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Sciences mathématiques, physiques et chimiques

Méthodes de séparation par extraction

Extraire un analyte d'une matrice par partage entre deux phases : solide-liquide et liquide-liquide.

01 · Pourquoi ce chapitre

Avant de doser un principe actif dans un comprimé, un plasma ou une urine, il faut souvent l'isoler de sa matrice. L'extraction concentre l'analyte et élimine les interférents : c'est l'étape préalable de nombreux dosages.

02 · Principe du partage

Un soluté mis en présence de deux phases se répartit entre elles selon son affinité. À l'équilibre, le coefficient de partage est constant (loi de Nernst) :

KD=[soluteˊ]organique[soluteˊ]aqueuseK_D = \frac{[\text{soluté}]_{\text{organique}}}{[\text{soluté}]_{\text{aqueuse}}}

Plus KDK_D est grand, plus l'extraction vers la phase organique est efficace.

03 · Les deux grands types

  • Extraction solide-liquide : un solvant extrait l'analyte d'un solide (macération, percolation, Soxhlet pour l'extraction continue à chaud).
  • Extraction liquide-liquide : partage entre deux solvants non miscibles (ex. eau / acétate d'éthyle) dans une ampoule à décanter.

04 · Role du pH

Pour les composés ionisables, seule la forme neutre (non ionisée) passe bien dans le solvant organique.

En pratique, on se place à au moins 2 unités de pH du pKapK_a (plus de 99 % de forme neutre) ; le relargage (ajout de NaCl) diminue la solubilité aqueuse et favorise le passage en phase organique.

05 · Piege classique

06 · À retenir

  • Extraction = partage entre deux phases, KD=Corg/CaqK_D = C_{org}/C_{aq}.
  • Solide-liquide (Soxhlet) et liquide-liquide (ampoule à décanter).
  • Fractionner le solvant améliore le rendement.
  • Acide faible → pH acide ; base faible → pH basique (extraire la forme neutre).

QCM · épreuve 1

QCM

Q1. Le coefficient de partage d'un soluté entre deux solvants non miscibles est…

Q2. Pour un rendement d'extraction donné, il vaut mieux…

Q3. Pour extraire un acide faible sous forme neutre dans un solvant organique, on travaille à…

Annales du concours sur ce thème

6 questions tombées au concours, portant sur ce chapitre. Voir toutes les annales →

QCM n°9 Décembre 2024

Parmi les propositions suivantes concernant le rendement d’extraction liquide/liquide d’un médicament basique (pKa = 8,0) en solution aqueuse, laquelle est exacte ? Le rendement sera maximal

  1. APour pH ≤ 6,0
  2. BPour pH = 8,0
  3. CPour pH ≥ 10,0
  4. DPour 6,0 < pH < 10,0
  5. EQuel que soit le pH du milieu
Exercice n°1 Décembre 2024

On souhaite réaliser le dosage de la chloroquine dans un prélèvement sanguin après extraction liquide/liquide et par spectroscopie d'absorption à 345 nm. La chloroquine est une base faible de pKa = 10,32. · Questions : 1) Calculer le pH de la dilution de sang total après addition de la solution de KOH 0,1 M (on négligera le pouvoir tampon du sang total). L'extraction de la chloroquine est-elle optimale à ce pH ? Justif 2) A ce pH, le rendement global (R) d'extraction de la chloroquine est de 96 %. Quel est le coefficient de partage P de la chloroquine ? 3) L'absorbance à 345 nm de la chloroquine étalon à 1,00 mg.L-! en solution dans l'acide sulfurique 0,25 M est de 0,34. La solution extraite (solution A) a une absorbance à 345 nm de 0,28. Quelle est la 4) En déduire la concentration (en mg.L-!) de la chloroquine dans le sang total. 5) Lors de la mesure d'absorbance, sous quelle forme se trouve la chloroquine ? Ti BE2 Enoncé On souhaite réaliser le dosage de la chloroquine dans un prélèvement sanguin après extraction liquide/liquide 6) En dé

QCM n°15 Décembre 2020

Quelles sont les propositions qui sont exactes ?Lors de l'extraction d'un acide organique (AH) en solution dans l'eau par l'heptane

  1. AIl faut que la solution aqueuse soit à un pH supérieur au pKa AH/A-
  2. BIl peut y avoir des phénomènes d'association en phase organique modifiant le taux de distribution
  3. CLe taux de distribution dépend du pH de la phase aqueuse
  4. DLe coefficient de partage dépend du pH de la phase aqueuse
  5. ELe rendement de l'extraction ne dépend pas du pH de la phase aqueuse
Exercice n°5 Décembre 2020

On extrait un soluté Z à partir de 5 mL d'une solution aqueuse à 10 mg.L-1 par 2 fois 2,5 mL d'heptane. Les phases heptaniques sont réunies. Le coefficient de partage (λ) heptane / eau de Z est égal à 4,2. · Questions : 1) Quel est le rendement de cette double extraction ? 2) Quelle est la quantité (en µg) de Z extraite ? 3) Cette extraction est suivie d'une analyse en chromatographie liquide. L'heptane est évaporé à sec et le résidu est repris par 500 µL d'acétonitrile (sans aucune perte de produit). Le chromatogramme ob

QCM n°47 Décembre 2018

Parmi les propositions suivantes concernant l'extraction de solutions aqueuses par un solvant organique non miscible, quelles sont celles qui sont exactes ?

  1. AL'extraction d'une amine primaire est optimale si le pH de la solution aqueuse est supérieur à 'pKa +2'
  2. BPour un volume de solvant donné, le rendement est optimal lorsqu'on effectue une seule opération d'extraction
  3. CL'extraction sous forme de paires d'ions nécessite l'utilisation de contre-ions de petite masse moléculaire
  4. DLe coefficient de partage d'un composé organique, sans fonction acidobasique, entre deux solvants non miscibles est indépendant des volumes de solvants utilisés
  5. ELe rendement de l'extraction des métaux sous forme de chélates métalliques dépend du pH
QCM n°49 Décembre 2016

Parmi les réponses suivantes concernant le rendement de l‘extraction d'un mono-acide organique faible, lesquelles sont exactes ?

  1. Ail est inversement proportionnel à son coefficient de partage
  2. BIl augmenté pour un même volume de phase organique lorsque le volume de phase aqueuse diminue
  3. CIl sera maximal si l‘on opéré à un pH égal ou inférieur à son pKa - 2
  4. DIl sera de 50% si la phase aqueuse a un pH égal au pKa
  5. EIl augmente lorsqu’on réalise une extraction par 50 mL de solvant au lieu de deux extractions par chaque fois 25 mL de ce même solvant

Sources

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Berrah R. Méthodes de séparation par extraction. Internat Pharma, 2026. https://rberrah.github.io/internat/chapitres/i-1-extraction-separation/

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  author       = {Berrah, Racym},
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Contenu pédagogique original · CC BY-SA 4.0 — réutilisable, y compris en enseignement, à condition de citer l'auteur et de partager aux mêmes conditions. Le code du site reste sous licence MIT. Écrit et maintenu par Racym Berrah, PharmD, doctorant en pharmacologie · ORCID · Une erreur ? Signalez-la
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