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Auteur(s)
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Jean-Yves ANIZON : DEA de chimie, mastère Procédés extractifs - Ingénieur de recherche, Archimex
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Benoît LEMAIRE : Ingénieur industriel ISIH - Ingénieur d’affaires, Archimex
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Michel SURBLED : Docteur en chimie - Directeur technique, Archimex
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Lire l’articleINTRODUCTION
Contrairement aux techniques classiques de chauffage par conduction ou convection, l’utilisation des micro-ondes implique une interaction directe entre un rayonnement électromagnétique et la matière. Le chauffage par micro-ondes d’un produit résulte ainsi de la conversion en chaleur de l’énergie d’une onde électromagnétique au sein de ce matériau. Ce transfert d’énergie particulier induit un transfert de matière lui aussi particulier et dont les mécanismes diffèrent notablement de ceux de l’extraction solide-liquide traditionnelle.
L’efficacité (en terme de rendement ou de cinétique d’extraction) et la sélectivité (en terme de pureté des produits) des procédés d’extraction assistée par micro-ondes sont un corollaire de ces conditions particulières de transfert de matière et d’énergie.
Les durées des procédés d’extraction assistée par micro-ondes sont en effet de l’ordre de quelques minutes. Les rendements, dans la plupart des cas, sont comparables à ceux obtenus par les procédés traditionnels d’extraction. Lorsqu’ils sont inférieurs, il s’agit le plus souvent d’une manifestation de la sélectivité du procédé, conduisant à une plus grande pureté des extraits.
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4. Extraction par solvant assistée par micro-ondes
4.1 Extraction solide-liquide traditionnelle
Le lecteur est invité à se reporter aux articles Transfert de matière [J 1 074] et Extraction solide-liquide [J 2 780] [J 2 782] consacrés à ce sujet.
Le transfert de chaleur nécessaire à une extraction solide-liquide est obtenu en général par conduction à partir d’une paroi chaude, convection dans le milieu d’extraction — il s’agit le plus souvent d’une convection forcée par agitation — puis conduction dans la matrice solide, la chaleur pénétrant lentement dans le produit à chauffer. Il s’établit dans celui-ci un gradient de température, avec la température la plus basse au cœur du produit.
Le transfert de matière comprend quatre étapes :
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imprégnation de la particule solide par le solvant ;
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dissolution dans le solvant intraparticulaire ;
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migration du soluté par diffusion dans la solution intraparticulaire jusqu’à la surface de la particule ;
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transfert des solutés de la surface du solide au sein de la solution extraparticulaire.
Le facteur limitant, du point de vue cinétique, est la diffusion du soluté jusqu’à la surface externe du solide. Cette diffusion s’effectue sous l’action du gradient de concentration en soluté dans la matrice solide.
HAUT DE PAGE4.2 Intérêt des micro-ondes
Selon les caractéristiques diélectriques respectives du solvant et de la charge, deux cas extrêmes sont à considérer :
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - GAUTHIER (A.) - Les applications de l’électricité dans l’industrie - . LavoisierTec&Doc (1998).
-
(2) - BERTEAUD (A.-J.), DELMOTTE (M.) - Les micro-ondes : de la cuisine à l’industrie - . La Recherche, 24, no 252, 286-294 (mars 1993).
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(3) - PARE (J.R.J.), SIGOUIN (M.), LAPOINTE (J.) - Extraction de produits naturels assistée par micro-ondes - . EP 398798 (15 mai 1990).
-
(4) - GANZLER (K.), SALGO (A.), VALKO (K.) - Microwave extraction. A novel sample preparation for chromatography - . J. of Chromatography, no 371, 299-306 (1986).
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(5) - LAFORET (J.-P.), BURIGANA (V.), GUICHON (A.) - Composition cosmétique ou dermopharmaceutique comprenant une base et au moins un élement actif d’origine végétale, procédé de fabrication et utilisation - . FR 2 772 598, demandeur : Gattefossé SA (25 juin 1999).
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