PROCEDE DE PREPARATION D’ACIDE TARTRIQUE

LE TAMARINIER

Madagascar figure parmi les pays du monde qui possèdent une grande richesse floristique. D’une part, beaucoup de plantes sont exploitées traditionnellement, par une vocation humaine, comme des matières de premières nécessités. Et d’autre part, il existe des plantes à vocation industrielle ayant une potentialité économique non négligeable ; mais elles ne sont pas encore exploitées. Prenons à titre d’exemple le Tamarinier ou ‘’Tamarindus indica Linn ‘’qui présente un grand intérêt aussi bien sur le plan thérapeutique que sur le plan économique.

RAPPEL SUR LE CHARBON ACTIF [16] (Charbon actif de type décolorant)

Pour notre étude, on utilise du charbon décolorant. Il est très utile pour dépigmenter un extrait coloré. Si on chauffe de la matière à base de carbone comme le bois, en absence d’eau mais en présence de certains produits chimiques déshydratants (ZnCl2, H2SO4) et à une température de 900° C, on obtient une masse poreuse, comportant en particulier une ‘’ grande surface intérieure’’. Cet état structurel spécial rend le charbon activé apte à capter des substances dissoutes et des pigments colorés. La surface intérieure d’un tel charbon activé comporte jusqu’à 1500m2 par gramme de charbon sec. Les substances précitées sont fixées uniquement à la surface. Un tel processus est appelé ‘’ adsorption’’. Cette adsorption et aussi la condensation apparaissent éventuellement dans les fins ‘’ Canaux ‘’ (Capillaires), et ce sont des processus purement physiques exempts de toute mutation organique.

APPLICATION AU TITRAGE CONDUCTIMÉTRIQUE D’UN ACIDE PAR UNE BASE

La conductance et la conductivité de la solution d’acide étudié (ou inversement) se trouvent modifiées à chaque addition d’un volume déterminé de la base titrant. Il y a changement ionique de la solution, soit que le nombre total des ions varie, d’une part des molécules non dissociées et d’autre part à l’état dissocié, soit que les nombres totaux des ions restent constants mais des ions de mobilité donnée soient remplacés par des ions de mobilité différente. Une fois que le point d’équivalence est atteint, l’excès de réactif entraîne la variation de conductivité spécifique, d’où une brisure plus ou moins nette en ce point, subie par une partie ascendante ou quasihorizontale suivant que le réactif est un électrolyte fort ou faible. Après chaque addition de réactif, on mesure la conductivité spécifique γ ou simplement 1/R. Dans notre cas, pour les acides et bases de BRONSTED, la conductance de la solution diminue quand les ions H+ ou OHsont remplacés par d’autres ions (ex Na+) et elle augmente vite quand les ions H+ ou OH- apparaissent. Pour le déterminer, on peut tracer la courbe en portant en abscisse les quantités de réactifs ajoutées et en ordonnées la conductance G de la solution.

Composante d’un chromatographe liquide à haute performance (C.L.H.P ) [21]

Pour la Chromatographie liquide à haute performance, la phase stationnaire est dans une colonne en acier inoxydable résistant à la corrosion chimique. L’échantillon est injecté au sommet de la colonne. La phase mobile liquide est distribuée sous pression élevée vers la colonne à l’aide d’une pompe. La composante d’une chromatographe liquide à haute performance comprend essentiellement ( voir annexe ) :
1- un ou plusieurs réservoirs de phase mobile
2- un système de pompes
3- un système d’introduction des échantillons
4- une colonne
5- un système de détection et d’enregistrement.

DISTILLATION ET CRISTALLISATION

La distillation a pour but de concentrer la solution tartrique à l’aide d’un rotavapor ( voir annexe ) afin d’obtenir des cristaux d’acides tartriques. Pour éviter la décomposition de l’acide tartrique ou la formation d’autres réactions indésirables, la distillation devrait être effectuée à une température de 60°C et sous vide. La solution était concentrée dans un rotavapor jusqu’à ce qu’elle devienne trouble. Cette solution trouble indique le reste de sulfate de calcium et des impuretés solubles qu’il faudrait séparer rapidement par filtration. La filtration se fait à plusieurs reprises pour éliminer tous ces rébus. Quand la saturation de la solution d’acides tartriques est atteinte nous versons cette solution dans un cristallisoir placé sous température ambiante pendant 12 heures. Finalement, nous obtenons des cristaux d’acides tartriques dans une solution marron que l’on sépare par filtration à vide

COMMENTAIRE

Le prix de l’acide tartrique dans le catalogue des prix, année 2000 est de 240 000 Fmg à 278 000 Fmg le kilo selon le cours de devise, qui est largement plus cher par rapport à celui que nous avons produit 90000 Fmg. Donc cette extraction pourrait être économiquement rentable. Madagascar importe 6 tonnes d’acides tartriques par ans selon les donnés que nous avons obtenu à l’ INSTAT. D’après cette estimation sommaire, nous avons constaté que le coût de l’acide sulfurique occupe 9.91 % du coût de production, alors actuellement il existe plusieurs modes de recyclage de l’acide sulfurique et ceux ci peuvent contribuer à la diminution de coût de production. On cite la préparation de l’acide sulfurique à partir de l’alun et de CaSO4 qui est un sous produit de notre procédé.

