II) Expériences

Pistes de réflexion...

Pour répondre en partie à notre sujet de travaux personnels encadrés, nous souhaitons démontrer la présence et la quantité de certains colorants dits nocifs/toxiques notre la santé dans un produit que nous consommons, disponible en grande surface : le sirop de menthe.

 Nous nous posons la question suivante:

« Comment extraire et séparer ces colorants ? »

Face à notre question et au matériel mis à notre disposition, nous avons décidé de réaliser une chromatographie sur colonne pour extraire et séparer ce colorant.

Après l'obtention de ces solutions de colorants inconnus, nous identifierons par colorimétrie et verrons s'ils correspondent bien à des colorants pouvant être dits nocifs (les plus communs dans ce sirop.)

Chromatographie


Expérience : Chromatographie sur colonne
 

1. Principe

Le but de la manipulation est de montrer la présence et de séparer dans un sirop de menthe, les colorants alimentaires suivants : le jaune de tartrazine, et le bleu de patenté.

 

2. Mise en oeuvre

Précautions : cheveux attachés, lunettes de protection, blouse en coton

Matériel : bécher | spatule | fil de cuivre | colonne à chromatographie | gel de silice | eau distillée | coton | Sirop de menthe

 

2.1 Préparation de la colonne à chromatographie

  • Préparer la colonne à chromatographie, placer un peu de coton au bout de la colonne.
  • Dans un bécher, préparer un mélange homogène de gel de silice et d’eau distillée (éluant), assez fluide pour couler facilement dans la colonne.
  • Verser le gel de silice dans la colonne en remplissant au moins les 2/3 de la colonne en évitant les bulles d’air.
  • En-dessous de la colonne, placer un bécher.

 

2.2 Séparation et recueil des colorants

  • En haut de la colonne, verser plusieurs millilitres du sirop de menthe étudié.
  • En tête de colonne, verser régulièrement quelques gouttes d’éluant afin de faciliter l’élution.
  • Lorsque la 1ère phase colorée arrive au bas de la colonne, la recueillir dans un bécher propre.
  • Faire de même avec la 2nde phase, tout en rajoutant de l’eau distillée afin que la colonne ne sèche pas.

 

3. Identification des colorants

 Suite à la chromatographie sur colonne, on obtient deux solutions inconnues issues du sirop de menthe : une bleue et une jaune.

Afin d’identifier ces deux solutions inconnues, on décide de réaliser une colorimétrie.

dsc-0087.jpg

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3.jpg   

Quelques photos de cette expérience. On peut, sur les deux dernières notamment, remarquer la séparation des deux colorants.

2.jpg

Colorimétrie


Expérience : Colorimétrie

 1.  Principe

Le but de notre manipulation est d’identifier (et comparer) les solutions de colorants obtenues du sirop de menthe grâce aux absorbances de nos solutions .

2. Mise en œuvre

Précautions : cheveux attachés, blouse en coton

Matériel : béchers | colorimètre | solution de bleu de patenté | solution de jaune de tartrazine | sirop de menthe |  solutions extraites par chromatographie sur colonne  (Solution bleue inconnue, solution jaune inconnue) | colorant vert (bleu de patenté + jaune de tartrazine)

2.1 Préparation du colorimètre 

  • Mettre en fonction le colorimètre.  
  • Faire un blanc (on remplit la cuve d’eau distillée qu’on place ensuite dans le colorimètre, et on le règle sur la longueur d'onde 440 nanomètres (nm)

 

2.2 Préparation des solutions 

  •  A l’œil nu, on rajoute de l’eau distillée afin d’obtenir la même teinte de couleur pour le colorant de jaune de tartrazine (doit être semblable à la solution jaune inconnue ), le bleu de patenté ( semblable à l’œil nu à la solution bleue inconnue) de même pour le colorant vert contenant jaune du tartrazine et bleu de patenté ( semblable à la solution de sirop de menthe)

 

2.3  Recueil des absorbances

    • On travaillera d’abord sur la solution jaune de tartrazine et on marquera son absorbance à chaque longueur d’onde ( : 440-470-490-520-550-580-590-680 nm ). On fait de même pour la solution inconnue de jaune.
    • De même pour la solution de bleu de patenté ainsi que la solution de bleu inconnu
    • De même pour la solution de sirop de menthe et solution de colorant vert (contenant le colorant jaune de tartrazine mélangé avec bleu de patenté)
    • On tracera ensuite les graphiques et on comparera les résultats.

 

Résultats : Colorimétrie

Suite aux données obtenues par colorimétrie, nous avons pu tracer les courbes d’absorbance des colorants sur le logiciel Excel.

Nous allons donc comparer les courbes des solutions inconnues qui pourraient potentiellement y correspondre. (Il faut savoir que les dilutions des colorants sont effectuées à œil nu et donc ne font pas forcément preuve d’une très grande précision.) 


colorant-jaune-tartrazine-graphique-2.jpg

 


jaune-inconnu-graphique-1.jpg

Face à ces deux graphiques, on remarque que les courbes présentent la même orientation. Le pic d’absorbance de ces deux solutions est atteint environ sur la longueur d’onde de 400 nm. La solution inconnue de jaune correspondrait donc bien au jaune de tartrazine. 

bleu-de-patente-graphique.jpg

bleu-inconnu-graphique.jpg

En comparant les deux graphiques, à partir de 450 nm, le bleu inconnu et le bleu de patenté obtiennent un tracé presque semblable. 

Le pic d’absorbance semble atteint pour les deux solutions sur 650 nm. Il aurait fallu travailler sur une échelle plus grande

La solution bleu inconnue correspondrait donc bien au colorant bleu de patenté.

En étudiant les deux graphiques, on remarque, que les deux courbes ont une absorbance maximale sur environ 400nm. Les variations des deux courbes sont assez semblables lorsqu’on tient compte du manque de précisions des dilutions tendant vers la même teinte. 

 Face aux résultats obtenus, on peut constater que les colorants alimentaires contenus dans le sirop de menthe (accessibles en grande surface) contiennent bien des colorants dits nocifs pour la santé : dans ce cas-ci du jaune de tartrazine souvent utilisé grâce à sa stabilité, et du bleu de patenté. Mélangés, ( bleu et jaune)  ces deux colorants forment la couleur verte du sirop de menthe. C’est donc pour donner de la couleur à l’aliment qu’on a rajouté ces deux colorants.




 

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