Liquid–liquid extraction: thermodynamics–kinetics driven processes explored by microfluidics
Résumé
Les procédés d’extraction liquide-liquide, caractérisés en ligne par une plate-forme microfluidique instrumentée, améliorent considérablement le développement de modèles thermodynamiques prédictifs, tels que la iénaïque, et posent les bases de nouvelles approches qui ont pour but d’améliorer les modèles cinétiques qui combinent transport et chimie. La microfluidique permet de mesurer avec précision les énergies libres de transfert des espèces à l’équilibre ainsi que leurs temps caractéristiques de transfert associés, et ce de manière plus rapide et plus précise qu’en méthode batch. Contrôlée par ordinateur et entièrement automatisée, notre plate-forme a été utilisée pour illustrer les fortes différences cinétiques d’extraction de l’ytterbium (Yb) et du fer (Fe), deux éléments pointés pour leur efficacité d’extraction très différente en raison de différentes forces moléculaires rivalisant avec la complexation lorsque des modificateurs sont mis en jeu avec des molécules extractantes. Une fois collectées et traitées, les données cinétiques montrent deux comportements distincts concernant ces deux éléments métalliques : selon la température, Fe peut présenter un profil d’extraction très lent par rapport à Yb.