Combien de bonbons « schtroumpfs » peut-on manger par jour ? Dosage par étalonnage Combien de bonbons « schtroumpfs » peut-on manger par jour ?

Objectifs Déterminer le colorant présent dans les bonbons schtroumpfs Déterminer la masse de colorant présent dans un bonbon. En déduire une estimation de la quantité maximale de bonbons Schtroumpf que peut consommer quotidiennement une personne de 60 kg.

Protocole d’extraction du colorant dans un bonbon Schtroumpf Dans un bécher, introduire un Schtroumpf (lui enlever son chapeau). Ajouter un peu d’eau distillé (20-30 mL max). Chauffer sur une plaque chauffante et agiter jusqu'à dissolution complète. Laisser refroidir puis verser la solution dans une fiole jaugée de 50 mL. Compléter avec de l’eau distillé jusqu’au trait de jauge.

Identification du colorant On a à notre disposition plusieurs spectres d’absorption de 3 colorants différents et celui de la solution « Schtroumpf ». Le spectre « Schtroumpf » montre une absorbance maximale à λmax = 645 nm. Les spectres donnés dans l'énoncé, indiquent λmax = 645 nm pour le bleu patenté, λmax = 625 nm pour l’indigo et λmax = 630 nm pour le bleu brillant. On en déduit que le colorant du bonbon est donc du bleu patenté.

Protocole de détermination de la concentration en colorant dans la potion « Schtroumpf ». On prépare des solutions étalons de concentrations connues en colorant pour réaliser une échelle de teinte. On mesure l’absorbance de chacune de ces solutions en plaçant chacune d’elle dans la cuve à étalon, après avoir fait le blanc. (étalonnage du capteur) On obtient alors la courbe d’étalonnage, donnant A=f(C) que l’on trace. On mesure l’absorbance de la solution « Schtroumpf » de la même manière que les solutions étalons. On utilise la courbe pour déterminer graphiquement la concentration Cs de la solution « Schtroumpf ».

Réalisation des solutions étalons On dispose d’une solutions de colorant S0 de concentration C0=2.0*10^-5 mol.L-1. A partir de cette solution mère, on prépare par dilution 4 solutions filles, V=10mL : Solution S0 S1 S2 S3 S4 Concentration en 10^-5 mol/L 2.0 1.6 1.2 0.8 0.4 Volume de solution mère en mL 10 8 6 4 2 Absorbance 1.45 1.31 0.98 0.81 0.45

Courbe d’étalonnage

Détermination de la concentration Tout d’abord on peut dire que la courbe est en accord avec la loi de Beer-Lambert car la courbe représentée est une droite et passe par l’origine ce qui signifie que l’absorbance est proportionnelle à la concentration soit: A=k x C On mesure ensuite l’absorbance de la solution « Schtroumpf » et par lecture de la courbe on en déduit sa concentration en bleu patenté. On trouve A=0.55 d’où la concentration de Cs=3,4.10^-5mol/L

Détermination de la quantité de matière et la masse de colorant présent dans un schtroumpf n=C x V nS=0,34.10^-5 x 10.10^-3 nS=3,4.10^-8 On calcul ensuite la masse de colorant dans un schtroumpf: m = C x V x M(bleu patenté)= 3,4.10^-5 x 10.10^-3 x 560 m = 2,0.10^-4 g m=0.2 mg

Combien de bonbons pourrait-on manger par jours sans dépasser la DJA en colorant? DJA (mg/kg)=2.5 La masse de colorant max. est donc: m(max) = DJA x masse de la personne = 2.5 x 60 = 150mg/jour Reste à savoir maintenant le nombre maximum de bonbons schtroumpf que l‘on peut manger par jour: Nombre de bonbons max = m(max)/m(dans un bonbon) = 150/ 0.2 = 750 bonbons par jour