1èreS
Durée : 2h
Exercice n°1

DS de physique – 19/11/12
Calculatrice autorisée
COLORANTS ALIMENTAIRES

( points)

L’étiquette d’un sirop de menthe d’un sirop de menthe indique qu’il contient deux colorants alimentaires :E102 (tartrazine) et E131.
Mais l’étiquette n’indique pas leurs concentrations.
Des élèves décident de les déterminer en utilisant le spectrophotomètre de leur lycée.
Avant tout, les élèves réalisent le spectre (d’absorption) de chaque colorant alimentaire.
Ils obtiennent les graphes suivants :

E102

E131

m)
1.Après avoir déterminé, à l’aide du spectre, la longueur d’onde d’absorption maximale de chaque colorant alimentaire, préciser la couleur de chacun.

Le spectre d’absorption du colorant tartrazine présente un maximum d’absorbance à 425 nm environ, dans le domaine des radiations bleues. Il sera donc de la couleur complémentaire du bleu, c’est-à-dire jaune.
Le spectre d’absorption du colorant E131 présente un maximum d’absorbance à 640 nm environ, dans le domaine des radiations rouges. Il sera donc de la couleur complémentaire du rouge, c’est-à-dire cyan.
2.Montrer qu’il est possible d’étudier la concentration de chaque colorant alimentaire, indépendamment de l’autre.

Pour pouvoir étudier la concentration de chaque colorant alimentaire indépendamment de l’autre, il faut que, pour la longueur d’onde du pic d’absorption de l’un, l’absorbance de l’autre soit nulle.
Pour chaque colorant alimentaire, les élèves réalisent une échelle de teintes avec un ensemble de six solutions de concentrations différentes. Ils mesurent alors l’absorbance de chaque solution :
-à la longueur d’onde λ1 = 450 nm pour le colorant E102

Numéro de la solution Concentration
(mg.L-1)
Absorbance A

1

2

3

4

5

6

5

10

12,5

15

20

25

0,26

0,41

0,5

0,61

0,83

1,00

-à la longueur d’onde λ2 = 630 nm pour le colorant E131
Numéro de la solution Concentration
(mg.L-1)
Absorbance