dans le rapport 50/50 en volume

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1 CHIMIE 1 : CHROMATOGRAPHIES de quelques colorants Objectifs : Choisir l éluant adapté à la séparation des constituants d un mélange de colorants. Réaliser deux chromatographies : - sur papier - sur colonne. A] CHOIX DE L ELUAT : MODE OPERATOIRE 1. Réaliser l élution avec les éluants suivants : o Prélever environ 20 ml de l éluant 2 et 20 ml de l éluant 4, à partir du tableau ci-dessous. o Verser dans deux cuves à chromatographie chacun de ces éluants et placer un couvercle par-dessus. o Placer chacune des cuves contre votre paillasse et ne plus les déplacer surtout lorsque vous aurez mis en place le chromatogramme. Éluant Composition 1 Eau pure 2 Éthanol à 95 3 Éthanol/eau dans le rapport 50/50 en volume 4 Eau salée à 20 g L 1 5 Eau salée à 100 g L 1 6 Éthanol à 95 /eau salée à 40 g L 1 dans le rapport 50/50 en volume 2. Réalisation du chromatogramme o Préparer deux chromatogrammes sur papier «Whatman n 1» de format (10cm ҳ 4cm). o A 1 cm du bord inférieur tracer légèrement, au crayon à papier, une ligne de dépôt. o Marquer légèrement, sur cette ligne deux traits espacés de 2 cm, sous lesquels vous noterez les lettres J et B. o Avec un capillaire, déposer sur chacun chromatogramme une goutte de chacun des colorants en solution aqueuse à 1 % (1g de colorant pour 100 ml d eau). Sécher avec un sèche cheveux. o Fixer avec du scotch le chromatogramme sur le dos du couvercle de la cuve, il ne faut pas que le chromatogramme touche la paroi de la cuve. Il ne faut pas que le chromatogramme gondole en touchant le fond de la cuve. o Lorsque le front de l éluant se trouve à un cm du bord supérieur du chromatogramme retirer celui-ci. o Marquer au crayon à papier le front de l éluant. o Sécher le chromatogramme. 3. Interprétation : La chromatographie sur papier est une chromatographie de partage : elle repose entre autre sur la différence.. des espèces à analyser vis-à-vis de deux phases : l'une et l'autre. La phase stationnaire (ou.) est représentée par.. adsorbée ( absorbée) par le papier (imprégnant le papier). La phase mobile est le..(.) Le solvant se déplace par le long de la bande de papier. Il entraîne p a r.. les constituants de la solution analysée. Ces espèces migrent d autant pus vite qu ils sont dans la phase... Remarque : L éluant est tel qu il dissout plus ou moins bien les substances à séparer mais il ne réagit pas avec celles-ci. Coller votre chromatogramme : T.P.spé Chromatographie 1/5

2 4. Conclusion - éluant 1 : il n'y a pas de, car les colorants sont en solution et l'éluant est de l'eau. - éluant 2 : le jaune de tartrazine est très. soluble dans l'alcool, il migre.. Le bleu patenté est dans l'éthanol, il atteint le de l éluant - éluant 3, le jaune de tartrazine est plus soluble dans. que dans le mélange eau-alcool. Il migre convenablement, quant au bleu patenté, il atteint le.. du solvant - éluant 4, le jaune de tartrazine est soluble dans l'eau salée que dans l'eau. Les ions sodium diminuent la solubilité du colorant. Les deux colorants sont convenables.. - éluant 5, l'observation précédente est.., le jaune de tartrazine migre d autant moins que la solution est en ions sodium. - éluant 6, les deux colorants sont., mais le bleu patenté atteint le de l'éluant, De tous ces éluants, celui qui convient bien est l'éluant.: le bleu patenté n'atteint pas le front du solvant et les deux colorants sont séparés. Les résultats obtenus au cours de ces expériences sont-elles conformes avec les données de solubilité ci-dessous indiquées? Données : Solubilité des colorants à 20 C Solubilité dans 100 ml d eau Solubilité dans 100 ml d éthanol Jaune de tartrazine 11 0,1 Bleu patenté V 8,4 5,2 Ces valeurs constituent des ordres de grandeurs car la solubilité des colorants dépend du procédé de fabrication. Calculer le Rapport frontal (= vitesse de déplacement) du jaune de tartrazine, dans l éluant 4 et sur support papier : x J Rf(J) = X =..(cette valeur dépend de et du.) E B] APPLICATIO : CHROMATOGRAPHIE D U SIROP DE METHE Le sirop de menthe est une solution aqueuse contenant du sucre de canne, des extraits naturels de menthe et des colorants. Afin de tester les colorants présent dans le sirop il faut extraire de celui-ci le sucre gênant pour la chromatographie. 1. Extraction des colorants Verser 40 ml de sirop dans un bécher, y introduire 4 à 5 brins de laine blanche de 15 cm de long et 5 ml d une solution d acide acétique à 2 mol/l. Porter à ébullition douce pendant 10 min environ. Eviter la caramélisation. Remuer avec l agitateur en faisant bien pénétrer la solution dans la laine. oter vos observations : Sortir la laine teintée à l'aide de pince, et rincer sous l eau courante, puis bien l essorer. Vider et rincer le bécher. Dans le bécher, verser 15 ml de solution d ammoniac à 0,1 mol/l puis y ajouter la laine teintée. Porter l ensemble à ébullition douce tout en agitant avec l agitateur en verre. oter vos observations : Retirer la laine et laisser bouillir la solution quelques instants afin de la concentrer par évaporation de l eau. Soit S cette solution concentrée de sirop de menthe. 2. Chromatographie sur papier des colorants du sirop de menthe Réaliser les dépôts suivants sur le papier : colorants du sirop de menthe ; solution aqueuse de bleu patenté à 1 % (1g de bleu patenté pour 100 ml d eau) solution aqueuse de jaune de tartrazine à 1 % (1g pour 100 ml d eau). T.P.spé Chromatographie 2/5

