La présente invention concerne une composition comprenant deux phases liquides, l'une enrichie en liquide ionique, l'autre enrichie en solution aqueuse acide, une telle composition correspondant à un système biphasique aqueux liquide ionique-acide, et ses utilisations, notamment pour extraire des ions métalliques.

Les ions métalliques sont généralement solubles dans des solutions aqueuses acides, voire fortement acides, et peu solubles en solution neutre ou basique. Peu de milieux d'extraction sont compatibles avec ces conditions acides.

II est connu d'utiliser des solvants organiques, tel que du kérosène pour l'extraction d'ions métalliques d'une phase aqueuse acide. Ces solvants organiques sont toutefois toxiques et inflammables.

Les liquides ioniques sont de plus en plus considérés comme des solvants alternatifs aux solvants organiques. Un liquide ionique est un sel possédant une température de fusion inférieure à 100 °C. Les liquides ioniques ne sont pas explosifs et le risque d'explosion ou de pollution par voie atmosphérique est donc évité. Les liquides ioniques ne sont pas volatils et n'ont pas de pression de vapeur. La phase extradante reste donc stable et inerte durant un stockage prolongé.

La littérature rapporte l'utilisation de liquides ioniques hydrophobes et très peu solubles à l'eau pour extraire des ions métalliques de phases aqueuses. Les liquides ioniques hydrophobes ont toutefois l'inconvénient d'être généralement non seulement coûteux, mais aussi visqueux, ce qui rend leur manipulation complexe.

Par ailleurs, des systèmes aqueux biphasiques (« aqueous biphasic System » en anglais (ABS)), composés de deux solutions aqueuses immiscibles, permettent également de réaliser des extractions liquide-liquide sans utiliser de solvant organique ou volatil. La plupart des systèmes aqueux biphasiques sont à base de phases polymère / sel, de phases polymère / polymère ou de phases sel / sel.

Certains systèmes aqueux biphasiques liquide ionique hydrophile / sel inorganique sont connus. L'apparition de deux phases est observée au-delà de certaines concentrations en liquide ionique hydrophile et en sel inorganique, une des phases étant principalement constituée de liquide ionique et d'eau, l'autre de sel inorganique et d'eau. Le principe sous-jacent à la formation de ces systèmes réside dans le fait d'associer deux espèces chargées (liquide ionique et sel inorganique), l'un étant cosmotrope, l'autre chaotrope, ou autrement dit, un sel inorganique contenant des ions à haute enthalpie libre d'hydration, de préférence des ions multivalents, et un liquide ionique ayant une enthalpie libre de solvatation faible, avec des ions volumineux, des chaînes alkyles et/ou des anions peu hydrophiles. Ces systèmes ont jusqu'à présent été principalement développés avec une eau à pH neutre à légèrement basique (pH < 10). Ils sont utilisés pour l'extraction de molécules organiques (colorants alimentaires, produits pharmaceutiques, molécules organiques), et plus rarement, pour l'extraction d'ions métalliques : Onghena et al. (Chem. Comm. 2015, 51 , 15932-15935) rapporte l'utilisation d'un système aqueux biphasique chlorure de tributyl(tétradécyl)phosphonium ([P ₄ 44 ₁₄ ][CI]) / NaCI pour la séparation d'ion cobalt et d'ion nickel.

Peu de systèmes aqueux biphasiques avec une phase aqueuse acide ont été décrits jusqu'à présent. Or, les ions métalliques sont généralement solubles dans des solutions aqueuses acides et peu solubles en solution aqueuse neutre ou basique. Des systèmes aqueux biphasiques comprenant une phase aqueuse acide sont donc particulièrement recherchés.

Ghosh et al. (J. Radioanal. Nucl. Chem., 2014, 302, 925-930) décrivent l'utilisation d'un système aqueux biphasique chlorure de 1 -butyl-3-méthylimidazolium [BMIM][CI] / K ₂ HP0 ₄ pour extraire des ions argent. La séparation est effectuée en milieu acide nitrique pour ne pas précipiter les métaux. Dans ce système biphasique aqueux, l'acide nitrique est un sel spectateur qui ne contribue pas à la séparation de phases. Le milieu est assez complexe en ce que de nombreux anions sont en présence (CI ^" , N0 ₃ ^" , HP0 ₄ ^~ ) et en ce que le cation K ⁺ est surnuméraire, ce qui génère un risque d'avoir une extraction parasite de cet ion.

De plus, Onghena et al. (Ind. Eng. Chem ; res. 2015, 54, 1887-1898) décrivent l'utilisation d'un système aqueux biphasique bis(trifluorométhylsulfonyl)imide de bétainium [Hbet][NTf ₂ ]/NaCI à différents pH. La viscosité importante de [Hbet][NTf ₂ ] est néfaste pour la séparation de phase, qui nécessite une heure. L'utilisation de ce liquide ionique est délicate en ce que son caractère hygroscopique nécessite une présaturation avec de l'eau avant utilisation. Par ailleurs, le système ne permet pas des extractions efficaces à des pH inférieurs à 1 ,5.

Des compositions alternatives peu coûteuses comprenant une solution aqueuse acide qui permettent une extraction et/ou une séparation simple et efficace des ions métalliques est donc recherchée.

A cet effet, selon un premier objet, l'invention concerne une composition comprenant :

un liquide ionique de formule C ⁺ ,(X ^p" ) _1/p , dans laquelle :

C ⁺ est un cation onium comprenant au moins un atome choisi parmi N, S, P ou O, ledit cation onium comprenant au moins une chaîne hydrocarbonée R ¹ comprenant de 6 à 20 atomes de carbone, éventuellement interrompue par un ou plusieurs groupes choisis parmi -S-, -O-, -(C=0)-0-, -0-(C=0)-, -NR ¹⁰ -(C=O)-, -(C=0)-NR ¹¹ - ou -NR ¹² R ¹³ -, et/ou éventuellement substituée par un ou plusieurs groupes choisis parmi un halogène, -OR ¹⁴ , -(C=0)R ¹⁵ , -(C=0)NR ¹⁶ R ¹⁷ -, -NR ¹⁸ R ¹⁹ R ²⁰ , -S-R ²¹ , -(C=0)-OR ²² , où R ¹⁰ , R ¹¹ , R ¹² , R ¹³ , R ¹⁴ , R ¹⁵ , R ¹⁶ , R ¹⁷ , R ¹⁸ , R ¹⁹ , R ²⁰ , R ²¹ et R ²² représentent indépendamment H ou une chaîne hydrocarbonée linéaire ou ramifiée comprenant de 1 à 6 atomes de carbone, X ^p" est un anion de charge p,

ledit liquide ionique ayant une solubilité dans l'eau à 20°C d'au moins 10 g/L, un acide, et

- de l'eau.

ladite composition comprenant deux phases liquides :

- une phase enrichie en liquide ionique c i _L et

- une phase enrichie en eau cp _w , dont le pH est inférieur ou égal à 4,7.

