Méthodes de séparation des mélanges

En chimie, un mélange consiste à réunir deux substances ou composants, en un seul mélange, mais chaque composant conserve ses propriétés individuelles.

Selon les caractéristiques des composants, ils peuvent produire des mélanges homogènes ou hétérogènes.

Dans les mélanges homogènes, les composants sont similaires dans certaines de leurs caractéristiques, donc en prenant n'importe quelle portion, nous constatons qu'ils sont combinés plus ou moins uniformément. Dans les mélanges hétérogènes, les composants ont des caractéristiques différentes qui rendent le mélange non uniforme, on peut donc trouver des parties dans lesquelles un composant domine, ou même que les mêmes composants ont tendance à Se détacher.

Les mélanges peuvent être plus ou moins faciles à séparer. Lorsqu'il est nécessaire de séparer les composants d'un mélange, on peut utiliser différentes méthodes, qui sont décidera en fonction de la substance que l'on veut séparer principalement et de ses caractéristiques physiques et Produits chimiques.

Principales méthodes de séparation des mélanges

Il existe plusieurs méthodes de séparation des mélanges, qui comme nous l'avons déjà dit, seront utilisées en fonction des caractéristiques des composants du mélange. Voici quelques-uns des principaux mélanges de séparation :

Séparation des mélanges par décantation: Par cette méthode, un liquide mélangé à un solide est délogé. Il est également utilisé pour séparer deux liquides de densités différentes, car l'un flottera l'un sur l'autre.

Exemple: Lorsque nous mélangeons de l'eau avec de l'huile et la laissons reposer, l'huile, étant moins dense, s'accumulera au-dessus de l'eau; Si nous inclinons le verre qui les contient, nous pouvons séparer l'huile qui commencera à couler vers le récipient où nous la récupérons.

Séparation des mélanges par sublimation: Lorsque deux solides sont mélangés et que l'un d'eux a la caractéristique de s'évaporer lorsqu'il est chauffé, cette caractéristique permet de purifier la substance par sublimation.

Exemple. Dans certains mélanges solides contenant de l'iode, cet élément peut être purifié en le chauffant et en mettant un couvercle sur le récipient, où les cristaux d'iode commencent à s'accumuler.

Séparation des mélanges par filtration: Quand on a une substance dans un liquide qui ne se dissout pas, on peut la filtrer. La filtration consiste à faire passer à travers un corps poreux (tissu, papier et certaines pierres, le liquide avec les particules qui se trouvent dans le liquide. Les particules solides seront retenues par le filtre, tandis que l'eau passera de l'autre côté du filtre.

Exemple: L'exemple le plus courant est celui des cafetières. Une fois que l'eau avec les grains de café a bouilli, elle passe à travers un filtre qui laisse passer l'infusion et retient le café moulu.

Séparation des mélanges par évaporation : Lorsqu'une substance se dissout dans un liquide et ne peut pas être filtrée, la substance dissoute peut être récupérée en faisant bouillir le liquide jusqu'à ce qu'il s'évapore, laissant la substance avec laquelle il avait été combiné.

ExempleC'est la méthode utilisée dans les marais salants, où l'eau de mer est répandue dans des évaporateurs où les rayons du soleil la donnent; une fois l'eau évaporée, le sel dissous reste sur l'évaporateur.

Séparation des mélanges par distillation : La distillation est similaire à l'évaporation. Dans le cas de la distillation, la vapeur obtenue en chauffant le liquide traverse un serpentin où elle est refroidie et condensée; le liquide condensé s'accumule dans un récipient de l'autre côté de l'alambic. Il est également utilisé pour séparer des liquides de densités similaires, mais de points d'ébullition différents.

Exemple. Ceci est utilisé, par exemple, pour séparer l'eau de l'alcool. L'eau bout à 100°C, tandis que l'alcool s'évapore à 79°C. Si le mélange est porté à cette température, sans atteindre 100°C, l'alcool s'évaporera et l'eau restera. L'alcool évaporé traverse le serpentin et, une fois refroidi et condensé, tombe dans le récipient qui le contiendra.