3 Réaliser l élution à l aide de l éluant préalablement déterminé. Conclure sur la nature des colorants présents dans le sirop de menthe. 3. Chromatographie sur colonne du sirop de menthe L éluant est fonction du support mais aussi de la hauteur de la colonne. La colonne est remplie d un mélange d eau et de gel de silice. Ajuster le niveau de l eau pour qu il effleure la surface de la silice. A l aide d un compte gouttes, déposer deux gouttes de sirop de menthe sur la surface de la silice sans la toucher. Puis maintenir constamment la colonne pleine d eau. Eluer avec l eau pour recueillir le premier colorant dans un tube à hémolyse. Eluer le second colorant avec de l éthanol à 95 et le recueillir dans un second tube à hémolyse. L éluant traverse la colonne par gravité et sépare, les constituant déposés au sommet de la colonne, lors de leur migration vers le bas de cette colonne. L eau permet l élution de la.alors que le bleu patenté reste fortement..par la silice. L éthanol est l éluant avec lequel le bleu patenté a une.affinité ;il est entraîné par cette.. La chromatographie sur colonne permet de.de façon quantitative et rapide les colorants.. Schémas de la colonne au cours de l élution : C] PROLOGEMET 1. Structure moléculaire et couleur des colorants du sirop de menthe : 2. Jaune de tartrazine (E102) Bleu patenté V (E131) Bleu patenté VF a+, - O 3 S O C 2H 5 H 5 C 2 C O -, a + HO OH SO 3 -, a + Sel trisodique de l'acide (sulfo-4' phénylazo-1')-4 (sulfo-4 phényl)-1 hydroxy-5 pyrazolecarboxylique-3 C2H5 - O 3 S - SO - 3, 1/2 Ca 2+ Sel calcique ou sodique du sel interne hydroxyde de -éthyl - [(diéthylamino-4 phényl) (hydroxy-5 disulfo-2,4 phényl) méthylène]-4 cyclohexadiène-2,5 ylidène-11 éthaneaminyium H 5 C 2 - O 3 S SO - 3, a+ Attention, il existe deux bleus patentés (V et VF) qui n ont pas la même formule chimique. T.P.spé Chromatographie 3/5

4 Les formules développées des colorants font apparaître plusieurs..appelés benzéniques et donc un grand nombre de liaisons dites conjuguées formées par une alternance de. et de liaisons covalentes. La présence de ces liaisons... est caractéristique de la plus part des substances organiques Spectres d absorption des colorants du sirop de menthe Un spectrophotomètre est un appareil qui permet de déterminer, de façon quantitative, comment une substance la lumière. La grandeur, alors mesurée, est.. A; l'expérience montre que A est.. à la concentration de la substance qui.. et dépend de la.... de la lumière absorbée. La courbe.. constitue le spectre d'absorption de la substance. A l aide d'un spectrophotomètre, on peut tracer le spectre d'absorption, en lumière visible, de la solution colorée extraite du sirop de menthe et des solutions diluées des colorants E 102 et E 131 en prenant l'eau en référence. Pour l extrait de menthe, l'absorbance A est maximale pour λ =.. nm et λ =.. nm. Ces maximums sont également observés respectivement pour le colorant jaune et bleu. Ces spectres confirment bien la présence de.(e 112) de.. (E 131) dans la menthe. Spectre d absorption du sirop de menthe Spectre d absorption du jaune de tartrazine 2 mg pour 100 ml d eau Spectre d absorption du bleu patenté V 1 mg pour 100 ml d eau 425 nm 640 nm Questions 1. Peut-on réaliser un dosage par étalonnage d une solution de bleu patenté V? De jaune de tartrazine? Choisir les longueurs d onde. 2. Peut-on réaliser un dosage par étalonnage des colorants contenus dans un sirop de menthe? 3. Au vu des spectres d absorption, est-il possible de déterminer les concentrations des deux espèces contenues dans le sirop de menthe? T.P.spé Chromatographie 4/5

5 T.P.spé Chromatographie 5/5