Article de référence | Réf : J4950 v1

Applications comme milieux réactionnels
Applications industrielles des fluides supercritiques et équipements de mise en œuvre

Auteur(s) : Michel PERRUT

Date de publication : 10 nov. 2010

Pour explorer cet article
Télécharger l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !

Sommaire

Présentation

Version en anglais En anglais

RÉSUMÉ

En vue d'obtenir des produits exempts de composés chimiques résiduels potentiellement dangereux, les contraintes réglementaires autour de l'utilisation des fluides supercritiques (FSC) se durcissent. À l'échelle industrielle, ces fluides sont utilisés comme solvants en vue d'extraire ou de purifier des produits naturels issus de l'agriculture et de la pêche pour obtenir des produits variés : ingrédients alimentaires, parfums et arômes, produits nutraceutiques, cosmétiques et pharmaceutiques. Mais d'autres applications sont étudiées, principalement en vue de la synthèse, du traitement et de la mise en forme des matériaux à haute performance (céramiques, mousses et aérogels, poudres, fibres et tissus, matériaux nano-structurés, composites et polymères) dans des secteurs industriels comprenant la pharmacie, la microélectronique, les revêtements et peintures, l'isolation thermique et phonique.

Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.

Lire l’article

Auteur(s)

INTRODUCTION

L'utilisation des fluides supercritiques (FSC), et particulièrement du CO2 et de l'eau, suscite un immense intérêt à mesure que les contraintes réglementaires se durcissent (comme la récente directive « REACH » édictée par l'Union européenne) et que les exigences des consommateurs se font plus pressantes en vue d'obtenir des produits exempts de composés chimiques résiduels potentiellement dangereux.

Aujourd'hui, les applications les plus nombreuses à l'échelle industrielle consistent à utiliser les fluides supercritiques comme solvants en vue d'extraire, de fractionner ou de purifier des produits naturels provenant de l'agriculture (algues et végétaux) et de la pêche (huiles de poisson) pour obtenir des produits variés : ingrédients alimentaires, parfums et arômes, produits nutraceutiques, cosmétiques et pharmaceutiques. Mais bien d'autres applications sont aujourd'hui étudiées, principalement en vue de la synthèse, du traitement et de la mise en forme des matériaux à haute performance (céramiques, mousses et aérogels, poudres, fibres et tissus, matériaux nano-structurés, composites et polymères) dans des secteurs industriels comprenant la pharmacie (formulation des médicaments), la microélectronique, les revêtements et peintures, l'isolation thermique et phonique, la mécanique, etc. De même, l'utilisation des fluides supercritiques comme milieux de mise en œuvre de réactions chimiques ou biochimiques suscite un vif intérêt.

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 93% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-j4950

CET ARTICLE SE TROUVE ÉGALEMENT DANS :

Accueil Ressources documentaires Procédés chimie - bio - agro Opérations unitaires. Génie de la réaction chimique Opérations unitaires : extractions fluide/fluide et fluide/solide Applications industrielles des fluides supercritiques et équipements de mise en œuvre Applications comme milieux réactionnels

Accueil Ressources documentaires Biomédical - Pharma Médicaments et produits pharmaceutiques Production des médicaments : industrialisation Applications industrielles des fluides supercritiques et équipements de mise en œuvre Applications comme milieux réactionnels

Accueil Ressources documentaires Environnement - Sécurité Métier : responsable risque chimique Voies de synthèse et solvants alternatifs Applications industrielles des fluides supercritiques et équipements de mise en œuvre Applications comme milieux réactionnels


Cet article fait partie de l’offre

Chimie verte

(160 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Version en anglais En anglais

5. Applications comme milieux réactionnels

Du fait de leurs propriétés modulables, les fluides supercritiques sont des milieux réactionnels particulièrement attractifs. En synthèse organique, le CO2 est le solvant le plus utilisé malgré son pouvoir solvant limité vis-à-vis des substrats polaires ; sont également employés les alcanes légers, principalement le propane, et le diméthyl éther ; l'eau et l'ammoniac sont réservés à des applications particulières dans des conditions extrêmes de température et de pression. Enfin, la mise en œuvre de nouvelles voies de polymérisation utilisant des micelles ou des émulsions dans un fluide supercritique (généralement le CO2) sont également à l'étude.

Citons quelques exemples de réactions pour lesquelles le milieu supercritique apporte un avantage décisif :

  • augmentation de la cinétique du fait de la haute diffusivité dans le fluide ;

  • réduction du nombre de phases et élimination des limitations au transfert de matière dans les réactions catalytiques hétérogènes, entraînant une augmentation considérable de la vitesse de réaction et de sa sélectivité : ceci est particulièrement vrai pour les réactions d'hydrogénation en phase liquide comme l'hydrogénation des huiles et de composés en chimie fine ;

  • forte diminution du cokage de catalyseurs ;

  • photo-isomérisation sélective dans le CO2 supercritique ;

  • réactions hydrothermales (recyclage de polymères tel le PET, incinération de déchets toxiques, gazéification de déchets agricoles et du bois...) ;

  • réactions enzymatiques ;

  • génération de poudres par réaction chimique à partir de précurseurs : le fluide supercritique est utilisé comme solvant réactionnel (eau, EtOH ou CO2) et souvent également comme réactant (réactions hydrothermales dans l'eau supercritique) ; fabrication de poudres d'oxydes, de métaux, de composites inorganiques ou hybrides organique-inorganique nanostructurés (céramiques, réfractaires, microélectronique, etc.). Ces procédés sont conduits dans des conditions souvent très sévères combinant haute pression (> 500 bar) et haute température (> 200 ˚C et souvent > 500 ˚C) en milieu corrosif, ce qui contraint à utiliser des matériaux...

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 93% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Chimie verte

(160 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Lecture en cours
Applications comme milieux réactionnels
Sommaire
Sommaire

BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - G Brunner -   Gas Extraction.  -  Berlin : Springer, 1994.

  • (2) - E Stahl, KW Quirin, D Gerard -   Dense Gases for Extraction and Refining.  -  Berlin : Springer-Verlag, 1987.

  • (3) - JB King, TR List, ed -   Extraction of natural products using near-critical solvents.  -  London : Blackie A & P, 1993.

  • (4) - P York, UB Kompella, BY Shekunov, ed -   Supercritical Fluid Technology for drug Product Development.  -  Drugs and Pharmaceutical Sciences Vol. 18, New-York : Marcel Dekker, 2004.

  • (5) - Y-P Sun, ed -   Supercritical Fluid Technology in Materials Science and Engineering.  -  New-York : Marcel Dekker, 2002.

  • (6) - J Jung, M Perrut -   Particle design using supercritical fluids : Literature and patent review.  -  J of Supercritical fluids 20 : 179-219, 2001.

  • ...

1 Réglementation

Règlement (CE) no 1907/2006 du Parlement européen et du Conseil du 18 décembre 2006 concernant l'enregistrement, l'évaluation et l'autorisation des substances chimiques, ainsi que les restrictions applicables à ces substances (REACH), instituant une agence européenne des produits chimiques, modifiant la directive 1999/45/CE et abrogeant le règlement (CEE) no 793/93 du Conseil et le règlement (CE) no 1488/94 de la Commission ainsi que la directive 76/769/CEE du Conseil et les directives 91/155/CEE, 93/67/CEE, 93/105/CE et 2000/21/CE de la Commission (JOUE L 396 du 30 décembre 2006).

HAUT DE PAGE

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 94% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Chimie verte

(160 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS