La filtration et la distillation - Maxicours

La filtration et la distillation

Objectif : Café, thé, alcool, parfum font partie de notre vie quotidienne. Quels sont les techniques qui permettent de les fabriquer ?
La filtration
Certains mélanges solides/liquides sont hétérogènes (jus de fruit frais, infusions, cuisson de légumes, etc.). Il est possible de séparer les particules solides les plus denses du reste du mélange par décantation mais qu'en est-il du liquide qui surnage ? De fines particules solides s'y trouvent encore.

Il est possible d'utiliser le principe de la passoire ou du filtre à café, c'est-à-dire filtrer le mélange au travers un matériau poreux dont le maillage est suffisamment fin pour retenir ces particules solides en suspension.

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Après filtration, on récupère un résidu solide dans le filtre et un mélange homogène limpide appelé filtrat. Cependant, si la solution est colorée au départ, le filtrat est également coloré et si des solides sont dissous dans le mélange de départ, ils sont également présents dans le filtrat : la filtration ne permet pas de séparer les constituants d'un mélange homogène.

Remarque : On peut également filtrer sous pression réduite afin d'accélérer la filtration. Le principe consiste à aspirer l'air du récipient sous filtre. Par dépression, le filtrat coule alors plus vite.

2. a distillation
Le problème clairement posé par la décantation et la filtration est le suivant : comment séparer les constituants d'un mélange homogène ?

La technique de séparation est appelée distillation. Lorsque la température de vaporisation du liquide est atteinte, celui-ci passe à l'état gazeux et s'élève. Il faut alors un système réfrigérant qui le récupère et le condense. On obtient alors un liquide appelé distillat. Ce liquide obtenu à une température donnée est un corps pur. Ainsi à une température donnée on obtient un constituant liquide donné comme distillat. Dans le ballon, en fin d'expérience, on obtient un résidu solide (sels dissous par exemple).

L'essentiel

La filtration permet de séparer certains constituants d'un mélange hétérogène alors que la distillation permet d'isoler les constituants liquides d'un mélange homogène.

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