Séparer les constituants d'un mélange : la filtration ☕
Passer au Tamis : la Filtration
Après avoir vu la décantation, découvrons une autre technique très utile pour séparer les constituants de certains mélanges hétérogènes : la filtration. Tu l'as peut-être déjà vue utiliser à la maison, par exemple pour préparer du café ! Cette méthode utilise un filtre qui laisse passer le liquide mais retient les particules solides.
Quels Mélanges Peut-on Filtrer ?
- Mélange A : Eau + Farine (bien agité)
- Mélange B : Eau + Sucre en poudre (bien agité jusqu'à dissolution)
- Mélange C : Eau boueuse (eau + terre fine)
- Mélange D : Jus de citron fraîchement pressé (avec des pépins et de la pulpe)
Schéma du montage de filtration
Montage pour réaliser une filtration.
Questions à traiter
- Pour chacun des quatre mélanges listés (A, B, C, D), indique s'il est homogène ou hétérogène.
- Quels sont les mélanges de la liste que l'on peut séparer efficacement par filtration ? Explique pourquoi cette technique est adaptée pour eux et pourquoi elle ne l'est pas pour les autres.
- Lors de la filtration du mélange "Eau boueuse" (Mélange C) :
- Comment appelle-t-on le liquide clair qui passe à travers le filtre et que l'on récupère dans le bécher en dessous ?
- Comment appelle-t-on la terre fine qui est retenue par le papier filtre ?
- Imagine que tu filtres du café (mélange de café moulu et d'eau chaude). Que représente le filtre à café ? Que représente le café que tu bois ? Que représente le marc de café qui reste dans le filtre ?
Correction : Séparer les constituants d'un mélange : la filtration ☕
Question 1 : Nature des mélanges
Principe :
Un mélange est homogène si on ne distingue pas ses constituants à l'œil nu. Il est hétérogène si on peut les distinguer, même s'ils sont finement dispersés.
Réponses :
- Mélange A (Eau + Farine) : Hétérogène (la farine ne se dissout pas complètement et rend l'eau trouble ; des particules peuvent se déposer ou rester en suspension).
- Mélange B (Eau + Sucre en poudre, dissous) : Homogène (le sucre s'est dissous, on ne le voit plus, le mélange est transparent et uniforme).
- Mélange C (Eau boueuse) : Hétérogène (la terre fine est en suspension et rend l'eau opaque ou trouble ; elle peut se déposer lentement).
- Mélange D (Jus de citron avec pépins et pulpe) : Hétérogène (on voit distinctement les pépins et les morceaux de pulpe).
Question 2 : Mélanges séparables par filtration
Principe :
La filtration est une technique qui permet de séparer les constituants d'un mélange hétérogène formé d'un liquide et d'un solide en suspension (non dissous). Le filtre retient les particules solides et laisse passer le liquide.
Réponses :
Les mélanges que l'on peut séparer efficacement par filtration sont :
- Mélange A (Eau + Farine) : Oui. La farine est constituée de fines particules solides qui ne se dissolvent pas dans l'eau. Le filtre retiendra la farine et laissera passer l'eau.
- Mélange C (Eau boueuse) : Oui. La terre fine est un solide en suspension dans l'eau. Le filtre retiendra la terre et laissera passer l'eau (qui deviendra plus claire).
- Mélange D (Jus de citron avec pépins et pulpe) : Oui. Les pépins et la pulpe sont des solides que le filtre peut retenir, laissant passer le jus de citron liquide.
Le mélange qui ne peut pas être séparé par filtration est :
- Mélange B (Eau + Sucre en poudre, dissous) : Non. C'est un mélange homogène. Le sucre est dissous dans l'eau, ses particules sont trop petites pour être retenues par un filtre ordinaire. Le sucre passera à travers le filtre avec l'eau.
Quiz Intermédiaire 1 : Pour séparer de la semoule fine qui serait tombée dans de l'eau, quelle technique est la plus appropriée ?
Question 3 : Filtration de l'eau boueuse
Principe :
Lors d'une filtration, les différents composants obtenus portent des noms spécifiques.
Réponses :
- Le liquide clair qui passe à travers le filtre et que l'on récupère dans le bécher en dessous s'appelle le filtrat.
- La terre fine qui est retenue par le papier filtre s'appelle le résidu.
Question 4 : Filtration du café
Principe :
La préparation du café filtre est un exemple quotidien de filtration.
Analyse :
- Le filtre à café : Il joue le rôle du filtre (comme le papier filtre dans le montage de laboratoire).
- Le café que tu bois : C'est le liquide qui a traversé le filtre, donc c'est le filtrat. Il contient l'eau et les substances du café qui se sont dissoutes dans l'eau chaude (les arômes, la couleur).
- Le marc de café qui reste dans le filtre : Ce sont les particules solides du café moulu qui n'ont pas été dissoutes et qui ont été retenues par le filtre. C'est le résidu.
Quiz Intermédiaire 2 : Si on filtre un mélange d'eau et de sel (où le sel est complètement dissous), que va-t-on récupérer dans le bécher en dessous (le filtrat) ?
Quiz Rapide : Testez vos connaissances (Récapitulatif)
1. La filtration est une technique de séparation qui convient pour :
2. Dans un montage de filtration, l'entonnoir sert à :
3. Lequel de ces mélanges ne peut PAS être séparé efficacement par filtration simple ?
Glossaire
- Mélange Hétérogène
- Mélange dans lequel on peut distinguer au moins deux constituants à l'œil nu (parfois après repos ou avec un microscope).
- Filtration
- Technique de séparation qui permet de séparer les constituants d'un mélange hétérogène formé d'un liquide et d'un solide (ou de particules solides en suspension). Elle utilise un filtre.
- Filtre
- Matériau poreux (qui a de petits trous) qui laisse passer le liquide mais retient les particules solides plus grosses que ses pores. Exemple : le papier filtre, le filtre à café.
- Filtrat
- Liquide limpide que l'on récupère après qu'il a traversé le filtre.
- Résidu
- Particules solides qui sont retenues par le filtre lors d'une filtration.
- Dissolution
- Processus par lequel une substance (le soluté) se disperse de manière homogène dans une autre substance (le solvant) pour former une solution. Un soluté dissous ne peut pas être séparé par filtration.
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