Pour aller plus loin. Le café décaféiné industriel s'obtient en…
Exercice supplémentaire · niveau 2 · chimie (première), chapitre 7 — Cohésion, dissolution et solubilité · Solvants, interfaces et tensioactifs
Énoncé
Pour aller plus loin. Le café décaféiné industriel s'obtient en extrayant la caféine des grains verts par du dioxyde de carbone supercritique : au-delà de C et bar, le n'est ni gaz ni liquide et se comporte comme un solvant apolaire de faible viscosité. Les procédés anciens utilisaient du dichlorométhane. Citer trois avantages du supercritique et l'inconvénient du dichlorométhane, en raisonnant en chimiste.
Corrigé
Pourquoi le extrait la caféine. La molécule est apolaire (linéaire et symétrique) ; la caféine, peu polaire, y est bien plus soluble que dans l'eau du grain : elle migre. La faible viscosité du fluide supercritique lui permet en outre de pénétrer le grain comme un gaz.
Avantages.
- Aucun résidu de solvant : il suffit de relâcher la pression pour que le redevienne gazeux et s'évapore intégralement — la caféine reste seule, pure.
- Innocuité : le n'est ni toxique ni inflammable, il est alimentaire et se recycle en boucle fermée dans l'installation.
- Sélectivité et douceur : on travaille vers C, sans dégrader les arômes ; en ajustant pression et température on module la solubilité, donc ce que l'on extrait.
Inconvénient du dichlorométhane. C'est un solvant toxique (suspecté cancérogène) et volatil : des traces peuvent subsister dans le produit fini destiné à la consommation, et sa manipulation industrielle expose les opérateurs. Sa seule qualité ici est d'être un bon solvant apolaire non miscible à l'eau — insuffisant pour l'alimentaire.
Contrôle : le raisonnement de choix de solvant reste exactement celui du cours (miscibilité, solubilité, sécurité) ; c'est le troisième critère, la sécurité, qui a fait basculer l'industrie.
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