L'invention repose sur la découverte qu'un système aqueux biphasique comprenant une phase aqueuse acide peut être obtenu :

- en utilisant des liquides ioniques peu coûteux et hydrophiles (solubilité dans l'eau à 20°C d'au moins 10 g/L) et

- sans qu'il soit nécessaire d'utiliser un mélange complexe d'ions (mélange complexe de sels et/ou d'acides) pour avoir une bonne séparation de phase.

La composition selon l'invention correspondrait à un « système aqueux biphasique liquide ionique hydrophile / sel inorganique » dans lequel le rôle du sel organique est joué par l'acide. La composition selon l'invention est un système aqueux biphasique liquide ionique-acide. Elle comprend nécessairement deux phases liquides c i _L et cp _w .

Le fait qu'une composition comprenant un acide, un liquide ionique et de l'eau comprenne une ou deux phases liquides dépend des natures du liquide ionique et de l'acide, de leurs concentrations, de la concentration en eau et de la température.

A une température donnée, le système biphasique se forme dès que les concentrations en acide et en liquide ionique sont suffisantes.

Une composition comprenant un liquide ionique donné, un acide donné, des proportions spécifiques d'eau, de liquide ionique et d'acide peut être monophasique à certaines températures et biphasique à d'autres températures. Le comportement de la composition peut être de type température critique inférieure de solubilité LCST (« low critical solution température » en anglais - LCST), c'est-à-dire que la composition est biphasique pour des températures supérieures à une certaine température. En alternative, le comportement de la composition peut être de type température critique supérieure de solubilité UCST (« upper critical solution température » en anglais - UCST), c'est-à-dire que la composition est biphasique pour des températures inférieures à une certaine température. Aussi, selon l'alternative, augmenter ou abaisser la température favorise la séparation de phases.

Généralement, la composition selon l'invention comprend deux phases liquides c i _L et cp _w à au moins une température comprise entre 0 et 100°C. Selon un premier cas, une composition comprenant un liquide ionique donné, un acide donné, des proportions spécifiques d'eau, de liquide ionique et d'acide peut être biphasique à toute température entre 0 et 100°C. Selon un deuxième cas, elle peut être monophasique entre 0°C et une température donnée ΤΊ et biphasique entre la température ΤΊ et 100°C (LCST). Selon une troisième alternative, elle peut être biphasique entre 0°C et une température donnée T ₂ et monophasique entre la température T ₂ et 100°C (UCST). Selon un quatrième cas, elle peut être monophasique entre 0°C et une température donnée T ₃ , biphasique entre T ₃ et une température donnée T ₄ supérieure à T ₃ et monophasique entre la température T ₄ et 100°C. Le cas dans lequel on se trouve dépend des natures du liquide ionique et de l'acide, de leurs concentrations, de la concentration en eau. L'homme du métier sait déterminer sans difficulté avec un diagramme de phase si une composition est biphasique à au moins une température comprise entre 0 et 100°C, et dans quel cas défini ci-dessus est la composition. Il est donc facile de préparer la composition selon l'invention en mélangeant de l'eau, un acide et un liquide ionique à diverses proportions, de préférence en s'aidant d'un diagramme de phase.

La composition selon l'invention comprend deux phases liquides c i _L et cp _w . Chacune de ces phases comprend de l'eau, de l'acide et du liquide ionique. Toutefois, la phase liquide c i _L est enrichie en liquide ionique, alors que la phase liquide cp _w est, par comparaison, pauvre en liquide ionique et enrichie en eau. Autrement dit, la proportion molaire en liquide ionique [C ⁺ ,(X ^p" )i/ _p ](pi _L dans la phase liquide c i _L est supérieure à la proportion molaire en liquide ionique [C ⁺ ,(X ^p" ) _1/p ]9w dans la phase liquide cp _w et la proportion molaire en eau [H ₂ 0](pi _L dans la phase liquide c i _L est inférieure à la proportion molaire en eau [H ₂ 0](p _w dans la phase liquide cp _w .

Les deux phases liquides c i _L et cp _w sont visibles à l'œil nu. Typiquement, on estime qu'une composition comprend deux phases liquides c i _L et cp _w lorsque son unité de turbidité néphélométrique (UTN) mesuré par néphélométrie est supérieure à 30, de préférence 50 quand la composition est mise sous agitation, par exemple à 50 tours/minutes. La composition selon l'invention comprend un liquide ionique de formule C ⁺ ,(X ^p" )i _/p . C ⁺ est un cation onium comprenant au moins un atome choisi parmi N, S, P ou O, de préférence choisi parmi :

les cations ammonium, phosphonium, sulfonium et

- les cations d'un hétérocycle saturé, insaturé ou aromatique comprenant de 4 à 9 atomes, dont au moins un hétéroatome choisi parmi N, S ou O,

ledit cation onium comprenant au moins une chaîne hydrocarbonée R ¹ telle que définie ci-dessus.

Le cation d'un tel hétérocycle est notamment un pyridinium, un pyrrolidinium, un pyrazolium, un imidazolium, un thiazolium ou un ixazolium, de préférence un pyridinium, un imidazolium ou un thiazolium.

Le liquide ionique a notamment l'une des formules suivantes :

dans lesquelles :

- R ¹ est telle que définie ci-dessus,

- R ² , R ³ et R ⁴ représentent indépendamment une chaîne hydrocarbonée comprenant de 1 à 20 atomes de carbone, éventuellement interrompue par un ou plusieurs groupes choisis parmi -S-, -O-, -(C=0)-0-, -0-(C=0)-, -NR ¹¹⁰ -(C=O)-, -(C=0)-NR ¹¹¹ - ou -NR ¹¹² R ¹¹³ -, et/ou éventuellement substituée par un ou plusieurs groupes choisis parmi un halogène, -OR ¹¹⁴ , -(C=0)R ¹¹⁵ , -(C=0)NR ¹¹⁶ R ¹¹⁷ -, -NR ¹¹⁸ R ^{1 19} R ¹²⁰ , -S-R ¹²¹ ,

1 10 ,1 1 1 ,1 12 ,1 13 , 1 14

-(C=0)-OR ¹²² , où R ^{11 U} , R ¹¹¹ , R ¹¹ , R R ^{1 15} , R , ¹ 1 ¹ 1 ^B 6, R , ¹ 1 ¹ 17', R ^11B , R ^l 1 ⁱ 1 ^a 9, R ,^12 ^u 0, R , ¹ 12 ¹ 1 et

R ¹²² représentent indépendamment H ou une chaîne hydrocarbonée linéaire ou ramifiée comprenant de 1 à 6 atomes de carbone,

étant entendu que deux groupes choisis parmi R ¹ , R ² , R ³ et R ⁴ peuvent être reliés pour former un cycle,

- X ^p" est un anion de charge p.

