Décantation

Définition

La décantation est une méthode de séparation utilisée en chimie, entre autres. Un mélange de deux substances qui ont une densité différente et ne se dissolvent pas l'une dans l'autre formera deux phases au fil du temps. En position debout, la substance ayant la plus grande densité (souvent le solide) s'accumulera au fond du récipient, la substance avec la plus petite densité (généralement le liquide) s'accumulera plus au sommet. En versant soigneusement l'une des deux phases, par exemple en ouvrant un robinet ou en inclinant un bécher, les deux substances peuvent être séparées l'une de l'autre.

Une décantation de vin :

La séparation des sédiments d'une bouteille de vin est effectuée par décantation gravitaire.

Explications

La décantation est un procédé de séparation qui permet de séparer des mélanges hétérogènes. Utilisé principalement dans les mélanges biphasiques, tels que solide-liquide (sable et eau), solide-gaz (poussière-gaz), liquide-liquide (eau et huile) et liquide-gaz (vapeur d'eau et air). Ce processus est basé sur les différences entre les densités des composants du mélange et l'attente de sa décantation. Le mélange est mis au repos dans un récipient, de préférence fermé.

Pour séparer un solide et un liquide, on peut utiliser un bécher. Dans ce cas simple, on peut facilement drainer le liquide. Un exemple est un mélange d'eau et de sable. Cette méthode est souvent utilisée en laboratoire lorsque les solides restant dans le récipient ou la tasse peuvent subir d'autres opérations dans le même récipient.

Cependant, lorsque l'on a deux liquides, on utilise généralement une ampoule à décanter. Il est important de savoir quelle phase est la phase souhaitée :

• si la phase souhaitée a la plus grande densité, ouvrez soigneusement le robinet jusqu'à ce que la couche liquide inférieure ne soit tout simplement pas traversée pour obtenir la fraction la plus pure possible.
• cependant, si la phase souhaitée a la plus petite densité, elle est au sommet. La phase inférieure est d'abord drainée, avec une très petite quantité de la phase supérieure pour obtenir la fraction la plus pure possible. En fin de compte, on peut capturer la phase souhaitée dans un autre conteneur.

Pour décanter à l'échelle industrielle, une machine appelée décanteur est utilisée : décantateur gravitaire ou décanteur cyclonique par exemples.

Une application de ceci peut être vue, par exemple, dans la déshydratation des boues d'une station d'épuration, mais aussi dans les processus de production chimique pour séparer les cristaux formés d'un liquide, comme dans la production d'acide terphtalique.

Types de décantation

Deux types principaux de décantation sont possibles :

• Décantation solide-liquide : elle est utilisée lorsqu'un composant solide est déposé dans le liquide. La simple gravité joue son rôle.
• Décantation liquide-liquide : les liquides miscibles sont séparés par densités différentes; le liquide plus dense s'accumule au fond du système. En laboratoire, l'entonnoir de brome est utilisé, également connu sous le nom d'entonnoir de décantation, ou même d'entonnoir de séparation. Dans un système formé d'eau et d'huile, par exemple, l'eau, parce qu'elle est plus dense, est située au fond de l'entonnoir et est drainée en ouvrant le robinet de manière contrôlée. La décantation peut se faire de manière plus rudimentaire, à l'aide d'un siphon.

Bac à slop

Le bac à slop est le nom d'une citerne de décantation et de récupération des résidus à bord des pétroliers à laquelle se fixent souvent des algues et autres organismes marins. Le bac à déchets est une citernes à résidus.

Les citernes à résidus (bacs à slop) sont le point central du système Load-On-Top utilisé sur les pétroliers pour prévenir la pollution de la mer. La conception de ces réservoirs et leurs modes opératoires affectent fortement le degré de séparation huile-eau atteint.

L'une des étapes majeures du contrôle de la pollution a été introduite en 1964 avec l'adoption du système Load-On-Top (LOT) pour les pétroliers. Le système implique l'utilisation de citernes à résidus pour séparer les dispersions huile-eau générées pendant le voyage sur lest. Après prise, l'eau est rejetée en mer. Au port de chargement, la cargaison de pétrole brut est chargée au-dessus du pétrole et l'eau est retenue dans la citerne à décantation. Le contenu des citernes à résidus est finalement déchargé avec le reste des raffineries de cargaison ou d'autres installations de réception. Il existe des incitations économiques à minimiser la quantité d'eau huileuse retenue avec le pétrole résiduaire, car l'eau réduit l'espace de charge utile de la cargaison et peut entraîner de graves problèmes de traitement dans les raffineries.

En anglais, slop désigne les déchets d'évier, les eaux usées d'une cuisine, d'une salle de bain ou d'un pot de chambre qu'il faut vider à la main.

En rapport avec "décantation"

• alcalinité résiduelle calcite

  

  Une alcalinité résiduelle calcite est un paramètre qui exprime la différence entre les moles charge de carbonates et celles de calcium.

• boue résiduaire

  

  La boue résiduaire désigne le mélange de solides et d'eau qui est enlevé d'un décanteur ou qui s'accumule au fond d'unités d'élevage.

• décanteur cyclonique

  

  Un décanteur cyclonique désigne un système hydrocole de décantation basé sur la gravité induite.

• déchet

  

  Un déchet est un produit ou une substance qui n'est plus adapté à l'usage auquel il est destiné.