Décantation – Filtration

La décantation et la filtration sont deux techniques de séparation entre phases, utilisées soit dans les procédés, soit dans les méthodes analytiques. L'article s'adressant à tous ceux qui sont à la recherche d'une méthode de séparation analytique ou d'une méthode de préparation d'échantillons en vue d'une analyse, les techniques ne sont abordées que du point de vue analytique, c'est-à-dire à l'échelle du laboratoire.

L'objectif est de décrire les phénomènes en jeu, de façon à bien situer ces techniques dans les processus analytiques, et de présenter les différents éléments permettant leur mise en œuvre.

La décantation est un procédé permettant de séparer :

• soit une phase solide de matières en suspension dans un liquide de masse volumique moindre ;

• soit deux phases liquides non miscibles de densités différentes.

Dans les deux cas, l'action consiste à laisser reposer les phases en contact et à attendre un temps suffisant pour qu'elles se séparent sous l'action de la pesanteur. C'est une opération simple mais longue, ne nécessitant que peu de matériel, donc peu coûteuse, mais peu sélective. Elle ne met en jeu qu'une force extérieure constante, la pesanteur, et ne nécessite que d'éviter toute agitation ou toute action de remélange, une fois que la séparation est faite.

La filtration est un procédé permettant de séparer une phase continue (liquide ou gazeuse) et une phase dispersée (solide ou liquide) initialement mélangées. La séparation se fait en faisant passer le mélange au travers d'un milieu filtrant, milieu poreux adapté aux caractéristiques de la suspension à filtrer, sous l'action d'une force de pression fournissant à la suspension l'énergie nécessaire qui lui permet de traverser le milieu poreux. Elle suppose donc de définir le média filtrant adapté, ainsi que ses conditions de mise en œuvre, c'est-à-dire le filtre et son environnement.

Pratiquement, l'application de la filtration aux méthodes analytiques concerne le plus souvent les suspensions (solides dispersés dans un liquide) ou les fumées (solides dispersés dans un gaz) qui font appel aux mêmes milieux de filtration. Le cas des brouillards (liquide dispersé dans un gaz) ou des émulsions (dispersion d'un liquide dans un autre liquide non miscible) ne sera pas abordé, seule la séparation solide-liquide étant retenue. Des applications dans les domaines aussi variés que l'agro-alimentaire, la biologie, la pharmacie ou le traitement des eaux seront développées.