Dégazage (chimie)

Les chimistes extraient les gaz des solvants lorsque les composés sur lesquels ils travaillent sont éventuellement sensibles à l'air ou à l'oxygène, ou lorsque la formation de bulles aux interfaces solide-liquide devient problématique. La formation de bulles de gaz quand un liquide est gelé peut également être indésirable, nécessitant un dégazage.

Une agitation lente, la mise sous vide, le barbotage, la sonication, le chauffage, le refroidissement et la séparation membranaire sont les principales méthodes utilisées pour réaliser un dégazage. La combinaison de certaines de ces méthodes ensemble permet généralement d'améliorer l'efficacité.

La solubilité d'un gaz obéit à loi de Henry, c'est-à-dire que la quantité de gaz dissous dans un liquide est proportionnelle à sa pression partielle. Par conséquent, le fait de placer une solution sous pression réduite rend le gaz dissous moins soluble. Cette technique est souvent appelée dégazage sous vide. Des dégazeurs sous vide sont utilisés pour dégazer les liquides par réduction de la pression.

De manière générale, un solvant aqueux dissout moins de gaz à température élevée et inversement pour les solvants organiques. En conséquence, le chauffage d'une solution aqueuse peut expulser les gaz dissous, alors que le refroidissement d'une solution organique a le même effet. L'avantage de cette méthode est qu'elle ne nécessite aucun appareil spécial et qu'elle est facile à mettre en œuvre. Cette technique ne peut pas être utilisée si le solvant et le soluté se décomposent, réagissent l'un avec l'autre ou s'évaporent à haute température.

Dans cette technique à l'échelle du laboratoire, le liquide à dégazer est placé dans un ballon et gelé rapidement, généralement avec du diazote liquide. Ensuite, un vide est appliqué et le ballon est scellé. Un bain d’eau chaude est utilisé pour dégeler le fluide et lors de la décongélation, des bulles de gaz se forment et s’échappent. Le processus est généralement répété trois fois^[1]. Bien qu'il s'agisse d'une méthode viable pour dégazer une grande variété de solvants organiques, certains solvants sont sujets à une expansion importante lors de la congélation rapide. Cette expansion peut causer des problèmes pratiques en cassant le conteneur. Certains solvants connus pour un tel comportement sont l'eau et le méthanol.

Les méthodes membranaires de séparation gaz-liquide permettent le passage de gaz mais pas de liquide. Faire circuler une solution au niveau d'une membrane de séparation gaz-liquide et aspirer vers l'extérieur fait sortir le gaz dissous à travers cette membrane. L'avantage de cette méthode est de pouvoir empêcher la redissolution du gaz, elle est donc utilisée pour produire des solvants très purs. Les nouvelles applications concernent les systèmes à jet d'encre où le gaz contenu dans l'encre forme des bulles et dégrade la qualité d'impression. Une unité de dégazage est placée devant la tête d'impression pour éliminer le gaz et éviter l'accumulation de bulles, ce qui permet de conserver une bonne qualité d'impression et de projection.