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Table des matières

INTRODUCTION
Première partie : RAPPELS ET GENERALITES
A – L’ACIDE TARTRIQUE
I. Historique
II. Propriétés physico-chimiques
II.1-Propriétés Chimiques
II.2-Propriétés Physiques
III. Solubilité du tartrate de calcium
IV. Applications et utilisations
V. Production et consommation mondiale
VI. Méthodes générales de préparation
VI.1-Synthèse chimique
VI.2-Extraction des produits naturels
B -LE TAMARINIER
I. Description et appellation
II. Origine et répartition à Madagascar
III. Compositions chimiques du fruit
III.1- La graine
III.2- La pulpe
IV. Utilisations du tamarinier
C – LE CHARBON ACTIF
I. Différentes sortes de charbon actif
II. Rappels sur le charbon actif ( charbon à grande surface )
D- TITRAGES PH-METRIQUE ET CONDUCTIMETRIQUE
I. Rappels sur la réaction acide-base
I.1- Définition d’ARRHENIUS
I.2- Titrage pH-métrique
I.2.1- Application au dosage d’un acide par une base
I.2.2- Cas d’un diacide par une base forte
I.3-Titrage conductimétrique
I.3.1-Rappels
I.3.2- Application au titrage conductimétrique d’un acide par une base
E-METHODES D’ANALYSES CHROMATOGRAPHIQUES
I. Chromatographie sur Couche Mince ( C.C.M )
II. Chromatographie Liquide à Haute Performance (C.L.H.P )
II.1- Principe
II.2- Composante d’une chromatographe liquide à haute performance
F-ANALYSE POLARIMETRIQUE
I. Principe
II. Pouvoir rotatoire spécifique
Deuxième partie : ETUDES EXPERIMENTALES
A-EXTRACTION D’ACIDE TARTRIQUE
I. Représentation schématique des différentes étapes de l’opération
II. Modes opératoires
II.1- Macération
II.1.1- Objectif
II.2.2- Mise en œuvre
II.2- Filtration
II.2.1- Objectif
II.2.2- Mise en œuvre
II.3- Evaporation
II.3.1- Objectif
II.3.2- Mise en œuvre
II.4- Précipitation
II.4.1 – Objectif
II.4.2 – Réaction mise en jeu
II.4.3 – Mise en œuvre
II.5 – Décantation
II.6 – Acidification
II.6.1 – Objectif
II.6.2 – Mise en œuvre
II.7 – Chauffage et filtration
II.8 – Distillation et cristallisation
II.9- Clarification
II.9.1 – Définition
II.9.2 – Objectif
II.9.3 – Mise en œuvre
II.10- Recristallisation
B- RESULTATS ET INTERPRETATIONS
I. Rendements expérimentaux
I.1- Extraction à chaud
I.2- Extraction à froid
I.3- Interprétations
II. Etudes de l’extrait d’acide tartrique
II.1- Analyses pH-métrique et conductimétrique
II.1.1- Mode opératoire
II.1.2- Résultats
II.1.3- Interprétation
II.2- Analyses chromatographiques
II.2.1 – Chromatographie sur Couche Mince (C.C.M )
II.2.1.1Mode opératoire
II.2.1.2- Révélation
II.2.1.3- Résultats
II.2.1.4- Interprétation
II.2.2 – Chromatographie Liquide à Haute Performance (C.H.L.P )
II.2.2.1 – Mode opératoire
II.2.2.2 – Résultats
II.2.2.3 – Interprétation
II.3. – Analyse polarimétrique
II.3.1 – Mode opératoire
II.3.2 – Résultats
II.3.3 – Interprétation
III. Conclusion
Troisième partie : EVALUATION ECONOMIQUE SOMMAIRE
A- LE TAMARINIER DE MADAGASCAR
B- VOLET FINANCIER DU PROJET
I. Coût de production
I.1 – Charges directes
I.2 – Charges indirectes
II. Prix de vente estimatif
III. Commentaire
C- VOLET ENVIRONNEMENTAL
D- VOLET SOCIO-ECONOMIQUE
CONCLUSION GENERALE
BIBLIOGRAPHIE
GLOSSAIRE
ANNEXES