La matière: méthodes de séparation des phases

Ce kit permet de comprendre ce qu’on entend par phase et la différence entre un système homogène et un système hétérogène. Du point de vue physique, par système homogène on définit un système constitué d’une seule phase; s’il est constitué de deux ou plusieurs phases il est appelé système hétérogène. Les phases peuvent être, au même moment, égales et différentes aussi bien du point de vue chimique que physique, comme dans le cas du mélange eau-glace. Au contraire, un système peut être physiquement homogène et chimiquement hétérogène (par exemple les solutions). On définit substances pures les portions de matière ayant une composition chimique constante; les éléments chimiques et les composés sont des substances pures. Plusieurs substances pures mélangées forment les mélanges; les substances formant les mélanges peuvent se trouver dans le même état d’agrégation ou dans des états d’agrégation différents. On distingue les mélanges hétérogènes et les mélanges homogènes. Les mélanges hétérogènes présentent les composants se distinguant en deux ou plusieurs phases, en rapports des masses hautement variables et qui gardent les caractéristiques originales. Les mélanges hétérogènes formés de solides et de liquides sont appelés suspensions (par exemple, lait, eauboue); ceux qui sont constitués de liquides non miscibles sont appelés émulsions (par exemple, eau-huile, eau-essence). Les mélanges homogènes, appelés généralement solutions, ont des composants qui ne se distinguent plus, car ils sont mélangés même au niveau atomique, même s’ils maintiennent inaltérées plusieurs propriétés qu’ils avaient au départ. La séparation des composants est beaucoup plus simple dans le cas des mélanges hétérogènes, car l’on n’a besoin que de méthodes simples, comme la décantation, la filtration ou la centrifugation basées sur les différents dimension, état physique et densité des composants. Dans le cas des mélanges homogènes par contre il est nécessaire d’utiliser des méthodes plus élaborées telles que l’évaporation du solvant, la distillation, toutes les deux basées sur la différente volatilité des composants, l’extraction avec solvant, basée sur la majeure affinité de ce dernier avec un composant du mélange, ou la chromatographie, basée sur la vitesse différente avec laquelle un solvant transporte les différents composants du mélange, par action capillaire à travers une couche de matériau inerte.