Séparation Glucides

TP DE BIOMOLECULE A

DOSAGE DE DEUX SUCRES

BUT :

Nous disposons d’un mélange (P) de deux sucres (xylose et fructose) de concentration 10%. Il contient donc un aldose et un cétose.

Nous souhaitons déterminer les concentrations respectives des 2 sucres de ce mélange.

Nous allons procéder en deux étapes :

D’abord, il faut réaliser un dosage volumétrique de l’aldose par du diiode en milieu alcalin, ce qui nous permettra de déterminer la concentration en aldose du mélange.

Ensuite, nous réaliserons un dosage polarimétrique, qui permettra la détermination des concentrations en aldose et en cétose de la solution.

PRINCIPE :

Dosage volumétrique :

Ce dosage se base sur le fait que les aldoses sont facilement oxydables par le diiode en milieu alcalin, alors que les cétoses ne réagissent pas dans ces mêmes conditions expérimentales. Il est donc possible de doser uniquement les aldoses même en présence de cétoses. Connaissant la concentration totale en glucides, il nous sera possible de déterminer la concentration du cétose à partir de celle de l'aldose.

Pour cette méthode, on a la mise en jeu de la technique de titrage.

Dosage polarimétrique :

Les sucres sont des molécules possédant un pouvoir rotatoire, c’est-à-dire qu’ils peuvent dévier le plan de la lumière polarisée.

Ici, on se base sur la loi de Biot (qui est additive) pour déduire la concentration d’un sucre à partir de son pouvoir rotatoire spécifique et de l’angle de déviation observé lorsque l’on obtient la même polarisation pour les deux sucres dans le polarimètre.

Loi de Biot : αobs = 1 . ∑{αi }TD. ci.

Cette méthode de dosage met en jeu une technique physique et non pas chimique, la polarimétrie.

RESULTATS ET INTERPRETATION :

Dosage volumétrique :

On commence par réaliser 2 dosages de 0.9mL (quantité très précise car c’est ce qu’on cherche à doser) de la solution de sucres par 25mL de diiode 1/40 mol/L.(quantité très précise également car c’est à partir du diiode qu’on fait le dosage).

On fait le même dosage mais à blanc, en remplaçant les sucres par de l’eau distillée afin d’avoir un essai témoin. On ajoute dans chaque solution obtenue 2mL de NaOH 2mol/L (la quantité de soude ne nécessite pas une grande précision car elle sert seulement à se retrouver en milieu alcalin).

Après 15 minutes dans l’obscurité, on voit que la couleur est passée de orange à transparente; c'est la réaction de dismutation du diiode :

I2 + 2(Na, OH-) (Na+, I-) + (Na+, IO-) + H2O

Il y a également oxydation des aldoses en aldonates :

On déduit de cette réaction qu’une mole de I2 oxyde un aldose.

On procède ensuite à une acidification par 2mL de de H2SO4 3mol/L (la quantité d’H2SO4 ne nécessite pas une précision extrême car il sert juste à acidifier le milieu), afin de régénérer le diiode qui pourrait être toujours présent dans la solution.

(Na+, I-) + (Na+, IO-) + (2H+, SO42-) I2 + (2Na+, SO42-) + H2O.

On voit qu’il y a régénération du diiode dans l’essai blanc et les deux autres essais.

On peut alors doser le diiode restant par un titrage au thiosulfate de sodium environ 1/20 mol/L (la quantité de thiosulfate nécessite une grande précision car il sert à doser). Comme le thiosulfate est hygroscopique, on a déterminé au préalable sa concentration réelle en titrant 25mL de diiode.

Nous avons trouvé comme volume de thiosulfate à partir duquel la solution devient transparente 18.6mL.

ndiiode = Cdiiode x Vdiiode = 1/40 x 25.10-3 = 6.25.10-4 moles

nthio = 2ndiiode = 2x6,25.10-4 = 1,25.10-3 moles

Cthio = nthio/Vthio = 1,25.10-3/ 18,6.10-3 = 6,7.10-2 mol/L

Pour le titrage de chaque essai, on met un peu de thiodène à la fin. S’il y a coloration en violet, c’est qu’il reste du diiode, mais ce ne fut pas le cas pour nous.

I2 + 2(Na+, S2SO32-) (2Na+, S4O62-) + 2 Na+, I-

On voit que pour doser une mole de diiode restant, il faut 2 moles de thiosulfate de sodium.

Calcul des concentrations après dosage volumétrique :

V essai blanc

V1

V2

Volume après lequel on observe une décoloration totale (en mL)

18,1

7,4

7,1

Sr = 0,23mL ↔ 2,8 x Sr = 2,8 x 0,23 = 0,644

...