Chromatographie

De Wikidebrouillard.

Version du 29 mars 2008 à 02:37

Présentation de l'expérience

Certains liquides sont composés de plusieurs colorants, ce qui explique leur couleur.
Est-il possible de séparer ces différents colorants afin de voir de quoi est composé un liquide? Comment peut-on faire pour y arriver?

Matériel

• des feutres ou un liquide coloré
• une paire de ciseaux
• du papier filtre (filtre à café par exemple)
• une petite barre ou un crayon
• du scotche
• de l'eau
• du vinaigre
• un récipient

L'expérience

En vidéo

La manipulation

Dans le récipient, on verse un fond d'eau et de vinaigre (moitié/moitié). Puis on prend les ciseaux ainsi que le papier filtre et on y coupe une bande, assez longue pour tremper dans l'eau vinaigrée du récipient. Avec un feutre ou un autre liquide coloré, on fait un point en bas de la bande. Attention, il faut laisser un espace en dessous! Ensuite, avec du scotche, on attache la bande sur un crayon, de telle façon à ce que le point coloré soit à l'opposé du crayon et que, lorsque l'on pose le crayon sur les bords du récipient, la bande trempe dans l'eau vinaigrée seulement en dessous du point coloré.
On pose alors le crayon sur le récipient en faisant tremper le bout de la bande.

Que voit-on ?

Lorsque le bout de la bande trempe dans l'eau vinaigrée, on voit monter doucement une traînée de couleurs depuis le point coloré. Au fur et à mesure que cela monte, de plus en plus lentement, on distingue nettement différentes couleurs, ce sont les multiples colorants présents dans le liquide initial.

Explications

De manière simple

La bande de papier filtre absorbe l'eau vinaigrée qui monte alors le long de la bande. Lorsque l'eau vinaigrée atteint le point coloré, elle l'entraîne avec elle. Chaque colorant réagit alors différemment selon le type de papier filtre et selon le solvant utilisés (ici le vinaigre). Certains colorants vont moins vite ou montent moins haut, du coup ils se séparent et on peut les distinguer nettement au bout de quelques instants.

Questions sans réponses

Allons plus loin dans l'explication

On peut distinguer deux phénomènes différents. Le premier est la montée de l'eau vinaigrée qui entraine les colorants, le second est la séparation des colorants pendant cette montée.

Normalement, la gravité terrestre devrait empêcher l'eau vinaigrée de monter le long de la bande et elle devrait plutôt avoir tendance à descendre. Cependant il existe le phénomène de capillarité. Ce phénomène entre en jeu dès qu'un liquide et une surface se rencontrent, les molécules du liquide sont plus ou moins fortement attirés selon le liquide et selon la surface en questions. Dans un tube en verre, on peut voir que l'eau monte légèrement plus haut sur les bords, la surface du tube attire l'eau par capillarité. Si le tube en verre est assez fin, il fera monter de l'eau jusqu'à ce que la gravité compense cette attraction par capillarité. Ici, le papier filtre attire l'eau vinaigrée par ce même phénomène et la fait monter. En montant l'eau vinaigrée entraîne le point coloré avec elle.

Il y a ensuite le deuxième phénomène, celui qui décompose le liquide coloré en différents colorants. Pourquoi les colorants se séparent-ils? C'est tout simplement parce que tous les colorants ne sont pas composés pareils et qu'ils ne réagissent donc pas de la même manière. Ainsi les colorants monteront à une vitesse et à une hauteur qui dépendront non seulement de leur réaction avec le papier, mais aussi de leur solubilité avec l'eau vinaigrée.

Liens Wikipédia : Chromatographie , Capillarité

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