerer la cinetique en augmentant la diffusion intraparticulaire du solute recherche, qui est l'etape limitante au transfert. Trois extractions differentes ont ete envisagees: pyrethrines a partir de fleurs de pyrethre, huile a partir de graines de pastel, hemicelluloses a partir de coques de tournesol. Les 2 premieres sont effectuees a l'hexane, la derniere en solution aqueuse a ph controle. Dans chacun des cas, l'extraction sous ultrasons a ete etudiee. Les resultats obtenus ont suscite une recherche de nature fondamentale, visant a expliciter les mecanismes de propagation ultrasonore dans divers reacteurs. A ce titre, il a fallu developper un capteur approprie, apte a enregistrer les effets locaux des ultrasons. Correles a la puissance localement disponible: une sonde thermoelectrique a ete retenue. Le principe de la mesure est fonde sur l'echauffement d'une matiere absorbante (silicone) detecte par un thermocouple. Un modele thermique decrivant la dissipation dans la matiere a ete ecrit pour interpreter les resultats experimentaux. Cette technique a permis de comparer differentes geometries de reacteurs ultrasonores, de mettre en evidence l'influence de l'agitation et de la presence de particules solides sur la repartition des ultrasons dans le volume reactionnel

L'extraction liquide-liquide de terres rares trivalentes Ln(III) (Ln : La, Eu, Lu), à partir de milieux aqueux nitriques, par la bis-acylpyrazolone 1,12-bis(1´-phényl-3´-méthyl-5´-hydroxy-4´-pyrazolyl)-dodecane-1,12-dione (HL-(CH2)10-LH) a été étudiée. L'extraction est d'autant plus efficace que le numéro atomique de l'élément à extraire est élevé (La &lt; Eu &lt; Lu). Elle se fait à plus bas pH que l'extraction par les 4-acyl-5-hydroxypyrazoles simples (HL). La présence de la 2,4,6-tri(2-pyridyl)-1,3,5-triazine, TPTZ, agent de solvatation de type 3N-donneur, provoque un effet synergique important ; TPTZ impose l'ordre d'extraction synergique : La &lt; Lu &lt; Eu. L'extraction solide-liquide des Ln(III) par des silices mésostructurées dopées par les extractants utilisés en extraction liquide-liquide a été également étudiée. Les silices dopées ont été synthétisées à basse température selon le procédé sol-gel en utilisant les micelles de bromure de cétyltriméthylammonium, CTAB, comme agent pour structurer la porosité (synthèses de type MCM-41). Elles ont été caractérisées par porosimétrie à l'azote, diffraction des rayons X, microscopie électronique à balayage MEB, microscopie électronique à transmission MET et granulométrie laser. Les silices dopées sont déstructurées par rapport aux silices lamellaires obtenues quand le mélange synthétique ne contient pas d'extractant ; cependant, le matériau dopé conserve une grande surface spécifique (990 à 1230 m2. G-1) et reste mésoporeux. L'extraction solide-liquide par les silices dopées par HL ou HL-(CH2)10-LH est plus efficace à bas pH que l'extraction liquide-liquide ; en outre, elle est plus rapide. La stoechiométrie du complexe extrait et la capacité d'extraction de l'europium par HL-(CH2)10-LH sont comparables pour les extractions solide-liquide et micellaire. La stoechiométrie des bis-acylpyrazolonates, extraits par les trois techniques différentes, est fonction de la technique d'extraction utilisée, mais aussi des concentrations initiales des espèces chimiques dans chacune des phases. Pour l'europium, avec une silice dopée par HL-(CH2)10-LH et TPTZ, on observe une synergie d'extraction modérée. Le rapport métal/acylpyrazolonate, dans le complexe extrait par la silice dopée par HL-(CH2)10-LH seule (1:2) Eu(L-(CH2)10-L)(L-(CH2)10-LH), diffère de celui qui existe dans le complexe synergique (1:3) Eu(L-(CH2)10-LH)3(TPTZ). La capacité d'extraction de l'europium est de 0,18 mmol/g : 200 fois plus importante que celles des silices imprégnées<br>Liquid-liquid extraction of trivalent rare earths Ln(III) (Ln: La, Eu, Lu), from nitric aqueous media, by the bis-acylpyrazolone 1,12-bis(1'-phényl-3'-methyl-5'-hydroxy-4'-pyrazolyl)-dodecane-1,12-dione (HL-(CH2)10-LH) has been studied. The extraction occurs at lower pH than the extraction by the simple 4-acyl-5-hydroxypyrazoles (HL) and its efficiency increases with the ascending atomic number of Ln (La &lt; Eu &lt; Lu). The presence of a solvating agent of the type 3N-donor, 2,4,6-tri(2-pyridyl)-1,3,5-triazine, TPTZ, induces an important synergistic effect ; TPTZ governs the synergistic order of extraction : La &lt; Lu &lt; Eu. The solid-liquid extraction of Ln(III) by mesostructured silicas doped with the extractants used in liquid-liquid extraction has been also studied. The doped silicas were synthesized at low temperature according to the sol-gel process using cetyltrimethyl ammonium bromide, CTAB, as a templating agent for the porosity (MCM-41 type synthesis). They were characterized by BET analysis of nitrogen isotherms, X-ray diffraction, scanning electron microscopy SEM, transmission electron microscopy TEM and laser granulometry. Doped silicas are destructured compared to lamellar silicas obtained in the absence of extractant ; however, the doped material preserves high specific surface area (990 to 1230 m2. G-1) and remains mesoporous. At low pH, solid-liquid extraction by silicas doped by HL or HL-(CH2)10-LH is more efficacious than liquid-liquid extraction; moreover, it is faster. The europium extraction capacity and the stoichiometry of the complex extracted by HL-(CH2)10-LH are comparable in solid-liquid and micellar extractions. The stoichiometries of the bis-acylpyrazolonates, extracted by the three different techniques, do not only depend upon the technique of extraction used, but depend upon the initial concentrations of the chemical species in each phase too. For europium, with a silica doped by HL-(CH2)10-LH and TPTZ, a moderate extraction synergy is observed. The metal/acylpyrazolonate ratio, in the complex extracted by the silica doped by HL-(CH2)10-LH alone (1:2) Eu(L-(CH2)10-L)(L-(CH2)10-LH), differs from that existing in the synergistic complex (1:3) Eu(L-(CH2)10-LH)3(TPTZ). The europium extraction capacity found in our study is 0. 18 mmol/g which is 200 times more important than those obtained with impregnated silica

