Article de référence | Réf : P1415 v3

Conclusion
Décantation – Filtration

Auteur(s) : Gwenola BURGOT

Date de publication : 10 sept. 2013

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NOTE DE L'ÉDITEUR

Cet article est la réédition actualisée de l'article P1415 paru en 1997 rédigé par Jean HACHE

03/02/2014

RÉSUMÉ

La décantation et la filtration sont deux techniques de séparation entre phases, utilisées soit dans les procédés, soit dans les méthodes analytiques. L'objectif de l’article 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 et la filtration sont largement utilisées dans des domaines aussi variés que l’agro-alimentaire, la biologie, la pharmacie,  le traitement de l’eau ou l’industrie chimique

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ABSTRACT

The decantation and filtration are two technical separations between phases, used either in the processes or analytical methods. The purpose of the article is to describe principles, in order to properly situate these techniques in analytical processes, and present the different elements for their implementation. The decantation and filtration are widely used in fields as diverse as food industry, biology, pharmacy, water technology or industrial chemical sectors

Auteur(s)

  • Gwenola BURGOT : Professeur des Universités – Praticien hospitalier - Université de Rennes 1

INTRODUCTION

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.

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KEYWORDS

dead-end filtration   |   cross-flow filtration   |   membrane filtration   |   food industries   |   biotechnology   |   filtration   |   decantation

VERSIONS

Il existe d'autres versions de cet article :

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v3-p1415


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4. Conclusion

En dehors de la filtration, les membranes ont d'autres applications à des fins analytiques. Elles peuvent être utilisées en dialyse, osmose inverse, pour la purification, l'enrichissement, l'addition contrôlée de réactifs, ou dans des systèmes d'échantillonnage et de couplage entre un procédé et des systèmes d'analyse. Le fractionnement flux-force, ou chromatographie de polarisation, peut illustrer le développement de nouvelles méthodes. C'est un moyen de mesurer la taille de particules colloïdales dans un système, semblable à ceux utilisés en filtration tangentielle puisqu'il implique un écoulement de suspension près d'une paroi poreuse. Cette technique consiste à faire passer la solution dans un canal capillaire, dont une des parois est constituée d'une membrane, et à déterminer, pour un débit de filtrat donné à travers la membrane, le temps de passage des différentes particules ; on obtient ainsi l'équivalent d'un chromatogramme d'exclusion de taille.

De très nombreuses applications dans des domaines aussi variés que la production d'eau, l'agro-alimentaire, la production de médicaments et les laboratoires d'analyses biologiques ou chimiques mettent en œuvre les techniques de filtration. La compréhension des procédés de filtration, en particulier de la structuration des dépôts, constitue toujours un domaine de recherche  pour améliorer les systèmes de filtration en limitant les phénomènes de colmatage.

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - RIVET (P.) -   Guide de la séparation liquide-solide.  -  IDEXPO Cachan (1981).

  • (2) - BROCK (T.) -   Membrane filtration : a user's guide and reference manual.  -  Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York (1983).

  • (3) - MENDRET (J.) -   Mise au point de méthodes de caractérisation du colmatage de membranes : application à la caractérisation in situ d'un dépôt particulaire en ultrafiltration frontale en lien avec les performances du procédé.  -  Thèse de doctorat de génie des procédés et de l'environnement, INSA Toulouse (2007).

  • (4) - RATHORE (A.), SOFER (G.) -   Process validation in manufacturing of biopharmaceutics.  -  CRC Press, Boca Raton (2012).

  • (5) - KANANI (D.), FISSEL (W.), ROY (S.), DUBNISHEVA (A.), FLEISCHMAN (A.), ZYDNEY (A.) -   Permeability-selectivity analysis for ultrafiltration : effect of pore geometry.  -  J. Memb. Sci., 349(1-2), p. 405-409 (2010).

  • ...

1 Sites internet

A3P Services http://www.a3p.org (page consultée le 20 mars 2013)

Club français des membranes (CFM) http://www.cfm-mb.fr/ (page consultée le 03 avril 2013)

European Membrane Society (EMS) http://www.emsoc.eu/ (page consultée le 03 avril 2013)

Institut national de la recherche agronomique (INRA) http://www.inra.fr/ (page consultée le 03 avril 2013)

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2 Annuaires

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2.1 Fournisseurs – Distributeurs

BIORAD http://www.bio-rad.com

FIORONI http://www.filtres-fioroni.com

HYFLUX laboratoire http://www.hyfluxmembranes.com

JASCO Inc. http://www.jascoinc.com

KOCH http://www.kochmembrane.com

MERCK http://www.merck-chemicals.com

MACHEREY-NAGEL ...

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