Aujourd'hui nous vous avons préparé une expérience riche en couleurs!
Nous allons donc vous parler des caractéristiques des pigments et des colorants.
Déjà nous pouvons nous demander quelle est la différence entre un pigment et un colorant ?
Pour ceci nous avons réalisé une expérience pour différencier les caractéristiques entre ces deux produits.
L'expérience est la suivante:
Dans un tube à essais contenant 2 mL d’eau, introduire une pointe de spatule d’ocre.
- Agiter, laisser reposer, observer et noter vos observations.
- Recommencer l’expérience avec du charbon en poudre.
Nos observations sont les suivantes:
Pour l'ocre qui est un pigment, il ne c'est pas dissous dans l'eau.
Pour le charbon en poudre, il c'est complètement dissous dans l'eau.
En conclusion:
Les pigments sont donc insolubles dans l'eau alors que les colorants eux y sont solubles.
Après avoir vu la différence entre un pigment et un colorant. Nous avons décidé de voir les différentes espèces présente dans un colorant la chlorophylle. On utilise alors les systèmes de chromatographie sur couche mince ( CCM )
Voici l'expérience que nous avons réalisé.
Extraction:
-Coupez les feuilles d’épinard de façon grossière avec une paire de ciseaux.
-Placez les feuilles coupées dans un mortier avec un peu de sable (qui facilite le broyage) et rajouter l’un des solvants suivant : éthanol , éther diéthylique ou dichlorométhane .
-Broyer les feuilles jusqu’à ce que le solvant prenne une teinte verte marquée.
-Filtrer le broyat sur papier filtre ou, mieux, sur filtre de type Büchner avec une fiole à vide. Le filtrat (le liquide) obtenu doit être d’un vert limpide.
Chromatographie sur couche mince (CCM):
-Trempez la pointe d’un capillaire (ou d’une fine pipette) dans la solution verte et déposez une micro-goutte de solution sur la croix. Laisser sécher et renouveler le dépôt. Le fait de faire plusieurs dépôts superposés a pour effet de concentrer le tache et donc augmenter l'intensité des couleurs après chromatographie.
-Placez l’éluant dans un récipient à fond plat, fermant avec un couvercle (le pot à confiture est tout à fait indiqué) sur une hauteur d’environ 0,5 cm.
-Déposez délicatement la plaque CCM dans la cuve et laissez le solvant monter par capillarité jusqu’à environ 1 cm du bord supérieur. Il est important de ne pas bouger le flacon jusqu'à la fin de l'élution !
-Sortez la plaque et marquez le front de l'éluant à l’aide d’un trait au crayon de papier, c'est à dire l’endroit où s’est arrêté le solvant.
-Observez les différentes taches sur la plaque CCM.
Analyse de la plaque:
- En haut de la plaque, on remarque une tache jaune constituée de molécules connues sous le nom de carotènes.
-Puis vient une tache de couleur vert-bleu correspondant à la chlorophylle a.
-Puis une tache de couleur vert-jaune correspondant à la chlorophylle b.
-Enfin, deux taches jaunes constituées de xanthophylles (violaxanthine et néoxanthine).
Purification par chromatographie sur colonne:
Nous allons séparer et récupérer les différents constituants de l’extrait d’épinard grâce à la chromatographie liquide sur colonne.
-La chromatographie liquide sur colonne (CLC) nécessite l’emploi d’une colonne de verre, si possible munie d’un robinet à son extrémité inférieure. Si la colonne n’a pas de robinet, on peut fixer à son extrémité un tuyau muni d’une pince de Mohr.
-Préparer 400 mL d’éluant : mélange de solvants éther de pétrole/éther diéthylique (60/40 en volume)
-Fixez la colonne en deux points à un support fixe.
-Remplir la colonne de sable de Fontainebleau sur environ quelques cm de hauteur.
-Videz la colonne dans un bécher de 400 mL.
-Replacez la colonne sur son support et placer un peu de coton en bas de colonne puis le recouvrir d’une couche d’environ 1 cm de sable.
-Ajoutez environ 10 cm de l’éluant et chassez les bulles d’air en tapotant légèrement la colonne à l’aide d’un objet quelconque en caoutchouc (une gomme fait très bien l’affaire).
-Ajoutez environ 20 mL d’éluant dans le bécher contenant le sable. Bien agiter pour obtenir un gel un peu visqueux.
-Versez doucement ce gel dans la colonne. Chassez les bulles d’air en tapotant la colonne.
-Rajoutez si besoin de l’éluant dans la colonne de façon à ce que le haut de la couche de sable ne soit jamais sec. Laisser environ 2 cm de solvant au-dessus du sable de Fontainebleau.
-Déposez doucement environ 1 cm de sable grossier sur le sable de Fontainebleau.
Laissez le solvant s’écouler jusqu’à atteindre la couche de sable grossier.
-Prélever la solution d’extrait d’épinard dans le dichlorométhane à l’aide d’une pipette et la déposez goutte à goutte sur tout le pourtour interne de la paroi. Ne pas déposer la solution directement sur le sable.
-Laissez s’écouler un peu de solvant pour faire pénétrer l’extrait dans le sable.
-Rajoutez à la pipette (toujours sur le pourtour de la colonne) de l’éluant propre.
-Laisser couler le solvant en en rajoutant régulièrement de l’éluant en haut de colonne afin que celle-ci ne soit jamais sèche.
-Observez les couleurs qui semblent avancer sur le sable.
-Récupérer les différentes fractions dans des erlenmeyers, ou tout récipient en verre, en fonction de la couleur du coton en bas de colonne. On obtient ainsi les carotènes, la chlorophylle a, la chlorophylle b et les xanthophylles.
