Les colorants et leurs mystères

Résultats :

 

Premier essai:

 

• Observation :

 

Tout d'abord, nous avons réalisé une chromatographie normale avec deux gouttes de Passoa, de Mister coktail et de colorant jaune tartrazine E102 sur du papier absorbant tout en suivant le protocole expérimental.

 

• Analyse :

 

Ce premier essai n'a rien donné de concluant, nous pouvons seulement observer la tâche de jaune tartrazine E102 qui a migré.

 

• Problème rencontré :

 

Comme les gouttes de Passoa et de Mister Cocktail n'ont pas migré, nous avons jugé juste d'augmenter la dose d’éthanol (8 mL) et de réduire celle d'eau salée.

 

Deuxième essai:

 

• Observation :

 

Le colorant jaune tartrazine E102 a migré plus bas que lors de l'essai précédant mais la couleur est plus vive. De plus, nous pouvons observer une tâche jaune très pale pour le Mister cocktail et une petite tâche de bleu en dessous. Nous pouvons également constater la présence d'une faible tâche juste au-dessus d'une tâche rouge pour la Passoa. Cependant, les trois tâches jaunes sont à la même hauteur.

 

•Analyse :

 

Comme on observe la présence d'une tâche jaune plus ou moins faible pour chaque goutte déposées, nous pouvons dire qu'il y a bien présence du colorant jaune tartrazine E102 dans la Passoa et dans le Mister Cocktail. Néanmoins, la faiblesse des tâches jaunes nous montre qu'il y a une très petite quantité de ce colorant.

 

•Problèmes rencontrés :

 

            Tout d'abord, comme le papier absorbant n'est pas spécifique pour les chromatographies, nous avons réalisé ensuite l'expérience avec du papier prévu à cet effet : le papier chromatographique de silice. De plus, les boissons étaient trop liquide et pas assez concentré, nous les avons donc fait chauffer au réchaud.

 

Troisième essai :

           

•Observation :

           

Nous pouvons observer que la tâche de tartrazine qui a migré au même niveau que les précédents. De plus la couleur est toujours aussi vive. Ensuite, la tâche de passoa, a également migré sur environ 2 cm. Ensuite, pour la tâche de Mister Cocktail, elle a aussi bien migré. Les couleurs restent néanmoins assez pâle.

 

•Analyse :               

           

Le colorant jaune tartrazine est donc bien présent dans ces deux boissons (car on observe quand même une tâche jaune même si elle est légère) mais en très faible quantité.

 

Conclusion :

 

Le colorant jaune tartrazine E102 est donc bien présent dans l'alimentation française mais en très faible quantité.

 

 

Dans un troisième et dernier temps, nous cherchons à déterminer si le colorant jaune tartrazine E102 est bel et bien présent dans le sirop de menthe carrefour et surtout en quelle quantité...

 

Réalisation d'un dosage spectrophotométrique des colorants d'un sirop de menthe

Détermination de la concentration de chaque colorant dans le sirop par spectrophotométrie.

 

Introduction, objectifs : 

 

Selon la précédente étude, on apprend, selon l'étiquette du sirop de menthe carrefour, qu'il contient le colorant Bleu patenté V E131 et le colorant jaune tartrazine E102. On cherche alors à déterminer la concentration approximative de ces deux colorants dans le sirop de menthe. Pour cela, on réalise les expériences suivantes à partir du sirop de menthe dilué dix fois, d’une solution de tartrazine et d’une solution de bleu patenté V.

 

Protocole expérimental pour la réalisation des solutions de base :

 

1. On cherche à réaliser une solution de jaune tartrazine E102 de concentration massique Cm = 25mg.L-1.

- On rince une coupelle de pesée.

- A l'aide d'une balance et de la coupelle de pèse, on pèse 25mg, soit 0.00025g de colorant jaune tartrazine E102.

- On déverse le contenu de la coupelle dans une fiole jaugée de 1 Litre.

- On complète ensuite avec de l'eau distillée jusqu'à la moitié de la fiole jaugée puis on bouche et on agite afin d'homogénéiser le tout.

- On complète enfin avec de l'eau distillée jusqu'au trait de jauge (le ménisque formé par la solution doit être au même niveau que le trait de jauge de la fiole jaugée.).

- On bouche et on homogénéise une dernière fois. La solution de base est prête !  

 

2. On cherche à réaliser une solution de bleu patenté V E131 de concentration massique 10mg.L-1.

- On rince une coupelle de pesée.

- A l'aide d'une balance et de la coupelle de pèse, on pèse 10mg, soit 0.0001g de colorant bleu patenté V E131.

- On déverse le contenu de la coupelle dans une fiole jaugée de 1 Litre.

- On complète ensuite avec de l'eau distillée jusqu'à la moitié de la fiole jaugée puis on bouche et on agite afin d'homogénéiser le tout.

- On complète enfin avec de l'eau distillée jusqu'au trait de jauge (le ménisque formé par la solution doit être au même niveau que le trait de jauge de la fiole jaugée.).

