Procedes De Separations Des Melanges

SCIENCES ET TECHNOLOGIE

Nom : ________________________________ Groupe:_______

NOTES DE COURS SUR LES PROCÉDÉS DE SÉPARATION SÉPARATION DES MÉLANGES

A. TOUAT

ÉCOLE CALIXAALIXA-LAVALLEE LAVALLEE 2008 2008-2009 2009

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LA FILTRATION Il y a filtration lorsqu’un un papier filtre (ou un tamis) laisse passer les petites particules et retient les plus grosses. Les grosses particules retenues sur le filtre constituent le résidu tandis la substance dont les particules traversent le filtre s'appelle le filtrat. Matériel requis en classe : Filtre, Entonnoir, Erlenmeyer ou bécher, une tige de vert.

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LA DISTILLATION La distillation consiste à chauffer un mélange homogène et à condenser les vapeurs afin de le séparer des substances qu’il peut contenir. Ce procédé peut s’appliquer, notamment, à toute solution dont le solvant est liquide. Si on chauffe un mélange de liquides, c'est le liquide le plus volatil, celui qui a la température d'ébullition la plus basse qui s'échappera le premier. Pour recueillir les vapeurs de ce produit (distillat), il faut le condenser. Ceci est fait par un réfrigérant à eau. Par exemple : on peut séparer par distillation un mélange d’eau et de méthanol (alcool), car la température d’ébullition de l’eau est de 100 οC, alors que celle du méthanol est de 78 οC.

Sortie de l'eau Colonne

Réfrigérant Tube d'écoulement

Thermomètre

Entrée de l'eau

Ballon Mélange

Distillat

Chauffage

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LA DISTILLATION EN CLASSE (OU MAISON) MAISON) Voici le matériel requis pour la classe ou la maison (on peut remplacer le réfrigérant à eau par des cubes de glaces).

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LA SÉDIMENTATION Il se produit une sédimentation lorsque des particules en suspension se déposent (à cause de la gravité ou de la masse volumique) au fond du récipient dans un mélange hétérogène au repos.

Exemples :



On peut séparer la terre de l’eau boueuse par sédimentation. La pulpe d’orange qui se dépose au fond d’un verre

LA DÉCANTATION Le transvasement que l’on effectue après une sédimentation pour séparer le liquide du solide ou de l’autre liquide s’appelle décantation.

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ÉVAPORATION Il y évaporation (ou séchage) quand le liquide du s’évapore alors que le soluté reste au fond du récipient. Par exemple, le sel a un point d'ébullition beaucoup plus élevé (1413 ºC) que celui de l'eau (100 ºC), seule cette dernière s'évaporera lors du chauffage de la solution salée et il ne restera que le sel au fond du bécher.

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CENTRIFUGATION La sédimentation d’un liquide peut-être assez lente surtout si les particules solides en suspension dans le liquide sont petites et légères. Il existe un appareil qui permet d’accélérer la sédimentation. Cet appareil est une centrifugeuse. Le principe est simple, on fait tourner, en position inclinée, parfois horizontale, autour d’un axe, des tubes contenant le liquide à sédimenter. Les particules solides vont se déposer vers le fond des tubes grâce à la force centrifuge. Plus on tourne vite, plus la décantation est rapide. En centrifugeant, on peut séparer d’un liquide des particules très fines et très légères dans un temps assez court.

CHROMATOGRAPHIE On peut utiliser la chromatographie sur papier pour séparer un mélange de colorants. Comme différents colorants ont des solubilités différentes dans un certain solvant (comme l’eau salée), ils se déplaceront à des vitesses différentes dans le solvant qui monte par capillarité. Le chromatogramme obtenu peut servir à identifier les composants d'un mélange à extraire les pigments de couleur. Exemple pratique : Le relevé de l'empreinte ADN est une technique qui utilise la chromatographie.

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QUESTIONS 1. VRAI OU FAUX? LORSQUE UNE AFFIRMATION TE SEMBLE FAUSSE, EXPLIQUE POURQUOI. A) Lorsque les particules se déposent au fond d’un liquide, on dit que le solide décante._________ B) On peut séparer une phase gazeuse d’une phase solide par filtration.__________ C) Distiller, c’est d’abord chauffer pour vaporiser, puis refroidir pour condenser.____________ D) On ne peut pas séparer deux phases liquides par filtration.____________ E) On peut séparer une phase gazeuse d’une phase solide par sédimentation.________ F) Pour obtenir de l’eau claire à partir de l’eau trouble, il suffit de la filtrer.__________ G) On peut séparer l’eau de l’alcool à l’aide d’un filtre à papier spécial._________ H) Si deux liquides sont miscibles entrent en ébullition à la même température on peut les séparer par distillation___________ I) On peut obtenir de l’eau pure à partir d’eau de mer par distillation.__________

2. Un lac est alimenté par un torrent boueux. Or, dans la décharge du lac (le cour d’eau qui sort du lac), l’eau est claire. Explique ce phénomène en faisant référence à deux procédés de séparation des mélanges.

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3. Lorsque l’eau de ruissellement chargée de boue rencontre un terrain sablonneux, elle peut se transformer en source claire. Explique ce phénomène en faisant référence à un procédé de séparation des mélanges.

4. Un ancien procédé de fabrication du vin consiste à écraser (avec les pieds) le raisin au fond d’une grande cuve de bois et à laisser fermenter la bouillie ainsi obtenue. Lorsqu’on a soutiré le vin, il reste au fond de la cuve un résidu solide appelé marc. Comment peut-on récupérer l’alcool qui imbibe le mac?

5.

quel procédé de séparation utiliserais-tu pour séparer les mélanges suivants?

SUBSTANCE Eau salée Eau huileuse Alcool dilué Solution de café Grains de sables et farine

SÉDIMENTATION

FILTRATION

DISTILLATION

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