Physique-Chimie · 1ère année collège
Les mélanges et leur séparation
Ce qu'un filtre peut retenir, et ce qui exige une distillation.
01 Deux sortes de mélanges
Définitions
Un mélange est homogène si l'on ne distingue pas ses constituants à l'œil nu : il paraît uniforme. Il est hétérogène si l'on voit au moins deux parties différentes.
| Mélange | Type |
|---|---|
| Eau et sel dissous | Homogène |
| Eau et sirop | Homogène |
| Eau et sable | Hétérogène |
| Eau et huile | Hétérogène |
| Jus d'orange avec pulpe | Hétérogène |
Homogène ne veut pas dire pur. L'eau salée paraît parfaitement uniforme, et pourtant elle contient deux substances. Un corps pur n'en contient qu'une seule.
02 Séparer un mélange hétérogène
- La décantation : on laisse reposer, les particules lourdes se déposent au fond, puis on verse doucement le liquide clair.
- La filtration : on verse à travers un filtre qui retient les particules solides. Le liquide recueilli s'appelle le filtrat.
- L'ampoule à décanter : pour deux liquides non miscibles comme l'eau et l'huile, on ouvre le robinet et on récupère le liquide du bas.
Comment obtient-on l'eau potable
En station de traitement, on enchaîne décantation, puis filtration sur sable, puis désinfection au chlore ou à l'ozone. Chaque étape retire ce que la précédente a laissé passer.
03 Séparer un mélange homogène
La filtration ne sépare pas l'eau salée. Le sel dissous passe à travers le filtre avec l'eau : le filtrat reste salé. Aucun filtre ne retient une substance dissoute.
La distillation
On chauffe l'eau salée : l'eau se vaporise, le sel reste dans le ballon. La vapeur passe dans un tube refroidi, s'y condense, et l'on récupère de l'eau pure, appelée distillat.
C'est le principe des usines de dessalement de l'eau de mer.
À toi. On mélange de l'eau, du sable et du sel. Comment récupérer l'eau pure ?
Deux étapes successives. D'abord une filtration pour retirer le sable, qui reste sur le filtre. Le filtrat obtenu est de l'eau salée, homogène. On procède ensuite à une distillation pour séparer l'eau du sel dissous.
✓ L'essentiel
- Homogène / hétérogène
- Uniforme à l'œil nu, ou constituants visibles.
- Décantation et filtration
- Séparent un solide d'un liquide dans un mélange hétérogène.
- Ampoule à décanter
- Sépare deux liquides non miscibles.
- Distillation
- Seule méthode pour séparer une substance dissoute.
Les erreurs à éviter
- Croire qu'un filtre retient le sel dissous.
- Confondre mélange homogène et corps pur.
- Oublier de filtrer avant de distiller un mélange contenant du solide.