Comparaison par Chromatographie sur Couche Mince (CCM):
Le vendredi 4 décembre nous avons réalisé notre dernière expérience: une chromatographie sur couche mince à 3 dépôts.
Qu'est-ce qu'une CCM et à quoi sert-elle?
C'est une technique de séparation et d'identification des espèces chimiques présentes dans un mélange. Elle permet la séparation des constituants d'un mélange, qui migrent sur la phase stationnaire (la plaque, délimitée par la ligne de dépôt et le front de l'éluant), entraînés par une phase mobile (l'éluant).
Protocole expérimental:
Risques et préventions:
Les gants, lunettes de protection et blouse sont obligatoires.
Pour cette expérience, l'usage de la hotte est nécessaire lors de la manipulation de:
- Cyclohexane d'éthanoate d'éthyle (éluant):
1. Irritant et nocif. Éviter tout contact avec la peau (gants et blouse).
2. Ses vapeurs sont irritantes pour le nez et les yeux. Protéger yeux (lunettes) et ne pas respirer les vapeurs (hotte).
3. Inflammable.
- Alcool isoamylique:
1. Irritant et nocif. Éviter tout contact avec la peau (gants et blouse).
2. Ses vapeurs sont irritantes pour le nez et les yeux. Protéger yeux (lunettes) et ne pas respirer les vapeurs (hotte).
3. Inflammable.
- Lors de la manipulation de la lampe à UV, des lunettes spéciales de protection aux rayons sont nécessaires.
Les gants, lunettes de protection et blouse sont obligatoires.
Pour cette expérience, l'usage de la hotte est nécessaire lors de la manipulation de:
- Cyclohexane d'éthanoate d'éthyle (éluant):
1. Irritant et nocif. Éviter tout contact avec la peau (gants et blouse).
2. Ses vapeurs sont irritantes pour le nez et les yeux. Protéger yeux (lunettes) et ne pas respirer les vapeurs (hotte).
3. Inflammable.
- Alcool isoamylique:
1. Irritant et nocif. Éviter tout contact avec la peau (gants et blouse).
2. Ses vapeurs sont irritantes pour le nez et les yeux. Protéger yeux (lunettes) et ne pas respirer les vapeurs (hotte).
3. Inflammable.
- Lors de la manipulation de la lampe à UV, des lunettes spéciales de protection aux rayons sont nécessaires.
Matériel:
- Plaque pour chromatographie sur couche mince
- Crayon à papier très fin et règle
- Pince
- 3 Béchers (un d'eux que nous utiliserons comme cave à éluer)
- Film plastique
- 3 pipettes ou tubes capillaires
- 1 pipette graduée de 5mL
- 1 pipette graduée de 1mL
- Agitateur
- Lampe à UV
- Récipient large pour révélation
- Solutions obtenues après extraction et synthèse de l'arôme de la banane
- Cyclohexane
- Éthanoate d'étyle
- Alcool isoamylique
- Solution de permanganate de potassium (concentration 3g/L)
Protocole:
Pour la préparation de l'éluant:
- Prélever grâce à la pipette 1mL d'éthanoate d'éthyle pour le verser dans le bécher qui servira comme cave à éluer.
- Prélever grâce à la pipette 1mL d'éthanoate d'éthyle pour le verser dans le bécher qui servira comme cave à éluer.
- Prélever grâce à l'autre pipette 5mL de cyclohexane puis le verser dans le même bécher avec l'éthanoate d'éthyle.
- Agiter et couvrir avec un film plastique pour éviter la volatilisation des produits.
Pour la préparation de la plaque:
- Sur la plaque pour CCM tracer un fin trait au crayon à papier à 2cm du bord supérieur (front de l'éluant) et une autre à 1cm du bord inférieur (ligne de dépôt) puis indiquer par des croix l'emplacement de chacune des substances à comparer.
- Sur la plaque pour CCM tracer un fin trait au crayon à papier à 2cm du bord supérieur (front de l'éluant) et une autre à 1cm du bord inférieur (ligne de dépôt) puis indiquer par des croix l'emplacement de chacune des substances à comparer.
