Nous expliquons ce qu’est la décantation et les façons de la réaliser. Aussi, quelques exemples et méthodes de séparation.
Qu’est-ce que la décantation ?
La décantation est une procédure physique utilisée pour séparer un mélange hétérogène composé d’un solide ou d’un liquide de densité plus élevée et d’un liquide de densité plus faible .
Cette procédure consiste en la séparation du composant le plus dense (solide ou liquide le plus dense), du liquide le moins dense , par l’action de la gravité . On laisse décanter le mélange dans un récipient (des entonnoirs de séparation ou de décantation sont généralement utilisés) et, de cette manière, le composant le plus dense descend par gravité vers le fond de l’entonnoir et le composant le moins dense reste en haut. .
Enfin, la composante la plus dense est extraite du fond . Ces types d’outils pour séparer les mélanges ont généralement plusieurs clés fixées dans différentes positions, qui peuvent être ouvertes et fermées pour extraire le composant souhaité. Un exemple démonstratif est illustré dans la figure suivante, où le mélange est vert , le liquide bleu foncé est le composant le plus dense et le liquide bleu clair est le composant le moins dense.
Ce procédé est largement utilisé dans les laboratoires et les procédés industriels , notamment à l’aide d’ampoules à décanter ou d’outils similaires. Il ne faut pas la confondre avec la sédimentation ou séparation gravitationnelle, qui consiste en la séparation des déchets solides en suspension dans un liquide (comme l’ eau et le sable) par le simple effet de la gravité.
La décantation peut être effectuée de deux manières, selon l’ état d’agrégation des substances qui composent le mélange :
- Décantation solide-liquide. Lorsque des éléments solides sont déposés dans un milieu liquide.
- Décantation liquide-liquide. Lorsque le mélange est formé de deux liquides de densités différentes et qui ne peuvent pas se dissoudre l’un dans l’autre.
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Exemples de décantation
- Traitement des eaux usées . L’eau sale du système d’égouts des villes est généralement plus dense que l’eau propre, car elle est pleine de matières organiques et d’autres substances en suspension. Par conséquent, un premier processus de décantation et de filtrage des salissures peut être effectué avant de renvoyer l’eau vers les mers et les rivières. Ainsi, l’eau est renvoyée plus propre dans l’environnement,réduisant ainsi la pollution de l’ environnement .
- Obtenir des huiles naturelles. Il est connu que les graisses ne sont pas solubles dans l’eau et, par conséquent, lors de l’extraction des huiles végétales, la décantation est souvent utilisée pour les séparer de l’eau. De plus, la décantation est également utilisée pour extraire les résidus solides qui restent dans l’huile après le broyage de la palme, de la graine ou de l’olive.
- Séparation du biodiesel et de la glycérine. La glycérine est un sous-produit indésirable du processus de production de biocarburants qui utilise des graisses végétales ou animales. Pour les séparer, la différence de densité est utilisée dans une étape de décantation, qui dépose la glycérine au fond du récipient.
- Épuration de l’eau . Dans les processus de potabilisation de l’eau, diverses étapes initiales de décantation sont utilisées, ce qui donne à l’argile et aux autres matières en suspension le temps de se déposer au fond et d’être extraites, laissant une eau plus propre pour les étapes de filtrage ultérieures.
- Décantation du vin. Le vin est obtenu à partir de la fermentation des raisins, il est donc nécessaire de séparer la liqueur des résidus physiques qui restent et qui peuvent souvent se reformer dans la bouteille, après un certain temps de sédimentation. Les experts du domaine recommandent alors d’appliquer un processus de décantation pour extraire les sédiments et aussi oxygéner le vin. C’est quelque chose d’habituel dans les vins de longue garde.
- Fabrication de vinaigres. L’affinage du vinaigre d’origine végétale nécessite des étapes de décantation, dans lesquelles il est séparé des huiles végétales plus lourdes (également précieuses), obtenues lors de la transformation de la matière première .
- Raffinage du pétrole . Le pétrole doit être raffiné pour atteindre le degré nécessaire de pureté des hydrocarbures qui permet d’obtenir ses dérivés . Ce procédé aboutit à plusieurs hydrocarbures utiles , à l’état gazeux ou liquide, qui peuvent être séparés du reste du mélange par décantation. Ainsi, les hydrocarbures les plus légers sont extraits et les plus denses continuent à être raffinés dans la partie inférieure des gisements.
- Extraction de pétrole sur des plates-formes offshore. Lors de l’extraction de pétrole de gisements au fond de la mer, il arrive souvent que l’hydrocarbure se mélange à l’eau de mer. On y remédie en décantant le mélange, car l’huile est beaucoup plus dense que l’eau. Cette dernière est stockée et à la place l’eau est renvoyée à l’ océan .
Méthodes de séparation des mélanges
Les méthodes de séparation par mélange, également appelées méthodes de séparation de phase, sont les différentes procédures physiques (jamais chimiques) qui permettent de séparer les différents composants d’un mélange , en utilisant les différentes propriétés physiques que chacun présente.
Ainsi, pour que ces méthodes fonctionnent, nous devons être en présence de mélanges dont les composants conservent leur identité dans le mélange et aucune réaction chimique n’a lieu qui altère de façon permanente leurs propriétés à la suite de leur mélange.
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