Généralement, la chaîne R ¹ du cation onium, notamment du cation onium des formules (I) à (V) ci-dessus, représente : - un alkyle, un alcényle, un alcynyle, lesdits alkyle, alcényle et alcynyle comprenant de 6 à 20 atomes de carbone et étant linéaires, ramifiés ou cycliques, étant éventuellement interrompus par un ou plusieurs groupes choisis parmi -S-, -O-, -(C=0)-0-, -0-(C=0)-, -NR ¹⁰ -(C=O)-, -(C=0)-NR ¹¹ - ou -NR ¹² R ¹³ -, et/ou éventuellement substitués par un ou plusieurs groupes choisis parmi un halogène,

-OR ¹⁴ , -(C=0)R ¹⁵ , -(C=0)NR ¹⁶ R ¹⁷ -, -NR ¹⁸ R ¹⁹ R ²⁰ , -S-R ²¹ , -(C=0)-OR ²² , où R ¹⁰ , R ¹¹ , R ¹² , R ¹³ , R ¹⁴ , R ¹⁵ , R ¹⁶ , R ¹⁷ , R ¹⁸ , R ¹⁹ , R ²⁰ , R ²¹ et R ²² sont tels que définis ci-dessus, ou

- un aryle comprenant de 6 à 20 atomes de carbone, ledit aryle comprenant éventuellement un ou plusieurs atomes choisis parmi -S-, -O-, et -NR ¹² R ¹³ -, et/ou ledit aryle étant éventuellement substitué par un ou plusieurs groupes choisis parmi un halogène, -OR ¹⁴ , -(C=0)R ¹⁵ , -(C=0)NR ¹⁶ R ¹⁷ -, -NR ¹⁸ R ¹⁹ R ²⁰ , -S-R ²¹ , -(C=0)-OR ²² , où R ¹² , R ¹³ , R ¹⁴ , R ¹⁵ , R ¹⁶ , R ¹⁷ , R ¹⁸ , R ¹⁹ , R ²⁰ , R ²¹ et R ²² sont tels que définis ci-dessus. De préférence, la chaîne R ¹ du cation onium, notamment du cation onium des formules (I) à (V) ci-dessus, représente :

- un alkyle linéaire, ramifié ou cyclique comprenant de 6 à 20 atomes de carbone,

- un alcoxyle linéaire, ramifié ou cyclique comprenant de 6 à 20 atomes de carbone, ou

- un groupe de formule -[(CH ₂ ) ₂ -0] _x -R ¹⁵⁰ , où x représente un nombre entier de 3 à 10 et R ¹⁵⁰ représentent H ou une chaîne hydrocarbonée linéaire ou ramifiée comprenant de 1 à 6 atomes de carbone, de préférence un méthyle,

- un groupe de formule -[(CH ₂ ) ₃ -0] _y -R ¹⁵¹ ,où y représente un nombre entier de 2 à 6 et R ¹⁵¹ représentent H ou une chaîne hydrocarbonée linéaire ou ramifiée comprenant de 1 à 6 atomes de carbone, de préférence un méthyle.

De préférence, la chaîne R ¹ comprend au moins 8, notamment au moins 10, typiquement au moins 12, par exemple au moins 14 atomes de carbone.

R ²² représente généralement une chaîne hydrocarbonée linéaire ou ramifiée comprenant de 1 à 6 atomes de carbone.

De préférence, le cation C ⁺ comprend, en plus de la chaîne hydrocarbonée R ¹ définie ci-dessus, une chaîne hydrocarbonée R ² comprenant de 2 à 20 atomes de carbone, notamment de 4 à 20 atomes de carbone éventuellement interrompue par un ou plusieurs groupes choisis parmi -S-, -O-, -(C=0)-0-, -0-(C=0)-, -NR ²¹⁰ -(C=O)-, -(C=0)-NR ²¹¹ - ou -NR ²¹² R ²¹³ -, et/ou éventuellement substituée par un ou plusieurs groupes choisis parmi un halogène, -OR ²¹⁴ , -(C=0)R ²¹⁵ , -(C=0)NR ²¹⁶ R ²¹⁷ -, -NR ²¹⁸ R ²¹⁹ R ²²⁰ , -S-R ²²¹ , -(C=0)-OR ²²² , où R ²¹⁰ , R ²¹¹ , R ²¹² , R ²¹³ , R ²¹⁴ , R ²¹⁵ , R ²¹⁶ , R ²¹⁷ , R ²¹⁸ , R ²¹⁹ , R ²²⁰ , R ²²¹ et R ²²² représentent indépendamment H ou une chaîne hydrocarbonée linéaire ou ramifiée comprenant de 1 à 6 atomes de carbone, les groupes R ¹ et R ² pouvant être reliés pour former un cycle. Ce cation a typiquement une des formules (I), (II), (III), (IV) ou (V) telles que définies ci-dessus.

Le cation C ⁺ peut comprendre, en plus de la chaîne hydrocarbonée R ¹ et de la chaîne hydrocarbonée R ² définies ci-dessus, une chaîne hydrocarbonée R ³ comprenant de 2 à 20 atomes de carbone notamment de 4 à 20 atomes de carbone éventuellement interrompue par un ou plusieurs groupes choisis parmi -S-, -O-, -(C=0)-0-, -0-(C=0)-, -NR ³¹⁰ -(C=O)-, -(C=0)-NR ³¹¹ - ou -NR ³¹² R ³¹³ -, et/ou éventuellement substituée par un ou plusieurs groupes choisis parmi un halogène, -OR ³¹⁴ , -(C=0)R ³¹⁵ , -(C=0)NR ³¹⁶ R ³¹⁷ -,

₅ 310 ₃ 316 ₃ 317

NR ³¹⁸ R ³¹⁹ R ³²⁰ , -S-R ³²¹ , -(C=0)-OR ³²² , où R ₃ 311 ₃ 312 ₃ 313 ₅ 314 ₃ 315

R ³¹⁹ , R ³²⁰ , R ³²¹ et R ³²² représentent indépendamment H ou une chaîne hydrocarbonée linéaire ou ramifiée comprenant de 1 à 6 atomes de carbone, étant entendu que deux groupes choisis parmi R ¹ , R ² et R ³ peuvent être reliés pour former un cycle. Ce cation a typiquement une des formules (I), (IV) ou (V) telles que définies ci-dessus.