Séparation des mélanges par tamisage : Il s'agit de séparer les solides, dans lesquels le mélange est passé à travers une passoire ou un tamis, qui retient les particules plus grosses que la taille du trou dans le filet ou la maille qui sert de tamis.

Exemple. Lorsque nous voulons enlever les restes après avoir fariné des aliments, nous passons la farine dans un passoire (un tamis), qui retiendra les gros résidus, et nous aurons la farine sans particules comme résidu grands.

Séparation des mélanges par solution : Ce système est utilisé lorsqu'une substance est soluble dans un liquide et l'autre ne l'est pas. Le liquide est ajouté au mélange, et la substance soluble disparaîtra peu à peu, ne laissant que la substance qui n'est pas soluble.

Exemple. Si nous avons du sel ou du sucre mélangé avec du sable, car les deux composants sont de très petites particules, le moyen le plus simple de les séparer est d'ajouter de l'eau. On secoue le mélange obtenu et on se rend compte que le sel s'est dissous et que seul le sable reste.

Séparation des mélanges par sédimentation : La sédimentation est le phénomène qui se produit lorsqu'une substance solide est en suspension dans un liquide, et on laisse le mélange se déposer: au fur et à mesure que le temps passe, les particules les plus solides se déposeront au fond du récipient.

Exemple. Cela se produit lorsque la terre est transformée en eau. Une fois le mélange fait, tout le liquide est trouble; une fois au repos, la terre se déposera au fond et l'eau retrouvera sa transparence.

Séparation des mélanges par centrifugation : La centrifugation s'apparente à la sédimentation, sauf que dans ce cas intervient un mouvement circulaire qui, par force centrifuge, il provoque l'entassement des particules les plus lourdes sur les parois les plus éloignées du chemin circulaire, se séparant de la liquide.

Exemple. La centrifugation est utilisée dans le processus du lait pour obtenir du beurre. Le bidon de lait est centrifugé, et l'eau, plus lourde que la graisse, est séparée, tandis que la graisse reste dans la partie supérieure du bidon.

Séparation des mélanges par lévigation : Il est également similaire à la sédimentation. Dans ce cas, il y a un jet d'eau qui passe sur un mélange, qui transporte les particules les plus légères, tandis que les plus lourdes restent au fond. C'est une sorte de lavage.

Exemple. Cette technique est utilisée dans les mines de métaux, notamment de fer, qui sont soumises à des jets de l'eau, qui emporte la terre et les matériaux légers, laissant les particules plus lourdes qui contiennent les métal.

Séparation des mélanges par aimantation : Également appelée magnétisation, elle sépare les matériaux magnétiques des autres solides non magnétiques.

Exemple. Nous pouvons le vérifier lorsque nous mélangeons de la limaille de fer et du sable, puis nous passons le mélange à travers un aimant. Le fer colle à l'aimant et le sable tombe.

Exemple de méthodes de séparation des mélanges

Prenons comme base quelques exemples cités.

Nous commençons par considérer que nous avons un mélange de sable avec du sel.

La première étape est la séparation par solution. Nous ajoutons de l'eau et remuons, dissolvant le sel et nous obtenons une solution saline et du sable.

Dans une prochaine étape, nous autoriserons la sédimentation, permettant au sable de se déposer au fond du conteneur.

Ci-dessous suit le décantation: on incline le verre vers un autre récipient, et on aura séparé la solution saline d'un côté et le sable de l'autre.

Ensuite, nous prenons le récipient qui contient le sable, qui est encore humide, et le chauffons sur le feu, avec lequel nous appliquons le évaporation pour que nous n'ayons que du sable.

D'autre part, nous chauffons la solution saline jusqu'à ébullition, et nous passons la vapeur résultante dans un alambic pour le distillation. Ainsi, en sortant du serpentin, on aura de l'eau pure, et une solution saline de plus en plus concentrée restera dans le récipient, jusqu'à ce que le évaporation seul le sel qui a été dissous reste au fond du récipient.