Les cinetiques et les donnees d'equilibre de l'extraction solide-liquide de l'huile et de l'acide chlorogenique du cafe vert sont obtenues par utilisation de l'hexane et du melange methanol+eau comme solvants. L'influence des divers parametres d'extraction est etudiee, c'est-a-dire: le diametre des particules, le rapport massique mouture/solvant et la temperature. Le phenomene de diffusion est entierement controle par la resistance interne. Dans le cas de l'acide chlorogenique, les cinetiques d'extraction sont interpretees par le modele diffusionnel (seconde loi de fick) avec une diffusivite apparente independante de la concentration et legerement dependante de la temperature (e2,3 kcal/mol). Dans le cas de l'huile de cafe vert, le meme modele ne peut etre utilise que pour les temps longs (t30 mn). Les resultats experimentaux concernant les temps courts (t<10 mn) sont superieurs a ceux predits par le modele; ceci peut etre explique par un important phenomene de lessivage

L’extraction d’éléments d’intérêt (terres rares, métaux lourds, métaux de transition, radionucléides) de de minerais conventionnels ou non conventionnels (mines urbaines) et d’effluents industriel ou nucléaire est un enjeu majeure dans les procédés d’extraction, de recyclage et/ou de décontamination.Un grand nombre de solides organiques et inorganiques, chélatants ou échangeurs d’ions, ont été développés pour un tri ionique sélectif par procédé solide/liquide.L’introduction covalente de ligands spécifiques dans le squelette de la résine permet d’augmenter la sélectivité vis-à-vis d’une cible métallique par la nature des agents de complexation, leurs sites de chélation et leur rigidité.L’objectif de cette thèse recouvre d’une part la synthèse de systèmes chélatant réactifs, leur polymérisation pour la préparation des résines « super »chélatantes et d’autre part, l’évaluation des polymères pour l’extraction/séparation d’ions, les terres rares étant plus particulièrement ciblées.A partir de résines formo-phénolique incorporant du catéchol et la 8-hydroxyquinoléine qui sont des précurseurs phénoliques, nous avons pu montrer que la récupération sélective du germanium été possible vis-à-vis du silicium ou du zinc en fonction de leur proportion dans la matrice polymérique.La synthèse des précurseurs phénoliques intégrant des ligands comme l’acide diglycolamique et les diglycolamides a permis la mise en œuvre de résine pour la récupération des terres rares. Une étude sur la compréhension de la synthèse des résines ainsi que leurs performances d’extraction a ainsi été réalisée et a pu mettre en évidence le potentiel de ces résines pour la récupération et valorisation des terres rares.Une ouverture vers d’autres possibilités de synthèses de ce type de résines (matériaux poreux, sous forme de mousse…) est également proposée pour permettre d’augmenter les surfaces de contacts lors des extractions solide-liquide et ainsi augmenter les performances de ces matériaux<br>Extraction of specific targeted species (rare earth, heavy metals, transition metals, radionuclides) from industrial (mining deposit and urban mining) and nuclear effluents is an important issue in the recycling and / or decontamination processes. A large number of organic and inorganic solids, chelating or ion-exchanging materials, have been developed for selective ionic separation by solid / liquid process. Metal-specific ligands incorporate in the structure of the resin itself is an interesting way to perform ion separation taking the advantage of the selectivity of chelating agents. The aims of this project are firstly the synthesis of chelating original systems and then prepare specific ion exchange resins.From formo-phenolic resins incorporating catechol and 8-hydroxyquinoline, we have been able to show that the selective recovery of germanium from silicon or zinc was possible, , depending on their proportion of each phenolic precursors in the polymeric matrix.The synthesis of the phenolic precursors integrating ligands such as diglycolamic acid and diglycolamides allowed the use of resin for the recovery of rare earths elemnets. A study on the understanding of the synthesis of resins as well as their performance of extraction was thus realized and was able to highlight the potential of these resins for the recovery and valorization of the rare earths elements.An opening towards other possibilities of synthesis of this type of resins (porous materials, in the form of foam, etc.) is also proposed in order to increase the contact surfaces during solid-liquid extractions and thus increase the performance of these materials

La simulation porte sur l'hydrodynamique de la phase dispersee (retention solide) dans la colonne agitee fonctionnant a contrecourant pour l'extraction du tanin a partir d'ecorces de paletuvier. La connaissance de la vitesse de chute des particules et du coefficient de melange axial en fonction des conditions operatoires permet de simuler l'hydrodynamique a l'aide d'un modele ne contenant aucun parametre ajustable. L'influence du garnissage est aussi etudie ainsi que le transfert de matiere