De préférence, R ² , R ³ et R ⁴ représentent indépendamment :

- un alkyle linéaire, ramifié ou cyclique comprenant de 2 à 20 atomes de carbone,

- un alcoxyle linéaire, ramifié ou cyclique comprenant de 2 à 20 atomes de carbone, ou

- un groupe de formule -[(CH ₂ ) ₂ -0] _x -R ¹⁵⁰ , où x' représente un nombre entier de 1 à 10 et R ¹⁵⁰ représentent H ou une chaîne hydrocarbonée linéaire ou ramifiée comprenant de 1 à 6 atomes de carbone, de préférence un méthyle,

- un groupe de formule -[(CH ₂ ) ₃ -0] _y -R ¹⁵¹ ,où y' représente un nombre entier de 1 à 6 et R ¹⁵¹ représentent H ou une chaîne hydrocarbonée linéaire ou ramifiée comprenant de 1 à 6 atomes de carbone, de préférence un méthyle.

Parmi les liquides ioniques préférés, on peut citer ceux de formules (X), (XI), (XII), (

dans lesquelles X ^p" est un anion de charge p.

De préférence, dans la composition selon l'invention, le cation C ⁺ ne comprend pas de charge négative. Il ne s'agit pas d'un zwiterrion.

L'anion X ^p" est choisi notamment parmi les anions BF ₄ ^" , PF ₆ ^" , CF ₃ S0 ₃ ^~ , HS0 ₄ ^" ,

S0 ₄ ^2" , N0 ₃ ^" , CH3COO ^" , CF3CO2 ^" , CIO4 ^" , HPO4 ^2" , H ₂ PO4 ^" , les halogénures (tels que CI ^" , Br ^" , ou F ^" ), les anions BR ⁵ ₄ ^" , RC0 ₂ ^" ou R ⁵ S0 ₃ ^~ , R ⁵ étant un groupe alkyle linéaire ou ramifié comprenant de 1 à 4 atomes de carbone, de préférence un méthyle. De préférence, X ^p est choisi parmi les anions halogénures, HS0 ₄ ^" , S0 ₄ ^2" , N0 ₃ ^~ , MeS0 ₃ ^~ . Ces anions sont donc « simples », peu coûteux, et peu toxiques, contrairement aux anions hydrophobes perfluorés utilisés habituellement pour préparer des liquides ioniques immiscibles dans l'eau. De plus, les liquides ioniques comprenant ces anions « simples » sont généralement beaucoup moins visqueux que ceux préparés à partir d'anion hydrophobe perfluoré. Ils sont donc plus faciles à manipuler.

De préférence, dans la composition selon l'invention, l'anion X ^p" ne comprend pas de charge positive. Il ne s'agit pas d'un zwiterrion.

Le liquide ionique a une solubilité dans l'eau à 20°C d'au moins 10 g/L, de préférence d'au moins 20 g/L. L'eau utilisée pour mesurer cette solubilité est typiquement de l'eau distillée, par exemple de l'eau milli-Q™. Par exemple, le liquide ionique de formule (XI) ci-dessus est soluble à 20°C en toute proportion. L'homme du métier peut très facilement sélectionner les liquides ioniques ayant de telles solubilités dans l'eau.

Généralement, la proportion de liquide ionique est de 10 à 90 % en poids dans la composition. La composition selon l'invention comprend un acide. Cet acide permet que la phase enrichie en eau cp _w ait un pH inférieur ou égal à 4,7. Le pH de la phase enrichie en eau cp _w est notamment inférieur à 4,0, typiquement inférieur à 3,0, voire inférieur à 2,0, de préférence inférieur à 1 ,5, de manière particulièrement préférée inférieur à 1 ,0, par exemple inférieur à 0,5, notamment inférieur à 0,2.

Généralement, l'acide est un acide dont au moins l'un des pKa est inférieur ou égal à 4,7. Lorsqu'un acide a un seul pKa, celui-ci est inférieur ou égal à 4,7. Lorsqu'un acide a plusieurs pKa, il suffit que l'un d'entre eux soit inférieur ou égal à 4,7. Le pKa est celui mesuré dans l'eau à 25°C.

L'acide peut être organique, inorganique ou un mélange de ceux-ci.

Parmi les acides organiques, on peut citer l'acide formique (pKa = 3,8), l'acide acétique (pKa =4,7 ), l'acide oxalique (pKa = 1 ,2), l'acide lactique (pKa =3,9 ), l'acide urique (pKa = -1 ,1 ), l'acide p-toluenesulfonique (pKa = -2,8), l'acide trifluorométhanesulfonique (pKa = -12).

Parmi les acides inorganiques, on peut citer l'acide chlorhydrique, l'acide sulfurique, l'acide nitrique, l'acide phosphorique ou l'acide perchlorique.

De préférence, l'acide a la formule H _P (X ^P" ), où X ^p" est l'anion du liquide ionique de la composition. La séparation des phases c i _L et cp _w est alors généralement facilitée. Par exemple :

- l'acide est l'acide chlorhydrique et X ^p" représente CI ^" ,

- l'acide est l'acide sulfurique et X ^p" représente HS0 ₄ ^" et/ou S0 ₄ ^2~ ,

- l'acide est l'acide nitrique et X ^p" représente NOy,

- l'acide est l'acide phosphorique et X ^p" représente H ₂ P0 ₄ ^" , HP0 ₄ ^2" ou P0 ₄ ^3" , ou

- l'acide est l'acide trifluorométhanesulfonique, et X ^p" représente CF ₃ S0 ₃ ^" .

De préférence, la composition selon l'invention ne comprend qu'un seul acide. En effet, il n'est pas nécessaire d'ajouter un second acide pour que les phases c i _L et cp _w se séparent.

Généralement, la concentration en acide dans la composition est supérieure ou égale à 0,1 mol/L, notamment supérieure ou égale à 1 ,5 mol/L, de préférence supérieure ou égale à 1 ,0 mol/L.

La composition ne comprend généralement pas de composés ioniques supplémentaires au liquide ionique, à l'acide et aux sels d'ions métalliques (éventuellement sous forme de complexes). En particulier, l'ajout de composés ioniques supplémentaires n'est pas nécessaire pour que les phases c i _L et cp _w se séparent. La composition selon l'invention est donc simple et peu coûteuse. La composition selon l'invention comprend de l'eau.

La composition comprend généralement moins de 5% en poids de solvant organique. Elle en est de préférence exempte.

