Décantation

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Schéma d'une décantation avec deux liquides séparés. En ouvrant le robinet on récupère le liquide 2 puis le liquide 1.

La décantation est l'effet de séparation, sous l'effet de la gravitation, de plusieurs phases non-miscibles dont l'une au moins est liquide ou gazeuse[1].

On peut ainsi séparer soit plusieurs liquides non-miscibles de densités différentes, soit des solides insolubles en suspension dans un liquide ou un gaz (le principe peut s'appliquer au traitement de l'air : les pots à poussière des hauts fourneaux fonctionnent suivant ce principe).

Le terme de sédimentation est utilisé quand le liquide chargé n’est soumis qu’à l’action de la pesanteur, notamment en milieu naturel.

Séparation de liquides[modifier | modifier le code]

Lorsque deux liquides ne sont pas miscibles, comme l'huile et l'eau, il suffit de laisser reposer le mélange pour que le liquide le plus dense se place en dessous du liquide le moins dense, et qu'apparaisse une surface de séparation horizontale entre les deux liquides (voir image ci-jointe).

Dans les laboratoires de chimie ou de biologie on utilise couramment ce procédé lors des extractions liquide-liquide impliquant une phase aqueuse et une phase organique. On utilise alors une ampoule à décanter pour séparer les deux phases.

Décantation de matières solides[modifier | modifier le code]

Bassin de décantation du regard n°1 de l'aqueduc Médicis (Rungis, France)

Si un liquide contenant des particules en suspension est laissé au repos, les particules tombent vers le fond ou remontent à la surface selon leur densité et leur diamètre, sous l’action combinée de leur poids et de la poussée d'Archimède.

Le liquide est appelé couramment « surnageant », alors les particules solides qui se sont déposées au fond du récipient constituent le « dépôt ».

Cette technique de séparation est surtout utilisée en bassin de décantation pour le traitement des eaux usées : désablage, déshuilage, récupération des boues... ce qui peut poser des problèmes d'environnement quand ils contiennent des composés toxiques et qu'ils sont accessibles aux oiseaux aquatiques qui les confondent avec des milieux naturels. Une étude récente a montré que les oiseaux (dont espèces-gibier) qui se posent sur les bassins de décantation de l'industrie du charbon pollués par de l'arsenic (As), du sélénium (Se) et du mercure (Hg) - après un séjour de 3 à 92 jours - n'ont pas bioaccumulé l'arsenic et le mercure, mais que leurs tissus musculaires, hépatiques et sanguins ont accumulé du sélénium durant la période d'exposition[2].

Les limites de la décantation[modifier | modifier le code]

Lorsque la décantation est difficile ou lorsque l'on veut accélérer le processus on peut utiliser la centrifugation qui utilise la force centrifuge au lieu de la gravitation.

Un mélange liquide qui ne décante pas, bien que composé de liquides non miscibles ou de solides insolubles, s'appelle un colloïde. Par exemple dans le lait pasteurisé, contrairement au lait frais, la crème ne surnage pas sur le lait. Les particules de gras trop fines sont émulsionnées. Souvent la centrifugation suffisamment poussée permettra tout de même de forcer la décantation.

Décantation du vin[modifier | modifier le code]

Un décanteur et trois bouteilles de vin.

Avec le vieillissement, les matières colorantes et les tanins du vin se dégradent pour former un solide, la lie, qui se détache du vin et se dépose. Lorsque ce dépôt est important on dit que la bouteille est « chemisée »

Pour servir un vin clair, sans sédiments, on peut choisir de le laisser décanter dans sa bouteille ou dans une carafe à décanter. Mais il n'est pas toujours judicieux de décanter un vieux vin car cette opération peut le déstabiliser et l'altérer.

Exemples de décantation[modifier | modifier le code]

  • La vinaigrette a tendance à se séparer avec une phase organique en surface (l'huile), une phase aqueuse (vinaigre) et un dépôt au fond constitué des ingrédients solides insolubles (épices).
  • La peinture (matière) entreposée forme deux phases distinctes, l'une avec les pigments au fond, une autre en surface composée majoritairement de solvant.
  • La lie est un dépôt solide qui peut se former dans le vin, la bière, etc.
  • La sédimentation est une décantation naturelle des matières solides en suspension dans l'eau (sables et matières organiques).

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. Définitions lexicographiques et étymologiques de « décantation » (sens A) du Trésor de la langue française informatisé, sur le site du Centre national de ressources textuelles et lexicales
  2. James C. Leaphart & al. (2010) Patterns of trace element accumulation in waterfowl restricted to impoundments holding coal combustion waste ; Environmental Toxicology and Chemistry (ETC) ; 24 February 2020 ; https://doi.org/10.1002/etc.4697

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]