Il est très fréquent qu'on ait besoin de séparer les constituants d'un mélange. Les techniques employées dépendent alors du type de mélange et des états de ses constituants.
Les différentes méthodes de séparation
Pour séparer différents constituants d'un mélange, on met à profit certaines de leurs différences : états physiques, densité, températures de changement d'état.
La filtration
Filtration
La filtration est une technique permettant de séparer un liquide d'un solide qui y est insoluble.
Filtration d'un mélange eau et sable
Filtrat et résidu
Lorsque le mélange solide - liquide est versé à travers un filtre, on appelle :
- Filtrat le liquide filtré
- Résidu le solide retenu
Lors d'une filtration d'un mélange eau et sable, le résidu est le sable et le filtrat est l'eau.
La décantation
Décantation
La décantation est un procédé qui consiste à séparer les composants (l'un au moins étant liquide) d'un mélange hétérogène en fonction de leur densité.
En laissant reposer le mélange, le composant le plus dense va se déposer au fond du récipient, permettant alors de le séparer du moins dense qui surnagera. La décantation peut être pratiquée pour séparer les constituants d'un mélange hétérogène liquide – solide, mais aussi pour séparer deux liquides non miscibles.
Décantation d'un mélange eau + sable
Décantation d'un mélange d'eau et d'huile
L'évaporation
Évaporation
L'évaporation est un procédé permettant de séparer les composants d'un mélange homogène, en faisant évaporer l'un de ses constituants (sous forme gazeuse), les autres constituants restant à l'état liquide ou se solidifiant.
En chauffant la solution, les composants les plus volatils (ceux qui se vaporisent en premier) sont extraits de la solution et les autres (généralement solides) se déposent au fond du récipient.
Évaporation
C'est le principe des marais salants : l'eau salée, contenue dans des bassins, est chauffée au soleil. L'eau s'évapore alors, laissant le sel se déposer au fond des bassins.
Application : le traitement des eaux
Les eaux sales (boueuses par exemple) nécessitent plusieurs traitements successifs afin de les épurer et de récupérer une eau propre.
La première méthode consiste à laisser se déposer au fond des cuves d'épuration les grosses particules boueuses plus denses, par décantation.
Décantation d'une eau boueuse
Les particules boueuses plus fines, non décantées, sont ensuite filtrées.
Filtration
Le mélange filtré est ensuite évaporé afin de séparer les résidus et l'eau qui est ensuite condensée.