La composition comprend généralement moins de 5% en poids d'agent extradant (sel de cyanure, ammonium, cyanex, ether couronnes, tributylphosphate par exemple). Elle en est de préférence exempte.

Généralement, les proportions cumulées du liquide ionique, de l'eau et de l'acide sont supérieure à 70% en poids, notamment supérieures à 80% en poids, typiquement supérieures à 90% en poids, voire supérieures à 95% en poids, parfois même supérieures à 99% en poids par rapport au poids total de la composition. La composition selon l'invention est particulièrement utile pour extraire un ion métallique d'un milieu aqueux acide comprenant un ion métallique, pour séparer des ions métalliques d'un milieu aqueux comprenant au moins deux ions métalliques ou pour purifier une solution aqueuse acide comprenant un ion métallique.

Au sens de la demande, par « ion métallique », on entend aussi bien l'ion métallique sous forme libre (par exemple Co ²⁺ ), l'ion métallique sous forme de complexe avec d'autres ions (par exemple [Co(ll)CI ₄ ] ^2" ), l'ion métallique sous forme hydratée ou non (par exemple [Co(H ₂ 0) ₅ ] ²⁺ ), ou sous forme complexée et hydratée. Dans les procédés décrits ci-dessous, l'ion métallique peut être sous une forme lors d'une certaine étape et sous une autre forme lors d'une autre étape.

Les ions métalliques sont généralement solubles dans des solutions aqueuses acides. Avantageusement, la composition selon l'invention permet d'extraire un ou certains ions métalliques dans la phase liquide enrichie en liquide ionique c i _L .

L'utilisation de la composition selon l'invention permet avantageusement d'éviter l'utilisation de solvants organiques tels que le kérosène.

L'ion métallique (M, Iv^ ou M ₂ ci-dessous) est de préférence un ion métallique susceptible de former un complexe chargé négativement dans la phase aqueuse acide cp _w . H est généralement choisi parmi les ions des métaux précieux (l'or, l'argent, le platine, le rhodium et le palladium), des platinoïdes, des métaux réfractaires et des terres rares.

Aussi, selon un deuxième objet, l'invention concerne un procédé d'extraction d'un ion métallique M d'un milieu, comprenant les étapes de :

a) mettre en contact un liquide ionique tel que défini ci-dessus avec un milieu aqueux comprenant un ion métallique M et un acide tel que défini ci-dessus, ce par quoi on obtient une composition à une température T,, ladite composition comprenant :

- soit une seule phase liquide,

- soit deux phases liquides c i _L et cp _w (il s'agit alors d'une composition selon l'invention), sous réserve que, à la température T,, le coefficient de partage de l'ion métallique entre les deux phases c i _L et cp _w :

K(M) _Ti = [M]cp _IL /[M]cp _w

dans laquelle [Μ] _φ ^ est la concentration de M dans la phase c i _L à la température T, et [M]cp _w est la concentration de M dans la phase cp _w à la température T,, soit supérieur à 1 , de préférence supérieur à 1 ,1 , notamment supérieur à 2, voire supérieur à 5, notamment supérieur à 10, typiquement supérieur à 100, b) lorsqu'une composition comprenant une seule phase liquide est obtenue à l'étape a), faire varier la température pour obtenir une composition selon l'invention à une température T _f différente de T, comprenant deux phases liquides c i _L et cp _w , sous réserve que, à la température T _f , le coefficient de partage de l'ion métallique entre les deux phases ci _L et cp _w :

K(M) _T , = [M]cp _IL /[M]cp _w

dans laquelle [Μ] _φ ιι_ est la concentration en M dans la phase ci _L à la température T _f et [M]cp _w est la concentration en M dans la phase cp _w à la température T _f ,

soit supérieur à 1 , de préférence supérieur à 1 ,1 , notamment supérieur à 2, voire supérieur à 5, notamment supérieur à 10, typiquement supérieur à 100,

c) séparer les phases ci _L et cp _w de la composition selon l'invention obtenue à l'étape a) ou b), puis

d) éventuellement extraire l'ion métallique M de la phase ci _L .

Le procédé est exempt d'étape b) lorsqu'une composition comprenant deux phases liquides ci _L et cp _w est obtenue à la fin de l'étape a).

Lors de l'étape a) ou b), l'ion métallique M est extrait dans la phase ci _L .

Le milieu aqueux de l'étape a) est généralement une solution aqueuse.

II est avantageux que l'étape a) conduise à une composition ne comprenant qu'une seule phase liquide (composition monophasique), en particulier en choisissant la température T, en ce sens. En effet, le comportement thermotrope de la composition (variation de la formation de deux phases en fonction de la température) permet une formation rapide des deux phases lors de l'étape b) et une extraction immédiate de l'ion métallique lors de l'étape b). Lorsque la composition est de type LCST, il faut augmenter la température pour induire la séparation de phase et T _f est supérieure à T,. Lorsque la composition est de type UCST, il faut diminuer la température pour induire la séparation de phase et T _f est inférieure à T,.

Lorsque l'étape a) conduit à une composition comprenant deux phases liquides ci _L et cp _w , il peut être nécessaire, afin d'obtenir une bonne extraction de l'ion métallique M, d'agiter les deux phases.

Bien entendu, les étapes a), b) et c) peuvent être répétées une ou plusieurs fois, ce qui permet de réaliser plusieurs cycles de séparation. Dans ce cas, la phase cp _w obtenue à la fin de l'étape c) sert de milieu aqueux dans l'étape a) qui est répétée.

Le procédé d'extraction selon l'invention peut permettre de recycler l'ion métallique.

Le procédé peut comprendre, avant l'étape a), une étape a ₀ ) de préparation du milieu aqueux comprenant un ion métallique M et un acide, typiquement par mise en contact d'une solution aqueuse acide avec un milieu comprenant un ion métallique M. Ce milieu comprenant un ion métallique M peut être un minerai, un résidu obtenu après une réaction chimique ou un électrolyte... L'étape a ₀ ) peut par exemple être une lixiviation. Le milieu aqueux mis en œuvre à l'étape a) est typiquement une solution lixiviante acide, telles qu'utilisées dans les procédés hydrométallurgiques classiques. Le procédé d'extraction selon l'invention peut être mis en œuvre dans le cadre d'un procédé hydrométallurgique.

A titre d'exemple, dans le procédé d'extraction défini ci-dessus, le liquide ionique a la formule (IV), de préférence la formule (XI), l'acide est HCI et l'ion métallique M est du Fe(l l l), du Co(ll) ou du Pt(IV).

