IDENTIFICATION D'UN
COLORANT
ALIMENTAIRE
1.Objectifs
du TP
Extraire
les colorants d’un sirop de menthe par
fixation sur de la laine
Les
identifier par
chromatographie.
2. Extraction du ou
des colorants.
Les colorants du sirop
sont extraits à l’aide d’un morceau
de laine préalablement traitée par une solution basique.
Dans un premier
temps, ils sont extraits du sirop dans un
milieu acide où ils se fixent
sur la laine.
Dans un second
temps, la laine est plongée en milieu basique
pour relarguer
les colorants et donc les faire passer en solution qu’il
faudra
concentrer en évaporant l’eau.
1- Préparation de la laine.
Mettre sept ou huit brins
de laine de 10 cm dans un bécher
contenant une solution d’ammoniac (50 mL d’eau et 10 gouttes d’une
solution
d’ammoniac concentrée).
Faire bouillir pendant deux minutes.
Retirer la laine avec
des pinces métalliques. Rincer à l’eau. Faire bouillir à nouveau 2
minutes dans
50 mL d’eau.
Quel
est l’aspect de la laine à
la
fin de cette étape ?
La
laine est blanchie.
2- Fixation des colorants.
Dans
un bécher verser 25 mL de sirop et ajouter sous la
hotte, 3
gouttes d'acide éthanoïque pur.
Ajouter les brins de laine et faire
bouillir doucement
10 minutes (
! agiter
sans cesse la laine
dans le sirop à l’aide d’un
agitateur en verre afin d’éviter des projections brûlantes).
Sortir
la laine du bécher à l’aide de
pinces métalliques et
rincer à l’eau chaude.
Quel
est l’aspect de la laine à la fin de cette
étape ?
La laine est
verte ; elle a fixé
le sirop
La laine
contient une protéine : la kératine ; cette molécule a pour formule
générale:
NH
2-R-COOH.
A une extrêmité, il y
a un groupement COOH (acide) et à une autre extrêmité un
groupement NH
2 (basique ).
En présence d'acide éthanoïque, le groupement NH
2
réagit et la kératine devient NH
3+-R-COOH
; la partie
négative
de la molécule de
colorant
vient se fixer sur le groupement NH
3+.
animation ( merci à la collègue du lycée de la Mode..)
Quel
est le rôle de l’acide ?
L'acide sert de
fixateur.
Quel est le rôle
du
rinçage ?
Eliminer
le sucre qui serait gênant pour la chromatographie.
3- Extraction des colorants.
Il faut faire dégorger les colorants
qui se sont fixés sur
la laine.
Mettre la laine dans un bécher
contenant une solution
d’ammoniac (20 mL d’eau et deux gouttes de solution concentrée
d’ammoniac).
Faire bouillir très
doucement jusqu’à ce que la
solution se colore (ajouter si nécessaire quelques gouttes de solution
d’ammoniac).
Retirer la laine à l’aide de pinces
et concentrer la
solution par évaporation d’eau sans amener à sec.
Quel
est le rôle de cette étape ?
En milieu basique, la molécule de
colorant
repassse en solution en s'accrochant à la molécule d'ammoniac ( basique
)
Quel est
l’aspect de la laine à la fin de cette
étape ?
La laine est plus claire
Quel est
l’aspect de la solution ?
La solution est verte
3.
Caractérisation des
colorants :
1- Préparation de la cuve à
chromatographie.
L’éluant à utiliser sera constitué
d’un mélange de 5 volumes
d’éthanol et de 1 volume d’une solution de chlorure de sodium à 30 g.L-1.
Placer l’éluant dans la cuve (1/2 cm en hauteur) et fermer celle-ci à
l’aide de
son couvercle afin de saturer la cuve en vapeurs d’éluant.
Pour
la technique
de chromatographie, voir l'animation.
2- Préparation de la plaque
à chromatographie.
Attention,
en manipulant la plaque,
ne pas
mettre les doigts sur la silice, tenir la plaque par la tranche.
Tracer
un
trait au crayon à 1 cm du bas et repérer par des lettres les points de
dépôt.
Déposer sur la plaque, à l’aide d’un pique apéritif, les colorants à
tester.
Déposer les colorants du sirop à trois reprises ; pour les autres, un
seul
dépôt suffit, ils sont plus concentrés.
Placer délicatement la plaque,
presque verticale, dans
l’éluant et remettre le couvercle.
3- étude
du
chromatogramme.
Quand l’éluant est à environ 1 cm du
haut (bien attendre),
retirer la plaque et refermer la cuve. Repérer immédiatement avec un
trait de
crayon la position atteinte par le front de l’éluant. Sécher la plaque
en
l’agitant à l’air ou avec un sèche cheveux .
Déterminer les différents rapports
frontaux Rf
Rappel : rapport frontal
Que
peut-on conclure de l’étude du
chromatogramme ?
Il
y a 2 taches : le
sirop contient 2 colorants.
Les taches arrivent au même niveau
que les taches témoins : le sirop contient du jaune d'alizarine et du
bleu patenté.
Documents:
1. Chromatographie
sur couche mince
(ccm).
La
plaque pour chromatographie est constituée d’une feuille d'aluminium
sur
laquelle est déposée une couche mince de silice poreuse. Cette mince
couche
constitue la phase stationnaire. La partie inférieure de cette plaque
est
plongée dans un solvant liquide ou un mélange de solvants appelé
éluant. Le
solvant s'élève par capillarité le long de la couche mince : il
constitue la
phase mobile. La chromatographie est basée sur la différence
d’adsorption
des
constituants du mélange sur la phase fixe balayée par l’éluant ( voir
animation ).
Une
substance,
soluble dans l’éluant, est entraînée le long de la couche mince, ce
phénomène
est appelé élution. Plus la solubilité de la substance dans l’éluant
est
grande, plus la distance parcourue par elle le long de la couche mince
est
grande. On définit pour une espèce chimique donnée, le rapport frontal
(Rf)
par le rapport de la distance parcourue par l’espèce chimique (milieu
de la
tache) sur celle parcourue par l’éluant (front).
2-
Les
colorants alimentaires.
| Jaune
de tartrazine (E102) |
Bleu
patenté V (E131) |
 |
 |
| 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 |