- Quelles sont les méthodes de séparation des mélanges ?
- Décantation
- Filtration
- Séparation magnétique
- Tamisage
- Distillation
- Cristallisation
- Flottation
- Chromatographie
Nous expliquons quelles sont les méthodes pour séparer les mélanges et définissons chacune de ces méthodes avec quelques exemples simples.
Quelles sont les méthodes de séparation des mélanges ?
Il s'agit de méthodes de séparation de mélanges ouméthodes de séparation de phasesaux différentes procédures physiques qui permettent la séparation de deux ou plusieurs composants d'un mélange. Les composants de la mélange ils conservent leur identité et leurs propriétés chimiques après séparation.
Pour que ces mécanismes fonctionnent, ils doivent être des mélanges dans lesquels les composants conservent leur identité, et il n'y a eu aucun réactions chimiques qui altèrent de façon permanente leurs propriétés ou donnent naissance à de nouvelles substances.
Pour que les méthodes de séparation soient appliquées, des propriétés telles que lapoint d'ébullition, la densité ou la taille doit être conservée dans les composants du mélange.
Au lieu de cela, ces méthodes fonctionnent à la fois dans Mélanges homogènes comme dans les mélanges hétérogènes, car ils n'entraînent aucune modification de l'identité des composants, qui peuvent ainsi être récupérés plus ou moins tels qu'ils étaient avant mélange. En fonction de laméthode appliqués, les composants d'origine plus ou moins purs seront obtenus.
Voir également:Agrégation des états de la matière
Décantation
La décantation est une méthode utilisée pour séparer les liquides qui ne se dissolvent pas les uns dans les autres (comme l'eau et l'huile) ousolide insoluble dans unliquide (comme l'eau et le sable).
Il consiste en l'utilisation d'une ampoule ou d'une ampoule à décanter, où le mélange est laissé à décanter jusqu'à ce que l'ingrédient le plus dense se dépose et aille au fond. La valve est ouverte et elle est laissée sortir, la fermant à temps pour que l'ingrédient moins dense reste à l'intérieur. Cette méthode est souvent utilisée comme première étape vers l'obtention de substances plus pures.
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Filtration
La filtration est une méthode utile pour séparer les solides insolubles des liquides. Elle consiste en l'utilisation d'un filtre (papier filtre, pierres filtrantes, etc.) qui laisse passer le liquide à travers un milieu poreux et retient les éléments solides.
Voici comment fonctionnent les filtresL'eau de nos maisons, ou le papier filtre où nous versons le café solide avant d'ajouter l'eau chaude. L'eau (qui contient les particules de café les plus fines) traverse le papier et les particules de café les plus grossières y sont retenues.
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Séparation magnétique
La séparation magnétique consiste en la séparation des phases en fonction de leur potentiel magnétique. Certaines substances répondent à champs magnétiques et d'autres non, et selon cette différence un aimant ou électro-aimant au mélange, ce qui permet à un composant d'être attiré et l'autre intact (par exemple, des fragments de fer dans le sol, du mercure dans l'eau, des morceaux de métal dans l'eau).
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Tamisage
Le tamisage fonctionne de la même manière que le filtrage, mais entre des substances solides de différentes tailles (comme du gravier et du sable, du sel et du pop-corn, ou du riz et des cailloux).
On utilise un filet ou un tamis dont les trous permettent le passage des plus petits fragments et retiennent les plus gros. Selon le matériau, il peut être utilisé comme première étape pour obtenirsubstances pures ou comme étape finale.
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Distillation
La distillation permet de séparer les liquides solubles les uns des autres, mais avec des points d'ébullition différents (tels que l'eau et de l'alcool). La différence entre les points d'ébullition des composants à séparer par cette méthode doit être d'environ 80 ºC.
La procédure consiste à verser le mélange dans un récipient et à le chauffer en contrôlant la Température de sorte que seul le composant à bas point d'ébullition s'évapore et est transporté à travers un conduit (appelé colonne de distillation) dans un autre récipient, cette fois réfrigéré. Là, il se condensera et reviendra à sa phase d'origine.
Les liquides ainsi obtenus sont appelés distillats (eau distillée, alcool distillé).
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Cristallisation
La cristallisation est une méthode idéale pour séparer les solides dissous des liquides (sel de l'eau, sucre de l'eau). Elle consiste à évaporer le liquide jusqu'à l'obtention des cristaux du solide dissous au fond du récipient. Par exemple, voici comment vous obtenez du sel de mer. En fonction de la vitesse de évaporation, les cristaux seront plus gros ou plus petits.
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Flottation
La flottation est l'inverse de la décantation et consiste à laisser flotter la phase solide de plus faible densité dans le liquide puis à la retirer manuellement ou au travers d'un tamis. L'exemple parfait en est la procédure de nettoyage de la piscine.
Chromatographie
La chromatographie est une méthode utilisée pour séparer des mélanges complexes qui ne répondent à aucune autre méthode de séparation. Il utilise la capillarité comme principe : un processus qui permet l'avancement d'une substance à travers un milieu spécifique. Les deux phases du mélange sont ainsi identifiées comme phase mobile (celle qui avance) et phase stationnaire (sur laquelle elle avance).
L'opération de cette séparation dépend de l'affinité des composants du mélange pour les deux phases, et selon cette affinité, la séparation sera plus rapide ou plus lente. Par exemple, lorsque vous renversez du café sur un chiffon, le café avance en occupant une grande surface.
Il existe actuellement différentes méthodes de chromatographie :
- Chromatographie sur papier. La phase stationnaire est constituée d'une bande de papier filtre et la phase mobile est constituée d'un solvant qui contient l'échantillon à séparer. Placer quelques gouttes du solvant contenant l'échantillon sur une extrémité du papier et attendre que le liquide avance. On laisse ensuite sécher, et si les différents composants de l'échantillon ont des couleurs différentes, il sera possible d'observer leurs différentes positions sur le papier.
- Chromatographie sur couche mince. La phase stationnaire est composée d'un matériau absorbant collé sur une plaque qui peut être en verre, en aluminium ou en un autre matériau. La phase mobile est un liquide qui va servir d'éluant. La procédure consiste à placer l'échantillon sur la plaque puis à en immerger une partie dans l'éluant. Les composants seront séparés par différence d'affinité entre l'éluant et le composant adhéré à la plaque.
- Chromatographie sur colonne. La phase stationnaire est constituée d'un matériau absorbant solide qui est emballé dans une colonne en verre (bien qu'il existe maintenant des colonnes en d'autres matériaux, par exemple en acier inoxydable). La phase mobile est constituée d'un éluant et la séparation des composants de l'échantillon dépend de l'affinité que ses composants ont pour les deux phases. Généralement, l'éluant traverse la colonne par la gravité, bien que des méthodes modernes aient été développées où il est entraîné par des pompes qui appliquent Pression.