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On donne quelques indices de réfraction de milieux dans le tableau ci-dessous : milieu air eau pure plexiglas eau salée (350 g/L) eau sucrée (850 g/L)

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➢ Trouver également à l'aide du graphe, l'indice de réfraction de l'eau pure non sucrée ➢ Trouver la concentration en sucre de la solution inconnue ➢ 

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et l'indice absolu du demi-cylindre de verre étant de 1,67 ? La relation entre l' indice absolu de réfraction de l'eau sucrée en fonction de sa concentration en sucre 

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TP

AINTRODUCTION

Lesréfractomètressont utilisés dans de nombreux domaines, de l'agriculture à l'industrie en

passant par l'agro-alimentaire et le biomédical.

L'indice de réfraction de l'eau par rapport àl'air est 1,330 à 20°C. Si l'on dissout une substance

dans l'eau, du saccharose par exemple, l'indice de réfraction augmente ;l'indice de réfraction varie dans le même sens que la concentration de la substance dissoute.En

raison de sa très grande facilité d'emploi, la mesure réfractométrique est utilisée couramment

dans l'industrie sucrière pour doser directement des solutions de saccharose. Le réfractomètre

est alors directement gradué enconcentration de saccharose.

B MESURES

Nous allons vérifier sil'indice de réfraction varie avec la concentration pour des solutions de sucre (saccharose) I.Réalisation de solutions de sucre de différentes concentrations massiques Rappel: comment calculer une concentration massique:

C(g/L)=mg

VL (m: masse de solide à dissoudre ;V: Volume de la solution) (Nepas confondre avec=m Vmasse volumique où V est le volume de la masse m)

Réalisation de diverses solutions

1-Quelle masse de sucre faut-il dissoudre pour préparer les solutions indiquées dans le

tableau suivant la verrerie disponible (fiole jaugée de 250 mL ou de 300 mL)

2-Réalisation

II.Mesure de l'indice de réfraction de chaque solution

Remplir la cuve transparente et observer

1-Repérage

Indiquer sur le schémal'angle d'incidence i1, l'angle de réfraction i2. Le milieu 1, le milieu 2.

2-Mesures

Faire une mesure

d'angle et calculer l'indice de réfraction de la solution sucrée.( l'indice de l'air est égal à 1)

Refaire une 2emesure

d'angles pour vérifier la valeur de l'indice de réfraction de l'eau sucrée.

C Exploitation

Montrer à l'aide d'un graphique que l'indice

de réfraction de l'eau sucrée est proportionnel à sa concentration en sucre. Trouver également à l'aide du graphe, l'indice de réfraction de l'eaupure non sucrée. Trouver la concentration en sucre de la solution inconnue Comment trouver la concentration en sucre d'une solution dont l'indice mesuré est de 1.3922

TP8:REFRACTIONet

CONFITURE

balance100 mg

Fiole jaugée

Trait dejauge

Dissoudre le sucre dans la fioleremplie au trois quarts puis compléter jusqu'au trait de jaugeà l'aide d'une pipette à main

C(g/L)

concentration en sucre 50

N2(indice de

réfraction de la solution solution inconnue: mesure de l'indice de réfraction n2=

D QUESTIONS ANNEXES

I.La molécule de saccharose

a)D'après cette formule topologique en 3d, quelle est la formule brute du saccharose chimique présente 8 fois b)Si on essaye de dissoudre plus que 490 g dans 250 mL d'eau (à 20°), le saccharose ne se dissout plus. Calculer la SOLUBILITE s (en g/l), c'est la concentration massique maximum d'une solution sucrée

II.Comment fonctionne un réfractomètre?

Pour les réfractomètres portables, la mesure se fait par transparence, au moyen d'un prisme présentant un indice de réfraction élevé, et peut être lue directement sur l'échelle graduée équipant l'instrument. Lalumière, au passage du dioptre entre l'échantillon et le prisme, est détournée de sa trajectoire initiale-c'est le phénomène réfraction L'échelle est graduéeen degré Brix (°B).

Le degré Brix représente le

pourcentage en masse de sucre solution, c'est-à-dire la masse de sucre dans 100 g (V=100mLsi c'est l'eau). a)Sur le mode d'emploidu réfractomètre, il est indiqué: "Si l'échantillon est faiblement concentré, l'angle de réfraction est grand, car la différence d'indice de réfraction entre l'échantillon et le prisme est élevée.