- Il y aura trois dépôts avec une pipette, déposer une goutte sur la croix correspondante de:
- l'arôme de banane obtenu par synthèse (S)
- l'arôme de banane obtenu par extraction (E)
- alcool isomylique pour comparaison (A)
- Introduire la plaque dans le bécher, attendre que l'éluant monte jusqu'à la ligne de dépôt. Une fois arrivé, le recouvrir à nouveau avec le film plastique. Cette étape s'appelle la migration.
Pour la révélation:
- Allumer la lampe à UV à 254nm. Lorsque l'éluant sera arrivé au front, retirer la plaque avec des pinces et la placer rapidement sous la lampe à UV. Augmenter l'intensité à 365nm si nécessaire.
- Allumer la lampe à UV à 254nm. Lorsque l'éluant sera arrivé au front, retirer la plaque avec des pinces et la placer rapidement sous la lampe à UV. Augmenter l'intensité à 365nm si nécessaire.
- Si les taches ne sont toujours pas visibles, verser la solution de permanganate de potassium dans un large récipient puis tremper la plaque.
- Entourer au crayon à papier les taches avant leur disparition.
Déroulement de l’expérience:
Sur une plaque pour chromatographie sur couche mince et à l'aide d'un crayon à papier et une règle, nous traçons deux traits: le front de l'éluant, à 2cm de bord supérieur de la plaque et la ligne de dépôt, à 1cm du bord inférieur de la plaque. Ensuite, nous faisons trois petites croix sur la ligne de dépôt pour chacune des solutions dans l'ordre A-S-E:
Nous utilisons une pipette pour chacune des gouttes qu'il faut déposer sur les croix, de manière à ne pas mélanger les solutions.
Nous préparons ensuite l'éluant. Pour cela, nous prélevons 1mL d'éthanoate d'éthyle grâce à une pipette graduée et nous le versons dans un bécher. Avec l'autre pipette graduée nous prélevons 5mL de cyclohexane que nous versons dans le même bécher. Il s'agit de notre cave à éluer.
Délicatement, nous introduisons la plaque verticalement et nous couvrons le bécher avec un morceau de film en plastique pour éviter la volatilisation de l'éluant dont les vapeurs peuvent être irritantes et nocives.
Maintenant il nous reste plus qu'à attendre que l'éluant atteigne le front de l'éluant. Sur la vidéo ci-dessus nous pouvons observer ce procès.
Lorsque l'éluant arrive à la ligne, nous retirons la plaque avec des pinces et nous la plaçons rapidement sous la lampe à UV.
Nous ne constatons aucune tache remarquable donc nous décidons de passer à la révélation au permanganate de potassium. Nous versons ainsi la solution de permanganate de potassium dans un large récipient en verre et y introduisons la plaque.
En la ressortant, nous ne constatons aucune tache non plus, mais en attendant quelques minutes, nous réussissons à apercevoir cinq taches.
Interprétation des taches et conclusion:
Malgré l'obtention de résultats un peu flous, dus peut-être à un décalage lors de la migration ou d'une mauvaise révélation, ce qui rendit l’interprétation plus difficile à réaliser, nous constatons finalement la présence de trois taches alignées en haut correspondant à chacun des dépôts, que nous croyons caractéristiques de l'acétate d'isoamyle, c'est-à-dire la principale molécule odorante de l'arôme de banane. Les deux taches supplémentaires en-dessous (entourées en rouge) appartiennent au dépôt (E), caractéristiques des autres espèces qui composent l'arôme naturel de banane.
Ainsi, nous pouvons voir que l'arôme de banane obtenu par extraction est composé de plusieures espèces chimiques, qui le rendent beaucoup plus subtil et avec des nuances particulières tandis que l'arôme de banane obtenu par synthèse n'est composé que d'une seule.
En effet, cela explique pourquoi nous pouvons différencier ces deux arômes (comme nous l'avons vu avec la comparaison gustative) puisque même si les signaux reçus par notre cerveau sont similaires, nous sommes capables de percevoir cette différence.
