CHAP 05 TP 8 Dosage de la solution de DAKIN (antiseptique) - CORRECTION

1 Objectif : Comment dterminer la concentration en ion permanganate de la solution de Dakin en utilisant un spectrophotomtre ?

2 Principe :On utilise le fait que l'ion permanganate donne une coloration magenta la solution. On utilise la loi de Beer Lambert (paragraphe 2.4 page 85) qui relie l'absorbance de la solution sa concentration. On ralise une courbe d'talonnage permettant d'exprimer exprimentalement l'absorbance en fonction de la concentration.

3 Le spectrophotomtre :

l'appareilNous utiliserons un spectrophotomtre simplifi (appel aussi colorimtre), qui ne permet de mesurer l'absorbance qu'autour de quatre longueurs d'ondes : le bleu (470 nm), le vert (528 nm), le jaune (587 nm) et le rouge (633 nm). L'absorbance A est mesure avec une rsolution de 0,01.

la mesureOn doit dans un premier temps prendre une rfrence pour l'absorbance : on dit faire le blanc , c--d prendre comme absorbance nulle une cuve remplie du solvant, sans solut. Ensuite, on pourra mesurer A d'une solution en utilisant une cuve identique.

4 Ralisation de la courbe d'talonnageOn dispose d'une solution mre de permanganate de potassium de concentration en ions MnO 4 C0=2,010

4mol.L1 . Il va falloir la diluer de manire raliser plusieurs solutions filles de volume V fille et de concentration Cfille aprs avoir prlev un volume V 0 de solution mre. Comme la matire se conserve, on pourra crire V 0C0=C filleV fille (revoir le cours de seconde).

Pour calculer le volume V0 de solution mre prlever, on crit la conservation de la matire (voir ci dessus), et

on modifie cette galit de manire isoler V0 . On obtient V0=C filleV fille

C0.

Concentration Cfille ( x10-5 mol.L-1 ) 0 5 10 15 20Volume Vfille ( mL ) 10 10 10 10 10

Volume prlever V0 ( mL ) 0 5x10/20 = 2.5 5.0 7.5 10

Les diffrentes tapes pour raliser une des cinq solutions.

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Cuve avecsolution

Choix de longueurs d'ondes

Bouton de rglage du blanc

Capot noir

Absorbance A :

A=log( I0I )Source de lumire

Diode lectro luminescente

Capteur de lumire Photodiode

Mesure de l'intensit lumineuse I0

Solvant pur

Mesure de l'intensit lumineuse I

Solution colore

Solution mreconcentration CO

Prlvement du volume Vo

On complte Vfille = 10 mL

Eau distille

Homognisation

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5 Mesures et analyses

On retrouve l'allure de la courbe d'absorbance du permanganate telle dcrite dans le livre.L'absorbance est maximale pour la couleur verte ( = 525 nm environ)

On constate que l'absorbance est maximale pour la couleur verte . D'aprs l'allure linaire de la courbe d'talonnage, on peut crire que

A = 0,02xC + 0,006, o A est l'absorbance et C la concentration. Donc ici , si on mesure une absorbance de A = 0.10 pour la premire solution de Dakin , on crit

0.01 = 0.02xC + 0.006et donc

C = (0.10 0.006)/0.02 = 4.7 mmol.L-1.

6 BilanDans notre cas, la premire solution de Dakin est prime. La deuxime est la limite de la premption.

7 retenir Grce la loi de Beer-Lambert, on peut mesurer la concentration d'une espce colore. L'appareil de mesure est un colorimtre (ou spectrophotomtre) Il est trs important de faire le blanc avant toute mesure (on mesure l'absorbance du solvant qui sert de

rfrence A = 0.00) Il faut raliser une chelle de teinte en diluant une solution mre. L'chelle de teinte permet la ralisation d'une courbe rectiligne : une droite d'talonnage dont on calcule

l'quation (A = k x C ). Si on mesure A pour une solution inconnue, on a alors Cinconnue = A/k

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longueurs d'ondes (nm)

470 528 587 633

0 0 0 0 05 0,05 0,12 0,04 0,0210 0,075 0,2 0,045 0,02515 0,11 0,3 0,06 0,0320 0,14 0,41 0,09 0,045

dakin 0,04 0,1 0,02 0,01donc 4,90

dakin labo 0,12 0,03 0,02

concentration (x10-5)

400 450 500 550 600 6500

0,050,1

0,150,2

0,250,3

0,350,4

0,45

C1C2C3C4

L (nm)

A (s

ans

unit

)

0 5 10 15 20 250

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

0,35

0,4

0,45f(x) = 0,02x + 0,006

C (en x10-5 mol/L )

A

1 Objectif:2 Principe:3 Le spectrophotomtre:l'appareilla mesure

4 Ralisation de la courbe d'talonnage5 Mesures et analyses6 Bilan7 retenir