Titre : | Etude expérimentale de l'effet de sel sur l'équilibre liquide-liquide des systèmes (eau+acide acétique dichlorométhane) et (eau +ethanol +acétate d'éthyle) |
Auteurs : | ahlem Aidaoui, Auteur ; Noureddine Moummi, Directeur de thèse |
Type de document : | Monographie imprimée |
Editeur : | Biskra [Algerie] : Université Mohamed Kheider |
Format : | 83p / 30cm |
Accompagnement : | cd |
Langues: | Français |
Langues originales: | Français |
Mots-clés: | Equilibre liquide-liquide,Acide Acétique,Ethanol,l’effet du sel. Liquid-Liquid Equilibrium,Acetic Acid,salting effect. توازن سائ - ل سائل، حمض الخل، ایثانول، تأثیر الملح |
Résumé : |
Etude expérimentale de l’effet de sel sur l’équilibre liquide-liquide des systèmes (Eau+Acide Acétique+Dichlorométhane) et (Eau+ Ethanol+ Acétate d’éthyle) Ce travail s’inscrit dans le cadre d’une recherche de sels performants susceptibles d’améliorer l’extraction de l’acide acétique et l’éthanol à partir d’un milieu aqueux en utilisant comme solvants le dichlorométhane et l’acétate d’éthyle. En effet, la présence du sel peut influencer la solubilité d’un constituant dans un autre, en l’augmentant ou en la diminuant donnant lieu au « Salting-out » et « Salting-in» respectivement. L’addition d’un sel dans une solution aqueuse introduit des forces ioniques qui affectent l’équilibre et qui influent directement sur le coefficient de distribution du soluté. L’effet de NaCl et Na2SO4 sur l’équilibre liquide-liquide du système (Eau+ Acide Acétique+ Dichlorométhane) à une température ambiante de 20°C et une pression atmosphérique, est étudié expérimentalement dans ce travail. Les fractions massiques des sels dans le mélange global sont 5%, 10% et 20%. Il a été remarqué que l’équilibre entre phases est modifié en faveur de la phase extrait et le « Salting-out » dans le cas du Na2SO4 est le plus important que celui du NaCl. Une deuxième étude est faite sur l’effet du KCl et l’effet du NaNO3 sur l’équilibre du système (Eau+ Ethanol+ Acétate d’éthyle). L’augmentation du pourcentage massique de sel a diminué la concentration du soluté dans la phase aqueuse et l’a augmenté dans la phase organique. Le « Salting-out » dans le cas du NaNO3 est le plus important que celuidu KCl. A partir des résultats expérimentaux, on peut conclure que lorsqu’on augmente le pourcentage de sel dans la solution saline, l’équilibre entre phases est modifié en faveur de la phase extraite. Experimental study of the effect of a salt on the liquid-liquid equilibrium of systems (Water+ Acetic Acid+ Dichloromethane) and (Water+ Ethanol+ Ethyl Acetate) This work comes within the framework of a research of powerful salts likely to improve the extraction of acetic acid and ethanol from an aqueous solution by using dichloromethane and ethyl acetate as solvents. In fact the presence of a salt can influence the solubility of a compound by either increasing it or decreasing it, leading to Salting-out and Salting-in, respectively. The addition of a salt in an aqueous solution introduces ionic forces which affect LLE and which influence directly the distribution coefficient of the solute. The effect of NaCl and Na2SO4 on the liquid-liquid equilibrium data of the ternary system (Water+ Acetic Acid+ Dichloromethane) at an ambient temperature of 20°C and an atmospheric pressure is studied experimentally in this work. The mass fractions of salts in the total mixture are 5%, 10% and 20%. It is noted that the equilibrium between phases is modified preferably to the extracted phase and the « Salting-out » effect of Na2SO4 is more important than the effect of NaCl. Second study is realized on the effect of KCl and the effect of NaNO3 on the equilibrium of the system (Water + Ethanol+ Ethyl Acetate). The increasing of the mass fraction of salt decreased the concentration of the solute in the aqueous phase and it’s increased in the organic phase. And the « Salting-out » effect of NaNO3 is more important than the effect of KCl. From the experimental results, it can be conclude that when the percentage of salt increases in the salt solution, the equilibrium between phases is modified in favor of the extracted phase. یدرج ھذا العمل في اطار البحث عن أملاح قادرة