- On bouche et on homogénéise une dernière fois. La solution de base est prête !  

 

3. On cherche à réaliser une solution de sirop de menthe dilué dix fois puisque l'absorbance du sirop de menthe est trop grande pour être mesurée correctement par le spectrophotomètre. Il faut donc le diluer.

- On rince une fiole jaugée de 10mL munie d'un pipteur avec du sirop de menthe disposé dans un bécher.

- On prélève 10mL de sirop de menthe avec la pipette jaugée de 10mL munie d'un pipteur préalablement rincée.

- On déverse le contenu de la pipette jaugée dans une fiole jaugée de 100mL.

- On complète ensuite avec de l'eau distillée jusqu'à la moitié de la fiole jaugée puis on bouche et on agite afin d'homogénéiser le tout.

- On complète enfin avec de l'eau distillée jusqu'au trait de jauge (le ménisque formé par la solution doit être au même niveau que le trait de jauge de la fiole jaugée.).

- On bouche et on homogénéise une dernière fois. Le sirop de menthe dilué est prêt !  

 

Protocole expérimental pour la réalisation d'une échelle de teintes :

 

- Sachant que nous disposons d'une solution de concentration massique donnée xg.L-1 et que Cm =  

- On cherche alors le volume Vfille à prélever avec V toujours égal à y et Cm = mmère / Vmère  = mfille / Vfille soit Vfille = (Vmère x mfille) / mmère.

-  Ainsi on rince une pipette jaugée munie d'un pipteur de volume Vfille avec la solution de concentration massique donnée.

- On prélève ensuite, à l'aide de la pipette jaugée munie d'un pipteur de volume Vfille préalablement rincée, le volume Vfille de solution de concentration massique donnée. 

- On déverse le contenu de la pipette jaugée dans une fiole jaugée de volume y.

- On complète ensuite avec de l'eau distillée jusqu'à la moitié de la fiole jaugée puis on bouche et on agite afin d'homogénéiser le tout.

- On complète enfin avec de l'eau distillée jusqu'au trait de jauge (le ménisque formé par la solution doit être au même niveau que le trait de jauge de la fiole jaugée.).

- On bouche et on homogénéise une dernière fois. La solution diluée est prête !  

 

Protocole expérimental pour la réalisation d'un dosage d'une solution colorée par spectrophotométrie :

 

- Remplir les 8 cuves du spectrophotomètre avec les six solutions étalon diluées préparées auparavant, l'au distillée et le sirop de menthe dilué dix fois. 

- Ouvrir le logiciel SPIHR, convenant pour la spectrophotométrie.

- Il convient d'informer le spectrophotomètre du solvant utilisé dans les solutions pour lesquelles il mesurera l'absorbance. Ici, le solvant est de l'eau. On place donc dans la cuve du spectrophotomètre l'eau distillée et on effectue le blanc.

- On introduit ensuite la solution la plus concentrée pour réaliser le spectre d'absorption A = f(𝜆).

- On détermine la longueur d'onde 𝜆max pour laquelle l'absorbance est la plus grande. On règle alors le spectrophotomètre sur la valeur 𝜆max .

- On mesure l'absorbance de chaque solution de l'échelle de teintes.

- On réalise la courbe d'étalonnage qui est A = f(Cm).

- On mesure l'absorbance du sirop de menthe dilué dix fois. On détermine alors grâce à la courbe précédente, la concentration massique de colorant dans le sirop de menthe soit Cmcolorantsiropdilué.

- On trouve alors Cmcolorantsirop = Cmcolorantsiropdilué x 10. 

 

Matériel :

 

- 2 coupelles de pesée

- 2 fioles jaugées de 1L

- Colorant jaune tartrazine E102 en poudre

- Colorant bleu patenté V E131 en poudre

- Une balance très précise

- Un spectrophotomètre et ses cuves propres et vides.

- Un ordinateur muni du logiciel SPIHR

- Sirop de menthe.

 

Déroulement :

 

I - Spectre d'absorption des colorants d'un sirop de menthe :

 

Lorsqu'une solution est colorée, c'est qu'elle absorbe une partie de la lumière blanche que lui envoie le soleil. Si nous voyons une solution d'une certaine couleur, alors on peut en déduire que cette couleur n'a pas été absorbée.

 

Nous rappelons que la couleur d'une solution correspond à la couleur complémentaire de celle qui a été le plus absorbée, comme nous le montre l'étoile des couleur, qui permet de déterminer rapidement quelle couleur a été absorbée par la couleur que nous voyons (selon la complémentarité des couleurs en synthèse soustractive)

 

On place alors successivement dans le spectrophotomètre, les cuves contenant la solution de base de jaune tartrazine E102, la solution de base de bleu patenté V E131 et la solution de sirop de menthe dilué dix fois.

 

On obtient les graphiques A = f(𝜆) donnés par le spectrophotomètre et le logiciel SPIHR: