Colorants et Pigments Elèves

Objectifs:         

Distinguer expérimentalement colorant et pigment

Pratiquer une démarche expérimentale mettant en œuvre une chromatographie, une synthèse.

Compétences : 

Respecter les gestes de sécurité.

Proposer et/ou justifier un protocole.

Remarque: Chaque groupe passera  pendant le TP réaliser la synthèse de l'indigo (partie II-3 du TP) sous la hotte ; apporter un crayon et une feuille de brouillon pour la prise de notes.

I – Les peintures rupestres : colorants ou pigments

Nos ancêtres ont réalisé des peintures dans des grottes avec des substances colorées naturelles et ces peintures sont encore visibles après plusieurs milliers d'années.

Les expériences suivantes ont pour objectif de différencier les pigments et les colorants qui sont mis à votre disposition :

         1 : ocre jaune / 2 : ocre rouge / 3 : noir de carbone /4 : E 124 (rouge)  / 5 : E 132 (bleu)

1. Analyse de 5 substances colorées

        a) Rechercher et noter la définition d'un colorant et d'un pigment.

        b) Proposer une expérience permettant de déterminer si les 5 espèces colorées utilisées dans le TP         sont des pigments ou des colorants.

                (nettoyer les spatules avec un papier éponge entre 2 prélèvements)

        c) Réaliser les expériences en utilisant des quantités minimales de substances et noter vos observations.

        d) Conclure en identifiant les colorants et pigments utilisés.

        e) Les peintures rupestres ont-elles été réalisées avec des pigments ou des colorants ? Justifier.

1. Utilisation des substances colorées

Sur une feuille de papier photo face brillante et avec un pinceau faire un trait en utilisant chaque pigment  et chaque colorant présent dans les tubes (agiter les tubes) ; rincer le pinceau entre 2 prélèvements.

Attendre quelques minutes pour que la peinture sèche puis frotter avec le doigt.

        a) Les résultats obtenus sont-ils les mêmes avec les colorants et les pigments ?

        b) Proposer une interprétation.

        c) Rechercher et noter la signification du terme « liant » utilisé pour les peintures à base de pigments.

1. Couleur et espèce chimique

Introduire dans un tube à essais sec un peu d'ocre jaune (une petite spatule) puis chauffer fortement le bas du tube avec la flamme bleue du bec bunsen. Laisser le tube sur la paillasse pour qu'il se refroidisse.

Après refroidissement transvaser la poudre dans un tube contenant 2 à 3 mL (cm) d'eau.

                Attention : ne pas mettre d'eau dans le tube chaud 

        a) Noter vos observations.

        b) Les formules chimiques des principaux constituants des ocres jaune et rouge sont respectivement         FeOOH et Fe2O3 ; proposer l'équation de la réaction chimique observée (note : il se forme H2O en plus).

        c) Conclure en indiquant si la couleur peut être liée à la formule chimique.

1. Séparation

On a vu en seconde la technique de séparation par chromatographie sur couche mince (CCM).

        a) Pourrait-on séparer avec cette technique les pigments ?

        b) Pourrait-on séparer avec cette technique les colorants ?

        c) A partir du site suivant rechercher les colorants alimentaires présents dans les smarties marron.

        On donnera les n° des colorants et on utilisera l'onglet « chromatographie» du site pour la simulation.

http://www.ostralo.net/3_animations/swf/chromatographie_medicament.swf

II. Synthèse d’un colorant: l’indigo

La couleur est extraite de l'indigotier (Indigofera tinctoria) un petit arbuste au feuillage découpé qui appartient à une grande famille de plus de 300 espèces réparties dans les régions chaudes de l'Afrique, de l'Asie et de l'Amérique. Le principe colorant de l'extrait fournit l'indigotine (bleue) mais aussi l'indirubine (rouge). La teinte est plus ou moins pourprée selon la provenance. 

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