Le rendement d'extraction du procédé d'extraction selon l'invention est avantageusement extrêmement élevé, et généralement plus élevé que les rendements usuels obtenus en réalisant des extractions avec des solvants organiques et des agents extradants.

Selon un mode de réalisation, le milieu aqueux comprenant un ion métallique M et un acide mis en œuvre à l'étape a) comprend au moins deux ions métalliques Iv^ et M ₂ différents. Le procédé peut alors être un procédé de séparation d'ions métalliques Iv^ et M ₂ . Selon une première alternative, le procédé est un procédé de séparation d'ions métalliques Mi et M ₂ comprenant les étapes de :

a') mettre en contact un liquide ionique tel que défini ci-dessus avec un milieu aqueux comprenant deux ions métalliques Mi et M ₂ (de natures différentes) et un acide tel que défini ci-dessus, ce par quoi on obtient une composition à une température T,, ladite composition comprenant :

- soit une seule phase liquide,

- soit deux phases liquides c i _L et cp _w , sous réserve que, à la température T,, le facteur de séparation β(Μ ₁ /Μ ₂ ) _τ ,, correspondant au rapport entre les coefficients de partage de Iv^ et M ₂

2 = K(Mi)-n / K(M ₂ )TÎ = ([Mi] ⁽ ii_/[Mi] ⁽ w) / ([Μ ₁ ]φ _ΙΊ /[Μ ₁ ]φ«) dans laquelle :

entre les deux phases c i _L et cp _w , avec f^M^-n = [Μ^φ,^Μ^φνν,

- K(M ₂ ) _T i est le coefficient de partage à la température T, de l'ion métallique M ₂ entre les deux phases c i _L et cp _w , avec K(M ₂ ) _T i = [M ₂ ](pi _L /[M ₂ ](p _w ,

- est la concentration en M-ι dans la phase c i _L à la température T, et [M^c w est la concentration en M-ι dans la phase cp _w à la température T,,

- [Μ ₂ ] _φ ιι_ est la concentration en M ₂ dans la phase c i _L à la température T, et [M ₂ ]cp _w est la concentration en M ₂ dans la phase cp _w à la température T,, soit supérieur à 1 , de préférence supérieur à 1 , 1 , notamment supérieur à 2, voire supérieur à 5, notamment supérieur à 1 0, typiquement supérieur à 1 00.

b') lorsqu'une composition comprenant une seule phase liquide est obtenue à l'étape a'), faire varier la température pour obtenir une composition selon l'invention à une température T _f différente de T, comprenant deux phases liquides c i _L et cp _w , sous réserve que, à la température T _f , le facteur de séparation (M ₁ /M ₂ ) _Tf correspondant au rapport entre les coefficients de partage de Iv^ et M ₂

β^/Μ^τ, = K(M ) _Tl / K(M ₂ ) _T , = ([Μ ₁ ]φ _Ιί /[Μ ₁ ]φ«) / ([Μ ₁ ]φ _Ιί /[Μ ₁ ]φ«) dans laquelle :

- entre les deux phases c i _L et cp _w , avec ^Μ^κ = [Μ^φ,^Μ^φνν,

- K(M ₂ )Tf est le coefficient de partage à la température T _f de l'ion métallique M ₂ entre les deux phases c i _L et cp _w , avec K(M ₂ ) _T f = [M ₂ ](pi _L /[M ₂ ](p _w

-

est la concentration en M-ι dans la phase cp _w à la température T _f ,

- [Μ ₂ ] _φ ιι_ est la concentration en M ₂ dans la phase c i _L à la température T _f et [M ₂ ]cp _w est la concentration en M ₂ dans la phase cp _w à la température T _f ,

soit supérieur à 1 , de préférence supérieur à 1 , 1 , notamment supérieur à 2, voire supérieur à 5, notamment supérieur à 10, typiquement supérieur à 100,

c') séparer les phases c i _L et cp _w de la composition selon l'invention obtenue à l'étape a') ou b'), puis

d') éventuellement extraire l'ion métallique Iv^ de la phase c i _L ,

e') éventuellement extraire l'ion métallique M ₂ de la phase cp _w .

Ce mode de réalisation permet avantageusement de séparer au moins deux ions métalliques Iv^ et M ₂ . Lors de l'étape a') ou b'), l'ion métallique Iv^ est extrait dans la phase c i _L alors que l'ion métallique M ₂ .reste dans la phase cp _w .

A titre d'exemple, dans le procédé d'extraction selon la première alternative définie ci-dessus, le liquide ionique a la formule (IV), de préférence la formule (XI), l'acide est

HCI, et l'ion métallique Mi est du Co(l l) et l'ion métallique M ₂ est du Ni(l l). Le cobalt et le nickel sont deux métaux voisins dans le tableau périodique. En outre, ils sont souvent associés aussi bien dans les minerais qui permettent de produire ces métaux que dans les appareils à recycler. Des méthodes pour pouvoir les séparer facilement sont donc recherchées.

Bien entendu, les étapes a'), b') et c') peuvent être répétées une ou plusieurs fois, ce qui permet de réaliser plusieurs cycles de séparation. Dans ce cas, la phase cp _w obtenue à la fin de l'étape c') sert de milieu aqueux dans l'étape a') qui est répétée. Selon une seconde alternative, le procédé est un procédé de séparation d'ions métalliques Mi et M ₂ comprenant les étapes de :

a") mettre en contact un liquide ionique tel que défini ci-dessus avec un milieu aqueux comprenant un acide tel que défini ci-dessus et deux ions métalliques Mi et M ₂ (de natures différentes), ce par quoi on obtient une composition à une température T,, ladite composition comprenant :

- soit une seule phase liquide,

- soit deux phases liquides cpi _L et cp _w , sous réserve que, à la température T, :

- le coefficient de partage de l'ion métallique Iv^ entre les deux phases c i _L et cp _w :

Κ(Μ ₁ )τι = [Μ ₁ ]φ _Ιί /[Μ ₁ ]φ _νν

soit supérieur à 1 , de préférence supérieur à 1 , 1 , notamment supérieur à 2, voire supérieur à 5, notamment supérieur à 1 0, typiquement supérieur à 100,

- le coefficient de partage de l'ion métallique M ₂ entre les deux phases c i _L et cp _w :

K(M ₂ ) _Ti = [M ₂ ](p _IL /[M ₂ ](p _w

soit supérieur à 1 , de préférence supérieur à 1 , 1 , notamment supérieur à 2, voire supérieur à 5, notamment supérieur à 1 0, typiquement supérieur à 100, b") lorsqu'une composition comprenant une seule phase liquide est obtenue à l'étape a"), faire varier la température pour obtenir une composition selon l'invention à une température T _f différente de T, comprenant deux phases liquides c i _L et cp _w , sous réserve que, à la température T _f :

