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SC2. Chromatographies

Objectifs

- Optimiser, par le choix de l"éluant (nature et concentration), la séparation des constituants d"un mélange de deux

colorants, en utilisant la technique de chromatographie de partage sur papier.

- Appliquer la technique de chromatographie sur couche mince à l"analyse de l"huile de clou de girofle.

Protocole

Données :

Le bleu patenté V, E 131, est généralement fourni sous la forme de sel calcique et le jaune de tartrazine, E 102,

sous forme de sel trisodique. Jaune de tartrazine (E102) Bleu patenté V (E131)

Na+, -O3S

N N N NHO SO

3-, Na+

CO-, Na+

O N

C2H5C2H5

O3S-NOH

SO3-C2H5

C2H5 , 1/2 Ca2+ sel trisodique de l"acide (sulfo-4" phénylazo-1")-4 (sulfo-

4 phényl)-1 hydroxy-5 pyrazolecarboxylique-3 sel calcique ou sodique du sel interne hydroxyde de N-éthyl N-

[(diéthylamino-4 phényl) (hydroxy-5 disulfo-2,4 phényl) méthylène]-4 cyclohexadiène-2,5 ylidène-11 éthaneaminyium

Mode opératoire

1. Réalisation de chromatographies avec différents éluants (6 tables)

- Préparer l"un des éluants suivants et l"introduire dans la cuve à élution (20 à 25 mL suffisent):

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

- Préparer un chromatogramme (sur papier Whatman) et déposer chaque colorant en solution aqueuse à 1% :

réaliser les dépôts en laissant environ 1 cm entre les dépôts et entre le premier dépôt et le bord du papier

(Attention: les taches ont tendance à s"étendre beaucoup plus qu"en chromatographie sur couche mince, vous

pouvez vous entraîner au préalable sur papier filtre) ; sécher, faire une seconde application, puis sécher à

nouveau. - Introduire la bandelette de papier sans que celle-ci ne touche la paroi de la cuve. - Réaliser l"élution.

- Noter la position atteinte par le front du solvant, sécher le chromatogramme et le comparer aux autres, obtenus

avec d"autres éluants (on pourra calculer le rapport frontal pour chaque colorant). - Conclure sur le choix de l"éluant pour l"application suivante.

2. Application : analyse du colorant d"un sirop de menthe par chromatographie

Extraction du colorant du sirop de menthe

(1 ou 2 tables, expérience sous la hotte)

- Placer environ 50 cm de laine écrue dans un becher contenant 10 mL de solution d"ammoniac de concentration

molaire 0,1 mol.L -1.

- Remuer avec l"agitateur en verre, en faisant bien pénétrer la solution dans la laine. Laisser reposer environ trois

minutes.

- Sortir la laine à l"aide d"une pince métallique et la rincer sous l"eau courante puis bien l"essorer.

- Pendant ce temps, verser 50 mL de sirop dans un autre becher. Porter à ébullition sans caraméliser.

- Placer la laine dans le bécher contenant le sirop de menthe et ajouter 5 mL de vinaigre. - Remuer à l"aide d"un agitateur. Laisser la laine en contact pendant au moins cinq minutes. - Sortir la laine teintée du becher et la rincer sous l"eau courante puis bien l"essorer.

- Verser 5 mL de solution d"ammoniac dans un becher propre puis y ajouter la laine teintée : la solution se teinte.

Laisser au moins trois minutes en agitant de temps en temps. - Concentrer la solution de moitié en portant à ébullition douce. Chromatographie du colorant contenu dans le sirop de menthe (1 table) - Réaliser les dépôts suivants sur le papier :

· colorant du sirop de menthe ;

· solution aqueuse de bleu patenté à 1% ; · solution aqueuse de jaune de tartrazine à 1%.

- 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 couche mince: analyse de l"huile extraite du clou de girofle (6 ou 7 tables)

La cuve à chromatographie (type 'pot de confiture") a été préparée à l"avance de sorte que l"atmosphère soit

saturée en vapeur de l"éluant (60% cyclohexane / 40% éthanoate d"éthyle). Déposer une goutte de chaque échantillon sur une plaque de silice:

- flacon n°1 : huile essentielle en solution dans le cyclohexane (préparation du TP précédent)

- flacon n°2 : 2 à 3 gouttes d"eugénol commercial en solution de cyclohexane. Réaliser l"élution puis révéler avec une lampe à rayonnement ultra-violet (UV).

Questions

1. Au vu des formules chimiques, expliquer pourquoi le jaune de tartrazine est moins soluble dans l"éthanol que le

bleu patenté.

2. En vous aidant des résultats obtenus en chromatographie sur papier (1

ère partie) conclure sur les solubilités

comparées des deux colorants selon la nature de l"éluant.

3. Quel est l"éluant adapté pour analyser les colorants alimentaires et pourquoi ?

4. En quelques phrases, résumer le principe de la chromatographie.

Quelle différence essentielle y a-t-il entre la chromatographie sur papier et la chromatographie sur couche mince ?

5. Rechercher (expliquer) une autre technique d"analyse applicable aux colorants.

6. Faire l"analyse du chromatogramme obtenu avec l"huile extraite du clou de girofle (dessiner le chromatogramme)

7. Faire les exercices n°1, 2 et 3 page 110.

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