Trier les Mélanges : la Décantation

Principe :

Un mélange est homogène si on ne distingue pas ses constituants à l'œil nu. Il est hétérogène si on peut les distinguer.

Réponses :

• Mélange 1 (Eau + Sable) : Hétérogène (on voit le sable).
• Mélange 2 (Huile + Eau) : Hétérogène (l'huile et l'eau ne se mélangent pas et forment deux couches).
• Mélange 3 (Eau + Sirop de grenadine) : Homogène (le sirop se dissout complètement dans l'eau, le mélange est uniforme).
• Mélange 4 (Eau + Petits cailloux) : Hétérogène (on voit les cailloux).

Principe :

La décantation est une technique qui permet de séparer les constituants d'un mélange hétérogène, lorsque ces constituants ont des densités différentes et ne se mélangent pas (non miscibles pour deux liquides) ou lorsqu'un solide ne se dissout pas dans un liquide et se dépose au fond (sédimentation).

Réponses :

Les mélanges que l'on peut séparer par décantation sont :

• Mélange 1 (Eau + Sable) : Oui. Le sable est plus dense que l'eau et va se déposer au fond après repos (sédimentation). On pourra ensuite verser l'eau.
• Mélange 2 (Huile + Eau) : Oui. L'huile et l'eau ne sont pas miscibles et ont des densités différentes (l'huile est moins dense et flotte sur l'eau). Après repos, elles forment deux couches distinctes que l'on peut séparer en versant doucement la couche supérieure (l'huile).
• Mélange 4 (Eau + Petits cailloux) : Oui. Les cailloux sont plus denses que l'eau et vont se déposer rapidement au fond. On pourra ensuite verser l'eau.

Le mélange qui ne peut pas être séparé par décantation est :

• Mélange 3 (Eau + Sirop de grenadine) : Non. C'est un mélange homogène. Le sirop est dissous dans l'eau, on ne peut pas distinguer les constituants à l'œil nu et ils ne se sépareront pas par simple repos. La décantation ne fonctionne pas pour les mélanges homogènes.

Principe :

La décantation d'un solide et d'un liquide repose sur la différence de densité qui fait que le solide plus dense se dépose au fond.

Étapes :

1. Laisser reposer (Sédimentation) : On laisse le bécher contenant le mélange eau + sable immobile pendant un certain temps. Le sable, étant plus lourd (plus dense) que l'eau, va tomber et se déposer au fond du bécher. L'eau au-dessus deviendra plus claire.
2. Verser doucement le liquide : Une fois que le sable s'est bien déposé, on incline doucement le bécher pour verser l'eau claire (appelée le surnageant) dans un autre récipient (un autre bécher par exemple). Il faut verser lentement et délicatement pour ne pas entraîner le sable avec l'eau.
3. Résultat : On obtient l'eau (plus ou moins claire) dans un bécher et le sable (humide) resté au fond du premier bécher.

Principe :

Lorsque deux liquides ne se mélangent pas (non miscibles) et ont des densités différentes, ils forment des couches superposées. Le liquide le moins dense se place au-dessus du liquide le plus dense.

Réponse :

L'huile est moins dense que l'eau. Par conséquent, dans le mélange "Huile + Eau", l'huile flottera au-dessus de l'eau après repos.

Lors de la décantation :

• On verse doucement la couche supérieure, qui est l'huile, dans le deuxième bécher.
• L'eau restera principalement dans le premier bécher, en dessous.

Il est parfois difficile de séparer parfaitement les deux liquides par simple décantation avec un bécher, surtout la dernière petite portion. Pour une meilleure séparation, on utilise un instrument spécial appelé "ampoule à décanter".