Séparer les constituants d'un mélange hétérogène
Objectif
Dans le cas d'un mélange
hétérogène constitué d'eau et de
particules solides, il existe de nombreuses techniques qui
permettent de les séparer.
Les plus simples sont la décantation, la centrifugation et la filtration.
Comment mettre en œuvre ces techniques de séparation, et quels résultats peut-on en attendre ?
Les plus simples sont la décantation, la centrifugation et la filtration.
Comment mettre en œuvre ces techniques de séparation, et quels résultats peut-on en attendre ?
1. Décantation
a. Matériel et mélange utilisé
Le seul matériel nécessaire est un
récipient : on peut utiliser un bécher.
Le mélange utilisé est de l'eau boueuse constituée d'eau et de terre. Les particules de terre en suspension dans l'eau sont observables, le mélange est donc bien hétérogène.
Le mélange utilisé est de l'eau boueuse constituée d'eau et de terre. Les particules de terre en suspension dans l'eau sont observables, le mélange est donc bien hétérogène.
b. Réalisation de la décantation
La décantation consiste seulement à laisser
reposer le mélange.
Principe de la décantation.
c. Résultats de la décantation et
interprétation
De la terre se dépose au fond du
bécher : les particules les plus denses
tombent sous l'effet de leur poids.
L'eau s'éclaircit, mais reste trouble : le liquide contient beaucoup moins de particules de terre, mais les moins denses restent en suspension.
L'eau s'éclaircit, mais reste trouble : le liquide contient beaucoup moins de particules de terre, mais les moins denses restent en suspension.
d. Conclusion sur la décantation
Lors d'une décantation, les particules en
suspension se déposent au fond du
récipient. La séparation obtenue est
parfois partielle, car il reste quelques particules en
suspension.
Dans certains cas, par exemple lorsque l'eau est mélangée à du sable, la décantation permet d'obtenir un liquide limpide.
Dans certains cas, par exemple lorsque l'eau est mélangée à du sable, la décantation permet d'obtenir un liquide limpide.
2. Centrifugation
a. Matériel et mélange utilisé
On réalise une centrifugation à l'aide
d'une centrifugeuse. Il s'agit d'un appareil doté
de tubes destinés à contenir des
mélanges et pouvant tourner autour d'un axe.
b. Réalisation de la centrifugation
La centrifugation d'un mélange s'obtient en
faisant tourner très rapidement les tubes de la
centrifugeuse : plus la rotation est rapide, plus la
centrifugation est efficace.
Principe de la centrifugation.
c. Résultats de la centrifugation et
interprétation
À la fin de la centrifugation, on observe un
dépôt au fond du tube à
essais : les particules solides ont
été entrainées au fond du tube.
d. Conclusion sur la centrifugation
Avec un mélange d'eau et de particules solides,
la centrifugation permet d'obtenir beaucoup plus
rapidement des résultats identiques à
ceux de la décantation, elle permet
d'accélérer la décantation.
Exemple d'utilisation
Les laboratoires d'analyses médicales utilisent une centrifugeuse pour séparer les constituants solides du sang (plaquettes, globules rouges et globules blancs) de son constituant liquide (le plasma).
Les laboratoires d'analyses médicales utilisent une centrifugeuse pour séparer les constituants solides du sang (plaquettes, globules rouges et globules blancs) de son constituant liquide (le plasma).
3. Filtration
a. Matériel et mélange utilisé
La filtration repose sur l'utilisation d'un filtre.
On utilise deux récipients, le premier (un bécher) contient le mélange à filtrer, le second (un erlenmeyer) permet de recueillir le liquide filtré. Le filtre est placé dans un entonnoir.
Le mélange utilisé ici est de l'eau boueuse.
On utilise deux récipients, le premier (un bécher) contient le mélange à filtrer, le second (un erlenmeyer) permet de recueillir le liquide filtré. Le filtre est placé dans un entonnoir.
Le mélange utilisé ici est de l'eau boueuse.
b. Réalisation de la filtration
Le mélange à filtrer est versé
progressivement dans le filtre.
Principe de la filtration.
Principe de la filtration.
c. Résultats de la filtration et
interprétation
Le filtre contient de la terre : il a retenu les
particules de terre du mélange.
Le liquide obtenu par filtration, appelé filtrat, est limpide : il s'agit d'un liquide homogène puisqu'il ne contient plus de particules solides.
Le liquide obtenu par filtration, appelé filtrat, est limpide : il s'agit d'un liquide homogène puisqu'il ne contient plus de particules solides.
d. Conclusion sur la filtration
La filtration permet de retirer les particules solides en
suspension dans l'eau et d'obtenir un liquide
homogène.
La filtration est souvent utilisée en complément d'une décantation, qui permet d'éliminer de nombreuses particules et évite au filtre de se boucher pendant la filtration.
L'efficacité d'un filtre dépend de la taille de ses mailles.
La filtration est souvent utilisée en complément d'une décantation, qui permet d'éliminer de nombreuses particules et évite au filtre de se boucher pendant la filtration.
L'efficacité d'un filtre dépend de la taille de ses mailles.
L'essentiel
La décantation, la centrifugation et la filtration
sont des techniques de séparation des mélanges
hétérogènes. Elles permettent de
séparer les particules solides du liquide auquel elles
sont mélangées.
• La décantation
Elle s'obtient en laissant reposer le mélange. Elle est simple a réaliser, mais son temps de réalisation est long et ne permet pas systématiquement d'obtenir un liquide homogène.
• La centrifugation
Elle se réalise à l'aide d'une centrifugeuse. Elle permet d'obtenir les mêmes résultats qu'une décantation, mais plus rapidement.
• La filtration
Elle repose sur l'utilisation d'un filtre. C'est une méthode rapide et efficace si le filtre choisi est adapté au mélange filtré, elle permet d'obtenir un liquide homogène.
• La décantation
Elle s'obtient en laissant reposer le mélange. Elle est simple a réaliser, mais son temps de réalisation est long et ne permet pas systématiquement d'obtenir un liquide homogène.
• La centrifugation
Elle se réalise à l'aide d'une centrifugeuse. Elle permet d'obtenir les mêmes résultats qu'une décantation, mais plus rapidement.
• La filtration
Elle repose sur l'utilisation d'un filtre. C'est une méthode rapide et efficace si le filtre choisi est adapté au mélange filtré, elle permet d'obtenir un liquide homogène.
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