- le coefficient de partage de l'ion métallique Mi entre les deux phases c i _L et (Pw :

Κ(Μ ₁ ) _τ , = [Μ ₁ ]φ _Ιί /[Μ ₁ ]φ«

soit supérieur à 1 , de préférence supérieur à 1 , 1 , notamment supérieur à 2, voire supérieur à 5, notamment supérieur à 1 0, typiquement supérieur à 100,

- le coefficient de partage de l'ion métallique M ₂ entre les deux phases c i _L et cpw :

K(M ₂ ) _Tf = [M ₂ ](pi _L /[M ₂ ](p _w

soit supérieur à 1 , de préférence supérieur à 1 , 1 , notamment supérieur à 2, voire supérieur à 5, notamment supérieur à 1 0, typiquement supérieur à 100, c") séparer les phases c i _L et cp _w de la composition selon l'invention obtenue à l'étape a") ou b"), puis

d") mettre en contact, à une température Τ _Ω , la phase c i _L avec une solution aqueuse telle que : la solubilité dans ladite solution aqueuse à la température Τ _Ω de I ^ est supérieure ou égale 0,01 mol/L,

- la solubilité dans ladite solution aqueuse à la température Τ _Ω de M ₂ est inférieure ou égale à 0,001 mol/L,

ce par quoi M ₂ précipite et on obtient un milieu Ω comprenant un solide comprenant

M ₂ et au moins une phase liquide comprenant M _{1 ;}

e") éventuellement filtrer le milieu Ω pour récupérer le solide comprenant M ₂ ,

f") éventuellement extraire l'ion métallique Mi de la phase liquide.

Le milieu Ω peut comprendre une ou deux phases liquides.

Lors de l'étape a") ou b"), les ions métallique Mi et M ₂ .sont extraits dans la phase c iL. C'est l'ajout de la phase aqueuse lors de l'étape d") qui permet de séparer les deux ions métalliques, puisque l'ion métallique Iv^ reste dans la phase liquide (mélange de liquide ionique, de phase aqueuse et d'ion métallique alors que l'ion métallique M ₂ précipite. La séparation est donc induite en tenant compte de différences de solubilités de Mi et M ₂ dans la solution aqueuse introduite à l'étape d").

Bien entendu, les étapes a"), b") et c") peuvent être répétées une ou plusieurs fois, ce qui permet de réaliser plusieurs cycles de séparation. Dans ce cas, la phase cp _w obtenue à la fin de l'étape c") sert de milieu aqueux dans l'étape a") qui est répétée.

A titre d'exemple, dans le procédé d'extraction selon la seconde alternative définie ci-dessus, le liquide ionique a la formule (IV), de préférence la formule (XI), l'acide est HCI, et l'ion métallique Mi est du Co(ll) et l'ion métallique M ₂ est du Pt(IV). Typiquement, le milieu aqueux comprenant un acide mis en œuvre à l'étape a") est une solution aqueuse de pH inférieur à -0,5 par exemple une solution aqueuse d'HCI 10M (dans laquelle les ions Pt(IV) sont solubles) et la solution aqueuse mise en œuvre à l'étape d') est une solution aqueuse de pH supérieur à 0,5, par exemple une solution aqueuse d'HCI 1 M (dans laquelle les ions Pt(IV) ne sont pas solubles).

Selon un troisième objet, l'invention concerne un procédé de purification d'une solution aqueuse acide comprenant un ion métallique M comprenant les étapes de :

i) mettre en contact un liquide ionique tel que défini ci-dessus avec une solution aqueuse S comprenant un ion métallique M à une concentration [M] _s et un acide tel que défini ci-dessus, ce par quoi on obtient une composition à une température T,, ladite composition comprenant:

- soit une seule phase liquide,

- soit deux phases liquides c i _L et cp _w , sous réserve que, à la température T,, le coefficient de partage de l'ion métallique entre les deux phases c i _L et cp _w : K(M) _Ti = [M]cp _IL /[M]cp _w

soit supérieur à 1 , de préférence supérieur à 1 ,1 , notamment supérieur à 2, voire supérieur à 5, notamment supérieur à 10, typiquement supérieur à 100, ii) lorsqu'une composition comprenant une seule phase liquide est obtenue à l'étape i), faire varier la température pour obtenir une composition selon l'invention à une température T _f différente de T, comprenant deux phases liquides c i _L et cp _w , sous réserve que, à la température T _f , le coefficient de partage de l'ion métallique entre les deux phases c i _L et cp _w :

K(M) _Tf = [M]cp _IL /[M]cp _w

soit supérieur à 1 , de préférence supérieur à 1 ,1 , notamment supérieur à 2, voire supérieur à 5, notamment supérieur à 10, typiquement supérieur à 100,

iii) séparer les phases c i _L et cp _w de la composition selon l'invention obtenue à l'étape i) ou ii), ce par quoi on obtient une phase cp _w qui est une solution aqueuse acide dont la concentration en ion métallique M [M]cp _w est inférieure à la concentration [M] _s.

Bien entendu, les étapes i), ii) et iii) peuvent être répétées une ou plusieurs fois, ce qui permet de réaliser plusieurs cycles de séparation. Dans ce cas, la phase cp _w obtenue à la fin de l'étape iii) sert de solution aqueuse S dans l'étape i) qui est répétée.

Ce procédé peut permettre de recycler la solution aqueuse acide.

Le procédé peut comprendre, après l'étape iii), une étape iv) d'extraction de l'ion métallique M de la phase cpi _L .

Les étapes d'extraction de l'ion métallique d), d'), e'), f") et iv) définies ci-dessus peuvent par exemple être mises en œuvre par :

- relargage de l'ion métallique dans une autre phase,

- par précipitation de l'ion métallique, cette précipitation pouvant être induite par un agent complexant l'ion métallique à extraire, par exemple l'acide oxalique, ou

- par électrochimie.

L'invention est illustrée au vu des figures et exemples qui suivent, donnés à titre illustratif.

Figures :

La figure 1 est un diagramme de phase formé par un liquide ionique [P ₄ 44 ₁₄ ][CI] et HCI à quatre températures différentes, à savoir 24°C, 36°C, 45°C et 56°C. Pour chaque température sont représentés la transition système biphasique/système monophasique en fonction de la concentration massique en [P ₄₄₄₁₄ ][CI] (ordonnées) et de la concentration massique en HCI (abscisses).

La figure 2 est un schéma du protocole suivi à l'exemple 3.

La figure 3 est un schéma du protocole suivi à l'exemple 4.

