Les différents liquides qui ne se mélangent pas sont appelés liquides immiscibles, ou liquides insolubles. Ils se séparent en raison de la différence de densités ou de propriétés moléculaires de ces liquides. Cette séparation consiste à séparer les produits en deux fractions ou plus, en fonction de la quantité de produits contenue dans le récipient.

Un entonnoir de décantation ou ampoule à décanter est un récipient en verre en forme de poire ou de cône inversé. Il possède un drain qui sépare les liquides les uns des autres, au fond du récipient, ce qui permet de contrôler le débit. Un couvercle recouvre une embouchure sur la surface supérieure de la vessie, permettant de charger des liquides insolubles ou non miscibles à l’intérieur de la vessie.

Qu’est-ce que la décantation ?

On connaît plusieurs procédés de séparation des mélanges, comme la ” gravitation “, qui est une séparation par suspension. Il existe encore un autre procédé qui est exclusif aux mélanges de liquides hétérogènes, appelé décantation.

Cette technique permet de séparer des mélanges hétérogènes entre des liquides insolubles ou des liquides qui ne peuvent pas être mélangés de manière homogène. On peut citer comme exemple l’eau et l’huile, qui ont une densité différente lorsqu’on les compare.

Il est également possible de décanter des solides dans des liquides, ce qui est un type de séparation permettant de séparer d’un liquide des particules solides qui s’accumulent dans le liquide et doivent être extraites chimiquement ou physiquement.

Explication en vidéo :

Définition de l’ampoule à décanter ou à séparer

L’ampoule à décanter est une pièce de verre utilisée dans les procédures d’extraction liquide-liquide pour séparer ou “partitionner” les composants en deux phases de densité égale d’un mélange (phases de solvant non miscibles).

Généralement, une phase d’une réaction est aqueuse tandis que l’autre phase est dissoute dans un solvant organique lipophile tel que l’éther, le MTBE, le dichlorométhane, le chloroforme ou l’acétate d’éthyle.

Comment fonctionne une ampoule à décanter ?

Les liquides non miscibles se séparent naturellement de leurs solutés à l’aide d’une ampoule à décanter, car ils sont naturellement séparés les uns des autres par des liquides non miscibles.

Par exemple, on peut mélanger un soluté non polaire avec un solvant non polaire dans une ampoule à décanter pour le séparer d’une solution. Le soluté se retrouvera dans le nouveau solvant après le mélange initial de la solution initiale et du solvant non polaire. En utilisant un robinet d’arrêt pour contrôler le débit, ces couches peuvent être séparées à perpétuité en les vidant de l’ampoule à décanter.

La densité des liquides dans l’ampoule séparera les couches, le liquide de plus faible densité entourant le liquide de plus forte densité.

Cependant, il n’est pas toujours vrai que la couche inférieure d’une ampoule à décanter est la solution aqueuse. Si la plupart des solvants organiques ont une densité inférieure à celle des solvants aqueux, l’halogénation peut être l’exception.

Pour ces raisons, il est toujours important de choisir les bons solvants pour la séparation.

Le mélange doit généralement se faire par inversion douce une fois que le bouchon est bien fixé et que le robinet est fermé lorsqu’on utilise une ampoule à décanter. Lors de l’évacuation, le robinet d’arrêt doit être orienté vers l’arrière de la hotte. Enfin, veillez à porter un équipement de protection adéquat lorsque vous travaillez dans un environnement de laboratoire.

Les composants d’une ampoule à décanter

Afin de comprendre le fonctionnement de l’ampoule à décanter, il est utile de comprendre le fonctionnement de chaque zone. Examinons le fonctionnement de chaque zone.

  • Bouchon : Le bouchon de l’ampoule à décanter est monté sur le dessus du corps de l’ampoule et est fabriqué en verre comme le corps. Le téflon est utilisé par certains fabricants, car il est exceptionnellement résistant. En plus d’empêcher les mélanges de s’échapper de l’entonnoir, le bouchon agit comme un conduit, permettant à un liquide moins dense d’être déposé dans un flacon récepteur.
  • Corps en forme de poire : L’entonnoir est constitué d’un corps en forme de poire où les mélanges reposent pendant que la séparation se produit naturellement. Il est fabriqué en verre et est extrêmement délicat au toucher. Il faut donc le conserver dans un environnement exempt de chocs, comme l’étagère, et le manipuler avec précaution.
  • Robinet d’arrêt : situé au fond de l’ampoule à décanter, le robinet d’arrêt a deux fonctions : sceller et laisser passer les mélanges. Les fils sont fixés à l’entonnoir par un robinet d’arrêt de type conduit, et ils doivent être manipulés avec précaution pour ne pas endommager la structure du verre.

Comment s’utilise-t-il ?

L’entonnoir vide l’un des liquides en raison de la différence de densité, lorsque le liquide se dépose au fond. Le liquide peut être distribué par le dessous grâce à un bouton.

  1. L’ampoule est placée sur un support universel.
  2. Le mélange est introduit dans l’entonnoir et un récipient est placé en dessous.
  3. Le liquide de plus faible densité reste à flot, tandis que le liquide de plus forte densité descend.
  4. Lorsque l’on ouvre le robinet, le liquide de densité supérieure tombe dans le récipient placé précédemment. Le liquide de densité inférieure doit être fermé pour que l’eau s’écoule.
  5. Ensuite, on remplit les liquides dans un autre récipient et on laisse le reste s’écouler par l’entonnoir.