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Pour extraire l'huile essentielle de lavande, on procède ainsi

Exercice d'entraînement · niveau 3 (difficile) · chimie (première), chapitre 7 — Cohésion, dissolution et solubilité · Solubilité, extraction, tensioactifs

Énoncé

Pour extraire l'huile essentielle de lavande, on procède ainsi : (i) hydrodistillation du végétal, qui donne un distillat contenant de l'eau et l'huile essentielle ; (ii) ajout de chlorure de sodium jusqu'à saturation du distillat (« relargage ») ; (iii) extraction au cyclohexane en ampoule à décanter ; (iv) séchage de la phase organique sur sulfate de magnésium anhydre, filtration, évaporation du solvant. Justifier chacune des quatre opérations par une propriété physico-chimique.

Corrigé

(i) Hydrodistillation. La vapeur d'eau entraîne les espèces odorantes, suffisamment volatiles, hors du végétal : on sépare l'huile essentielle du reste de la plante (cellulose, pigments), non volatil. C'est une séparation par volatilité.

(ii) Relargage. Les composants de l'huile essentielle sont faiblement solubles dans l'eau : une partie reste dissoute dans le distillat. En saturant l'eau d'ions et , on mobilise les molécules d'eau autour de ces ions (solvatation) : il en reste beaucoup moins de disponibles pour solvater les espèces organiques. Leur solubilité dans l'eau chute, elles sont chassées de la phase aqueuse. C'est une manœuvre sur la solubilité.

(iii) Extraction au cyclohexane. Le cyclohexane est non miscible à l'eau (deux phases) et apolaire, comme les composants de l'huile essentielle, qui y sont donc bien plus solubles que dans l'eau : ils migrent. Densité : la phase organique surnage, on la récupère par le haut.

(iv) Séchage puis évaporation. La phase organique retient encore des gouttelettes d'eau ; le sulfate de magnésium anhydre les fixe (il s'hydrate), on filtre le solide. On évapore enfin le cyclohexane, très volatil (C) devant les composants de l'huile : la différence de température d'ébullition laisse l'huile essentielle seule.

Contrôle : chaque étape s'appuie sur une propriété différente — volatilité, solubilité, miscibilité et densité, volatilité de nouveau. C'est le fil conducteur de tout protocole de chimie.

Piège : croire que le relargage « fait précipiter » l'huile. Il ne crée aucun solide : il déplace un équilibre de solubilité en occupant le solvant.

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