Techniquement, aucun solide ne peut être séparé d'une vraie solution par tamisage. Ceci est dû au fait que, dans une solution, le solide s'est dissous en molécules ou ions individuels, qui sont beaucoup trop petits pour être retenus par les pores d'un tamis. Ils passent à travers avec le solvant liquide.
La question de l'utilisateur met en lumière une confusion fréquente entre une solution et un mélange. Le tamisage est une technique basée sur la taille des particules, ce qui la rend efficace pour séparer des solides volumineux et non dissous d'un liquide, mais fondamentalement incompatible avec les vraies solutions où les particules solides sont de taille moléculaire.
Comprendre la nature d'une solution
Particules dissoutes contre particules non dissoutes
Une vraie solution est un mélange homogène, ce qui signifie que les composants sont mélangés uniformément jusqu'au niveau moléculaire. Lorsqu'un solide comme le sel se dissout dans l'eau, sa structure cristalline se brise.
Les ions sodium et chlorure individuels sont entourés de molécules d'eau. Ces particules dissoutes sont infiniment petites.
Pourquoi le tamisage échoue pour les solutions
Un tamis fonctionne en ayant des pores d'une taille spécifique qui permettent aux plus petites particules de passer tout en bloquant les plus grosses.
Étant donné que les ions ou molécules dissous dans une solution ne sont souvent pas plus gros que les molécules du solvant elles-mêmes, ils traversent la maille du tamis sans aucune séparation. Ce serait comme essayer d'attraper de l'eau avec un filet de pêche.
Quand le tamisage avec des liquides est-il efficace
Le tamisage devient une méthode viable lorsque vous avez affaire non pas à une solution, mais à un mélange hétérogène appelé suspension.
Le principe : différence de taille significative
Dans une suspension, les particules solides sont insolubles et sont simplement dispersées ou maintenues en suspension dans le liquide. L'essentiel est que ces particules solides soient nettement plus grandes que les molécules du liquide.
C'est cette différence de taille qui permet au tamis, ou à un filtre, de fonctionner. Les trous de la maille sont suffisamment petits pour bloquer les particules solides mais suffisamment grands pour laisser passer le liquide.
Exemples pratiques de tamisage
Ce principe est utilisé dans de nombreuses situations quotidiennes :
- Séparer le gravier ou le sable de l'eau.
- Égoutter les pâtes cuites de l'eau.
- Retirer les feuilles de thé du thé infusé avec une passoire.
- Séparer la pulpe de fruit du jus.
Dans tous ces cas, le solide n'est pas dissous dans le liquide ; il y est simplement mélangé.
Les bons outils pour séparer les solutions
Puisque le tamisage est inefficace pour les solutions, d'autres méthodes basées sur différentes propriétés physiques doivent être utilisées.
Évaporation
C'est la méthode la plus courante pour récupérer un solide dissous à partir d'un solvant liquide.
En chauffant la solution, le solvant liquide se transforme en gaz et s'évapore, laissant derrière lui le soluté solide. C'est ainsi que le sel marin est récolté à partir de l'eau de mer.
Distillation
Si vous avez besoin de récupérer le solvant liquide (ou à la fois le solvant et le soluté), la distillation est la technique appropriée.
La solution est chauffée pour faire bouillir le solvant, la vapeur résultante est capturée et refroidie dans un condenseur, et elle redevient un liquide pur qui est collecté séparément. Le soluté solide reste dans le récipient d'origine.
Choisir la bonne méthode de séparation
Votre choix de technique dépend entièrement de la nature de votre mélange.
- Si votre objectif est de séparer un solide insoluble d'un liquide (une suspension) : Le tamisage (pour les grosses particules) ou la filtration (pour les particules plus fines) est l'approche correcte.
- Si votre objectif est de récupérer un solide dissous d'un liquide (une solution) : Utilisez l'évaporation.
- Si votre objectif est de récupérer le solvant liquide d'une solution : Utilisez la distillation.
Comprendre si votre solide est réellement dissous ou simplement en suspension est la clé pour sélectionner le bon outil pour le travail.
Tableau récapitulatif :
| Type de mélange | État du solide | Méthode de séparation efficace |
|---|---|---|
| Solution | Dissous (moléculaire/ionique) | Évaporation, Distillation |
| Suspension | Non dissous (grosses particules) | Tamisage, Filtration |
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