TP : dosage du bleu patenté V dans le sirop de menthe
Problème :Comment peut-on procéder pour déterminer la concentration en bleu patenté V de ce sirop, en utilisant sa couleur ?
Produits à disposition :
- Solution S0 concentrée de Bleu patenté V de concentration massique t0=12mg.L-1 (C0=1,0×10-2mol.L-1)
- Eau distillée
- Sirop de menthe diluée 10 fois Matériel à disposition :
- Béchers
- 7 tubes à essais (Rq : chaque tube à essais peut contenir au maximum un volume de 10mL) - 2 burettes graduées
- Spectrophotomètre ou colorimètre (permet de mesurer l’absorbance d’une solution pour 1 longueur λ donnée) et cuves adaptées (dont la contenance est d’environ 3mL)
Stratégie :
On réalise une échelle de teinte en fabriquant des solutions de bleu patenté V de concentrations différentes, par dilution de la solution concentrée à disposition.
On mesure l’absorbance A de chacune des solutions pour la radiation la mieux absorbée de longueur d’onde λ = 635nm (radiation non absorbée par la tartrazine car très éloigné du pic d’absorption de la tartrazine) :
La loi de Beer-Lambert annonce que l’absorbance A d’une solution pour une longueur d’onde donnée est proportionnelle à la concentration C en bleu patenté V; en traçant le graphe A en fonction de C, on devrait obtenir une droite croissante passant par l’origine. Cette courbe constitue une droite d’étalonnage.
On modélise la droite (en établissant son équation avec les fonctionnalités du logiciel Latispro).
On mesure l’absorbance d’une solution diluée 10 fois de sirop.
A partir de l’équation de la droite obtenue, on peut déterminer la concentration Cd du sirop dilué et calculé la concentration CS du sirop.
Protocole de préparation des solutions : construction de l’échelle de teinte : - On remplit une burette d’eau distillée et l’autre de solution S0 de bleu patenté V - Dans chaque tube à essais, on réalise un des mélanges figurant dans le tableau suivant - On calcule la concentration en ions permanganate de chaque solution en utilisant la formule
suivante :
eau
n V V
V t t
0
Tube n° 0 1 2 3 4 5 6
VS0 (mL) 7,0 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0
Veau (mL) 0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0
tn (mg.L-1) 12 10 8,5 6,9 5,1 3,4 1,7
Résultats :
tn (mg.L-1) 12 10 8,5 6,9 5,1 3,4 1,7
A 1,58 1,36 1,31 0,91 0,68 0,45 0,23
Absorbance en fonction de la concentration t en bleu patenté V
Modélisation de la droite :
On obtient une droite passant par l’origine (comme l’annonçait la loi de Beer-Lambert) représentative d’une fonction affine du type : A = k . t
Le logiciel donne le coefficient directeur de la droite obtenue : k = 0,132 La droite est donc la représentation de la fonction affine : A = 0,132 × t Mesure de l’absorbance du sirop dilué : Asirop dilué = 0,36 Exploitation et conclusion :
La concentration en bleu patenté du sirop dilué est donné par : tsirop dilué = Asirop dilué / 0,132
A.N. tsirop dilué = 0,36 / 0,132 = 2,7 mg.L-1 soit 27mg.L-1
La concentration en bleu patenté du sirop est donc 10fois plus concentrée soit : tsirop = 27mg.L-1
