exercice sur la la méthode d'extraction par solvant: On souhaite doser un médicament X dans une solution injectable à 45mg/L par une extraction liquide/liquide. On extrait 10mL de soluté injectable par 2mL d'acétate d'éthyle. Le coefficient de partage acétate d'éthyle/ eau injectable est égal à 50. Dans cette partie, on sait que X n'est ni dissocié ni dimérisé dans la phase organique. 1/ Quelles sont les conditions nécessaires pour une extraction de bonne qualité ? 2/ Calculer la quantité de X extraite ainsi que la quantité restante dans la phase aqueuse et le rendement de l'extraction. 3/Quelle pourcentage restera-t-il après 5 extractions successives par ImL d'acétate ?
Question
exercice sur la la méthode d'extraction par solvant: On souhaite doser un médicament X dans une solution injectable à 45mg/L par une extraction liquide/liquide. On extrait 10mL de soluté injectable par 2mL d'acétate d'éthyle. Le coefficient de partage acétate d'éthyle/ eau injectable est égal à 50.
Dans cette partie, on sait que X n'est ni dissocié ni dimérisé dans la phase organique.
1/ Quelles sont les conditions nécessaires pour une extraction de bonne qualité ?
2/ Calculer la quantité de X extraite ainsi que la quantité restante dans la phase aqueuse et le rendement de l'extraction. 3/Quelle pourcentage restera-t-il après 5 extractions successives par ImL d'acétate ?
Solution
1/ Les conditions nécessaires pour une extraction de bonne qualité sont :
- Un bon choix de solvant : Le solvant doit être capable de dissoudre le composé à extraire mais pas les autres composés présents dans le mélange. Il doit aussi être insoluble dans le solvant initial.
- Un bon coefficient de partage : Le composé à extraire doit avoir une grande affinité pour le solvant d'extraction.
- Une agitation suffisante : Pour favoriser le transfert du composé à extraire du solvant initial vers le solvant d'extraction.
2/ Pour calculer la quantité de X extraite, on utilise la formule suivante :
Q_extrait = Q_initial * (V_solvant / (V_solvant + K*V_eau))
Où Q_initial est la quantité initiale de X, V_solvant est le volume du solvant d'extraction, V_eau est le volume de la phase aqueuse et K est le coefficient de partage.
Q_initial = 45 mg/L * 10 mL = 0.45 mg
Q_extrait = 0.45 mg * (2 mL / (2 mL + 50*10 mL)) = 0.017 mg
La quantité restante dans la phase aqueuse est donc Q_initial - Q_extrait = 0.45 mg - 0.017 mg = 0.433 mg
Le rendement de l'extraction est (Q_extrait / Q_initial) * 100 = (0.017 mg / 0.45 mg) * 100 = 3.78 %
3/ Après 5 extractions successives, la quantité restante de X est donnée par la formule :
Q_restant = Q_initial * (1 - (V_solvant / (V_solvant + K*V_eau)))^n
Où n est le nombre d'extractions.
Q_restant = 0.45 mg * (1 - (1 mL / (1 mL + 50*10 mL)))^5 = 0.397 mg
Le pourcentage restant est donc (Q_restant / Q_initial) * 100 = (0.397 mg / 0.45 mg) * 100 = 88.2 %
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