على تحسین استخراج حمض الخل والایثانول من وسط مائي باستخدام ثنائي كلورو میثان و خلات الایثیل كمذیبین. إن وجود الملح یؤثر على ذوبانیة العناصر الموجودة في محلول مائي و خاصة المذاب، « Salting-in » تتمثل في زیادة ذوبانیة المذاب و مفھوم « Salting-out » إن مفھوم یمثل النقصان في ذوبانیتھ. كما ان إضافة الملح إلى محلول مائي تؤدي إلى تولید قوى أیونیة تؤثر على التوازن و لدیھا تأثیر مباشر على معامل توزیع المذاب. تمت دراسة تأثیر كلورید الصودیوم و سولفات الصودیوم على التوازن سائ - ل سائل 20°C للنظام (ماء+ حمض الخل+ ثنائي كلورو میثان) المدروس عند درجة الحرارة وتحت ضغط جوي، ولوحظ انھ یتم إزاحة التوازن لصالح المحلول المستخرج. و التملیح التدریجي في حالة السولفات الصودیوم یكون احسن منھ في حالة كلورید الصودیوم. كما تمت دراسة ثانیة تختص بتأثیر كلورید البوتاسیوم و نترات الصودیوم على توازن النظام ( ماء+ ایثانول + خلات الایثیل). وجد أن الزیادة في النسبة المئویة للملح تخفض تركیز المذاب في المحلول المائي و تؤدي إلى زیادتھ في المحلول العضوي، و التملیح التدریجي في حالة نترات الصودیوم یكون احسن منھ في حالة بوتاسیوم الصودیوم. من النتائج التجریبیة، یمكن أن نستخلص أن زیادة نسبة الملح في المحلول المائي تؤدي إلى انزیاح التوازن باتجاه المحلول المستخرج. |
Sommaire : |
REMERCIEMENTS ii RESUME iii ABSTRACT iv ملخص v SOMMAIRE vi NOMENCLATURE viii LISTE DES FIGURES xii LISTE DES TABLEAUX xiv INTRODUCTION GENERALE 1 CHAPITRE I SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE I.1. Notions sur l’extraction liquide-liquide 3 I.2. Détermination de l’équilibre liquide- liquide 5 I.2.1. Introduction 5 I.2.2. Condition d’équilibre 5 I.2.3. Aspects thermodynamiques 6 I.3. Représentation graphique des équilibres liquide-liquide 8 I.3.1. Lecture des diagrammes ternaires 9 I.3.2. Règle des mélanges : relation barycentrique 10 I.4. Composition des phases à l’équilibre 12 I.4.1. Les droites d’équilibre 12 I.4.2. Coefficient de distribution 12 I.4.3. Sélectivité 13 CHAPITRE II LES SOLUTIONS ELECTROLYTES ET L’EFFET DE SEL II.1. Les solutions électrolytes 15 II.1.1. Définition 15 II.1.2. Propriétés des électrolytes 16 II.1.2.1. Force ionique 16 II.1.2.2. Coefficient d’activité moyen 16 II.1.2.3. Coefficient osmotique 17 II.1.2.4. Molalité 18 II.2. La solvatation dans les solutions aqueuses des sels 18 II.3. L’effet de sel sur les équilibres thermodynamiques 20 II.3.1. Définition 20 II.3.2. Théories de l’effet de sel 22 II.3.2.1. Théorie d’hydratation 23 Sommaire II.3.2.2. Théorie de dipôle d’eau 24 II.3.2.3. Théorie électrostatique 25 II.3.2.4. Théorie de la pression interne 26 II.3.2.5. Théorie basée sur les forces de Van Der Waals 28 II.3.3. Signification générale de l’effet « salting-out » 28 II.3.4. Application de l’effet de sel 29 CHAPITRE III MODELISATION THERMODYNAMIQUE DES SOLUTIONS ELECTROLYTES III.1. Modèles thermodynamiques pour les systèmes non électrolytes 30 III.1.1. Modèle de Wilson 30 III.1.2. Modèle NRTL 30 III.1.3. Modèle UNIQUAC 31 III.1.4. Modèle UNIFAC 31 III.2. Modèles thermodynamiques pour les systèmes électrolytes 32 III.2.1. Modèle Debye-Huckel 32 III.2.2. Modèles de composition locale 35 III.2.2.1. Modèle NRTL-électrolyte 35 III.2.2.2. Modèle UNIQUAC-électrolyte 36 CHAPITRE IV PROCEDURE EXPERIMENTALE IV.1. Produits chimiques utilisés 38 IV.2. Techniques expérimentales 39 IV.2.1. Construction de la courbe binodale 39 IV.2.2. Construction des droites d’équilibre 51 CHAPITRE V RESULTATS ET DISCUSSION V.1. Résultats expérimentaux 52 V.1.1 Système (Eau+Acide Acétique+Dichlorométhane) 52 V.1.1.1 Système (Eau+Acide Acétique+Dichlorométhane) sans sel V.1.1.2 Système (Eau+Acide Acétique+Dichlorométhane) avec sel V.1.2 Système (Eau+Ethanol+Acétate d’éthyle) 62 V.1.2.1 Système (Eau+Ethanol+Acétate d’éthyle) sans sel 62 V.1.2.2 Système ((Eau+Ethanol+Acétate d’éthyle) avec sel 63 V.2 Prédiction des résultats d’équilibre liquide-liquide pour le système (Eau+Ethanol+Acétate d’éthyle+KCl) CONCLUSION GENERALE 71 REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES 72 ANNEXES ANNEXE 1 77 ANNEXE 2 |
Disponibilité (1)
Cote | Support | Localisation | Statut | Emplacement | |
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TH/0269 | Mémoire de magistere | BIB.FAC.ST. | Empruntable | Salle de mémoires et de théses |
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