Si l'échantillon est très concentré, l'angle de réfraction est petit, car la différence d'indice de réfraction

entre l'échantillon et le prisme est réduite.

Indiquer sur le schéma ci

d'incidencei1 et de réfraction i2. Quelle est la valeur de i1? Calculer i2 pour la solution étudiée à 50 g/L et pour la solution à 700 g/L

La phrase du mode d'emploi est

b)Les dégrés Brix

Quelles seraient les valeurs en degré Brix

concentrations étudiée pendant le TP c)CALCUL DU TAUX DE SUCRE D'UNE CONFITURE

Après triage des fruits, trempage, puis

ou centrifugation lente, on obtient une pulpe pauvre en sucre la mesure au réfractomètre donne généralement une valeur comprise entre 3 et 10° Brix. Pour que la confiture soit suffisamment sucrée, on doit lui ajouter du sucre pour atteindre suivant les fruits 60 à 65° Brix. Cette opération valorise son goût et la protège des micro-organismes indésirables.

Prenons 50 Kg de pulpe ayant

faut donc ajouterune certaine Calculer m1 la masse de sucre contenue dans les 50 kg de pulpe

Calculer m2 la masse de sucre qu'il faudrait d

Calculer la masse de sucre à rajouter

100200300400500

: mesure de l'indice de réfraction n2= D'après cette formule topologique en 3d, quelle est la formule brute du saccharose?Quelle est la fonction chimique présente 8 fois? Si on essaye de dissoudre plus que 490 g dans 250 mL d'eau (à 20°), le saccharose ne se dissout plus. Calculer la SOLUBILITE s (en g/l), c'est la concentration massique maximum d'une solution sucrée.

Comment fonctionne un réfractomètre?

Pour les réfractomètres portables, la mesure se fait par transparence, au moyen d'un prisme présentant un indice de réfraction élevé, et peut être lue directement sur l'échelle graduée équipant lumière, au passage du dioptre entre l'échantillon et le prisme, est détournée de sa c'est le phénomène réfraction. en degré Brix (°B).

Le degré Brix représente le

pourcentage en masse de sucredans la dire la masse de sucre si c'estde du réfractomètre,

Si l'échantillon est faiblement concentré,

l'angle de réfraction est grand, car la différence d'indice de réfraction entre l'échantillon et le prisme est élevée.

Si l'échantillon est très concentré, l'angle de réfraction est petit, car la différence d'indice de réfraction

entre l'échantillon et le prisme est réduite.»

Indiquer sur le schéma ci-contre les angles

i1 et de réfraction i2. Quelle est la Calculer i2 pour la solution étudiée à 50 g/L et pour la solution à 700 g/L

La phrase du mode d'emploi est-elle exacte?

Quelles seraient les valeurs en degré Brixdes 8 udiée pendant le TP

CALCUL DU TAUX DE SUCRE D'UNE CONFITURE

Après triage des fruits, trempage, puiségrenagepar trituration ou centrifugation lente, on obtient une pulpe pauvre en sucre- la mesure au réfractomètre donne généralement une valeur ntre 3 et 10° Brix. Pour que la confiture soit suffisamment sucrée, on doit lui ajouter du sucre pour atteindre suivant les fruits 60 à 65° Brix. Cette opération valorise son organismes indésirables. Prenons 50 Kg de pulpe ayantB1=4° BrixOn désire atteindreune teneur à une certainemasse de sucrede sucre. Calculer m1 la masse de sucre contenue dans les 50 kg de pulpe Calculer m2 la masse de sucre qu'il faudrait dans les 50 kg de pulpe

Calculer la masse de sucre à rajouter: Ms =mm

B

500600700

Si on essaye de dissoudre plus que 490 g dans 250 mL d'eau (à 20°), le saccharose ne se dissout plus. Calculer la SOLUBILITE s (en g/l), c'est-à-dire

Si l'échantillon est très concentré, l'angle de réfraction est petit, car la différence d'indice de réfraction

une teneur àB2=55°Brix, il Calculer m1 la masse de sucre contenue dans les 50 kg de pulpe ans les 50 kg de pulpequotesdbs_dbs28.pdfusesText_34