Exemple 1 : Système biphasique [P ₄ 4414][CI]-HCI-H ₂ 0

Des compositions comprenant de l'eau, HCI et du chlorure de tributyltétradécylphosphonium [P ₄₄₄₁₄ ][CI] (Cytec Industries) ont été préparées en faisant varier les concentrations massiques en liquide ionique [P ₄₄₄₁₄ ][CI] et en HCI, et ce à quatre températures (24°C, 36°C, 45°C et 56°C). Selon les proportions et les températures, un milieu monophasique ou biphasique a été obtenu.

La figure 1 est un diagramme de phase pour chacune des températures testées.

Le système est biphasique dès lors que le mélange préparé correspond à un point situé dans la zone à droite de la courbe présenté sur la figure 1 . Le système correspond alors à une composition selon l'invention.

Par contre, dès lors que le mélange préparé correspond à un point situé dans la zone à gauche de la courbe présenté sur la figure 1 , le système est monophasique (une phase homogène) et ces systèmes ne sont donc pas des compositions selon l'invention.

A 45 °C, le système biphasique se forme pour des concentrations en HCI moins importantes que celles nécessaires à 25 °C. Ceci est caractéristique d'un comportement de type LCST.

Exemple 2 : Utilisation d'un système biphasique [P ₄ 4414][CI]-HCI-H ₂ 0 pour extraire des ions Fe(lll)

Le fer a été utilisé comme exemple de métal dont la présence en solution aqueuse nécessite l'utilisation d'acide, pour éviter la formation d'hydroxyde de fer et la précipitation de l'ion métallique.

0,015 g de FeCI ₃ .6H20 (fourni par Alfa Aesar) ont été dissous dans 50 mL à 10 M

HCI (fourni par Roth). La solution était jaune. 1 mL de cette solution a été mélangé avec 0,25 g de [P ₄₄₄₁₄ ][CI] (fourni par Cytec) à 25 °C. Une composition biphasique a été obtenue, comprenant :

- une phase supérieure jaune : la phase enrichie en liquide ionique c i _L comprenant le Fe(lll), et

- une phase inférieure presque incolore: la phase enrichie en eau cp _w . Le coefficient de partage de l'ion métallique Fe (I II) entre les deux phases c i _L et cp _w était

K(Fe(lll)) 77 = [Fe(lll)]cp _IL /[Fe(lll)]cpw > 750

Fe(lll) a été extrait quantitativement avec l'ABS acide [P ₄ 4414][CI]-HCI-H ₂ 0. Plus de 99,7 % du Fe(lll) est extrait de la phase aqueuse acide, tel que mesuré par spectroscopie d'absorption de flamme.

Exemple 3 : Utilisation d'un système biphasique [P ₄ 4414][CI]-HCI-H ₂ 0 pour séparer des ions Ni et Co Dans 50 mL d'une solution aqueuse à 18 wt% HCI, 0,065g de NiCI ₂ et 0,12g de

CoCI ₂ .6H ₂ 0 (fournis par Alfa Aesar) ont été mélangés à 25 °C. Dans 1 mL de cette solution, ont été ajoutés 0.25 g de de [P ₄ 44 ₁₄ ][CI]. Le mélange était monophasique à 25°C, de couleur bleue. Le mélange a été chauffé à 50 °C, ce qui a induit la séparation de phase, à savoir :

- une phase supérieure bleue : la phase enrichie en liquide ionique c i _L comprenant le cobalt(ll), et

- une phase inférieure presque incolore: la phase enrichie en eau cp _w dans laquelle le nickel(ll) est resté.

Le protocole suivi est illustré à la Figure 2. Les analyses ont été effectuées par spectroscopie d'absorption de flamme.

Le coefficient de partage de l'ion métallique Co (I I) entre les deux phases c i _L et cp _w était

K(Co(ll))r _/ = [Co(ll)]9 _IL /[Co(ll)]9w =190

Le coefficient de partage de l'ion métallique Fe (I II) entre les deux phases c i _L et cp _w était

K(Ni(ll)) _7i = [Ni(ll)] _Ç | _L /[Ni(ll)] _Çw =0.14

Une séparation en une étape et quantitative du cobalt et du nickel a ainsi été réalisée, ce qui est un avantage par rapport aux procédés utilisés habituellement dans l'art antérieur. La séparation nickel-cobalt n'est pas efficace avec les méthodes classiques et nécessite plusieurs étapes d'extraction consécutive pour obtenir une séparation quantitative des deux ions métalliques.

Exemple 4 : Utilisation d'un système biphasique [P444 ₁₄ ][CI]-HCI-H ₂ 0 pour séparer des ions Pt et Co

Le platine est connu comme métal noble qui ne se dissout qu'en solutions aqueuses très acides (typiquement dans l'eau régale : mélange d'acide chlorhydrique et d'acide nitrique concentrés dans une proportion de 2 à 4 volumes d'acide chlorhydrique pour 1 d'acide nitrique).

A 1 ml_ d'une solution aqueuse HCI 10M comprenant 0.005 M de Co(ll) et 0.01 M de Pt(IV) ajoutés sous la forme de H ₂ PtCIO ₆ .3H ₂ 0 et CoCI ₂ . ₆ H ₂ 0 (fournis par Alfa Aesar) à 25°C ont été introduits 0.25g de [P ₄ 4414][CI]. Sans chauffer, une séparation de phase a leiu, à savoir :

- une phase supérieure verte : la phase enrichie en liquide ionique ci _L comprenant le cobalt(ll) et le platine(IV), et

- une phase inférieure presque incolore: la phase enrichie en eau cp _w .

Le coefficient de partage de l'ion métallique Pt (IV) entre les deux phases ci _L et cp _w était

K(Pt (IV)) = [Pt (IV)]cp _IL /[ Pt (IV)]cp _w > 100

[P444i ₄ ][CI]-HCI-H ₂ 0 a ainsi permis d'obtenir une extraction quantitative du platine et du cobalt vers la phase riche en liquide ionique ci _L .

Les deux phases ci _L et cp _w ont été séparées. A la phase enrichie en liquide ionique (i _L isolée ont été ajoutés 1 ,5 mL de solution aqueuse 1 M HCI, ce qui a induit la précipitation du platine (sous forme d'un sel insoluble de PtCI ₆ ^2" ), car le platine n'est pas soluble dans une solution aqueuse si peu acide. Un mélange comprenant :

- un sel qui précipite au fond qui est constitué de PtCI ₆ ² et

- une seule phase liquide comprenant de l'eau, du cobalt, [P ₄ 4414][CI] et HCI, a été obtenu.

Le protocole suivi est illustré à la Figure 3.