Applications non conventionnelles
Extraction par fluide supercritique

4.1 Réactions en milieu supercritique

Les propriétés physico-chimiques « modulables » des fluides supercritiques ont orienté de nombreux chercheurs vers la mise en œuvre de réactions chimiques et biochimiques dans un tel milieu réactionnel. Ces propriétés sont :

• un pouvoir solvant élevé permettant de réaliser des réactions en milieu homogène, même avec des réactants non solubles dans un même solvant classique ;

• une vitesse de réaction élevée du fait que les coefficients de diffusion sont beaucoup plus grands en phase supercritique qu’en phase liquide, ce qui réduit d’autant les limitations diffusionnelles, en particulier pour les réactions conduites en catalyse hétérogène ou enzymatique ;

• des coefficients de transfert de chaleur et de matière nettement plus élevés qu’en milieu liquide ;

• une séparation aisée des produits de la réaction, des réactants non consommés et du solvant.

Depuis longtemps, des réactions de polymérisation ont été opérées dans des monomères en conditions supercritiques (éthylène, fluorure de vinylidène VF₂,...) afin de pouvoir utiliser le pouvoir solvant du monomère et/ou la « modulation » de ce pouvoir solvant : ainsi, à titre d’exemple, nous citerons la modulation de la longueur des chaînes, le polymère précipitant quand il dépasse une certaine masse moléculaire (polystyrène dans l’éthane supercritique), la modulation de la composition finale de certains copolymères (éthylène/acétate de vinyle EVA polyéthylène-polyamide PE-PA,...), la modulation de la masse volumique des poudres obtenues (poly(fluorure de vinyldène) PVDF dans VF₂ supercritique : 450 à 900 kg · m⁻³).

Tous les types de réactions chimiques (oxydations, condensations, dimérisations, réductions, additions, photochimie, électrochimie,...) sont étudiés en milieu supercritique et il serait fastidieux de lister ici tous ces travaux touchant aussi bien à des produits de la pétrochimie, que des produits de spécialités, d’arômes, de produits pharmaceutiques. L’hydrogénation stéréosélective suscite un vif intérêt dans le domaine pharmaceutique. On citera également le développement industriel...