L’échange d’ions est une technique extrêmement robuste et adaptable qui permet d’extraire d’un milieu liquide une molécule chargée, qui est alors échangée contre un ion initialement lié à la résine. C’est le procédé le plus largement utilisé pour produire des sucres de toutes origines. Lorsque les résines sont saturées il faut procéder à leur régénération par passage de sel, d’acide ou de base suivant les applications.
L’adsorption correspond à la capacité de certains matériaux à fixer des molécules à leur surface de façon plus ou moins réversible. La structure poreuse des médias utilisés, les résines, leur procure une très grande surface spécifique. Lorsque la résine est saturée, les molécules fixées sont éluées par passage d’un solvant approprié, parfois une simple solution de soude.
La chromatographie permet de séparer des molécules d’un mélange en fonction de leurs affinités avec la résine utilisée. Les différences d’affinité se traduisent par des différences de vitesse de déplacement à travers un lit de résine : c’est cette différence de vitesse qui est utilisée pour séparer en continu les espèces lentes des espèces rapides, sans qu’il soit nécessaire d’utiliser de produits chimiques ou de solvant pour la régénération de la résine.
Exclusion
Basée sur la taille des molécules à éliminer
Exemple: Glucose/ Saccharides DP>2
Affinité
Basée sur la formation de complexes
Exemple: Glucose/ Fructose
Echange d’ions
Basée sur la charge des molécules à purifier
Exemple: Séparation Sucres / Sels
Acid retardation
Basée sur les différences d’ionisation & de solvatation sel/acide
Exemple: Purification / Séparation d’acides organiques
Initialement développées pour le traitement d’eau, les applications des résines se sont largement développées à très grande échelle dans le domaine industriel pour l’extraction et la purification d’une grande variété de produits.
déminéralisation de nombreux produits alimentaires (sucres, sucres de spécialités, glucose, lactosérum, gélatine…).
valorisation de la biomasse (purification C5 / C6), production de molécules biosourcées (acides organiques, acides aminés…).
Extraction de lithium (DLE),
Purification / raffinage de lithium (battery-grade LiOH),
Purification / recyclage de batteries (traitement de la black mass/ NMC)
Les industries alimentaires :
– La chromatographie d’affinité permet de séparer différents saccharides et polyols : fructose et dextrose, mannitol et sorbitol, dextrose et galactose, mannose et dextrose.
– La chromatographie d’exclusion de taille et les résines échangeuses d’ions interviennent pour la séparation sucrose / fructose et dextrose dans l’industrie amidonnière & des sucres de spécialité et la séparation lactose / sels / azote non-protéique dans l’industrie laitière.
– La chromatographie d’adsorption dissocie les acides organiques en sels, couleurs et sucres.
Chimie Biosourcée : la chromatographie d’exclusion de taille et les résines échangeuses d’ions sont mises en œuvre pour les séparations dextrose ou maltose / molécules à haut degré de polymérisation, sucrose/ acides aminés / sels. Le principe d’acid-retardation est utilisé pour l’extraction et la purification de nombreux acides organiques à faibles pH, lesquels, sous leur forme moléculaire, sont retenus par la résine.
Les avantages génériques
Les avantages de l’échange d’ions et de l’adsorption Eurodia
La maîtrise : issue de l’expérience, et alliée à une bonne connaissance des process industriels, elle nous a permis de développer une approche particulière visant à limiter, voire supprimer la production d’effluents.
La limitation des consommations d’eau, grâce au soin particulier apporté dans la conception de nos colonnes d’échange d’ions.
La résine la mieux adaptée à chaque clients, que nous sommes à même d’identifier et proposer dans un dialogue constant avec les fabricants.
La fabrication de résines exclusives, auxquelles nos travaux conduisent dans certains cas, tels que la déminéralisation de lactosérum.
Un procédé original basé sur une combinaison de technologies (filtration membranaire, électrodialyse, échange d’ions et adsorption) pour la production de sucres de deuxième génération.
Les avantages génériques
Les avantages de la chromatographie Eurodia
Des technologies continues, brevetées, les plus performantes et adaptées aux purifications industrielles pour une séparation 2 ou 3 composants, voire multicomposants.
Un design spécifique des colonnes et des distributeurs : il permet la mise en œuvre des résines les plus fines (200-220 microns), donnant la meilleure résolution de séparation et un contrôle parfait de la répartition des fluides.
Des qualités de réalisation aux nombreux avantages : économie d’éluant, forte productivité, excellente qualité de séparation.
