Analyse spectrale








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date de publication16.04.2017
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Sciences physiques et chimiques

Terminale S

ANALYSE SPECTRALE

DEMARCHE EXPERIMENTALE SUR L'UV- VISIBLE- EXPLOITATION DES SPECTRES UV- VISIBLE



Table des matières


FICHE DE PRESENTATION....................................................................................................2

ACTIVITE 1 - LE TARDYFERON.............................................................................................3

ACTIVITE 2 - AUTOUR DU FIOUL..................................................….............................................4

FICHE DE PRESENTATION

Thèmes :

Analyse spectrale (partie Observer)

Sous-thème : Spectres UV- visible
Economiser les ressources et respecter l'environnement (partie Agir)

Sous-thème : Contrôle de la qualité par dosage

Bibliographie :

Sujet bac France métropolitaine – session 2003 – spécialité, « Dosage spectrophotométrique des ions fer dans un médicament 
http://www.douane.gouv.fr/data/dab/html/04-050.html

http://vosdroits.service-public.fr/particuliers/F1276.xhtml?&n=Transports&l=N18

http://www.laprovence.com/article/region/ils-carburent-au-rouge-ou-a-lhuile-de-friture


Notions et contenus 


Notions et contenus

Compétences exigibles

Lien entre couleur et longueur d’onde au maximum d’absorption de substances organiques ou inorganiques.

Exploiter des spectres UV-visible.

Dosages par étalonnage(spectrophotométrie)

loi de Beer-Lambert

Pratiquer une démarche expérimentale pour

déterminer la concentration d’une espèce à l’aide de courbes d’étalonnage en utilisant la spectrophotométrie dans le domaine de la santé ou du contrôle de qualité




Compétences travaillées ou évaluées :

- Identifier un problème
- Mobiliser ses connaissances

- Formuler des hypothèses pertinentes
- Maîtriser les compétences mathématiques de base
- Présenter la démarche suivie à l’écrit

- Maîtriser les compétences langagières

- S’approprier une problématique

- Analyser une situation problème posée

- S’approprier une problématique

- Justifier, proposer un protocole comprenant des expériences


Nature de l’activité :

Réinvestissement des notions et contenus mis en place dans les activités expérimentales (voir fiche 2)

Mots clefs :

Spectre, UV, visible, Beer-Lambert, longueur d’onde, absorbance, interaction lumière-matière

Académie où a été produite la ressource :

Aix-Marseille


LE TARDYFERON

Cette fiche est un exemple pour organiser une activité élève.

Une femme enceinte, Alice, a une carence en fer. Son médecin lui prescrit le médicament TARDYFERON. Curieuse de savoir ce qu’on lui prescrit, Alice a trouvé sur Internet la fiche descriptive du médicament dont voici un extrait.



TARDYFERON 80 mg cp enr


Forme : comprimé enrobé
L’enrobage contient un colorant alimentaire (code E 127) de couleur rose





par 1 comprimé

sulfate ferreux sesquihydrate(*)

256,3 mg

  soit fer ferreux

80 mg

(*)Sulfate ferreux sesquihydrate : FeSO4 , 1,5H2O

Excipients : acide ascorbique,mucoprotéose aviaire desséchée,amidon de pomme de terre,eudragit S,citrate de triéthyle,povidone K 30,talc,magnésium stéarate,ricin huile hydrogénée,magnésium trisilicate,eudragit E 100,titane dioxyde,amidon de riz,érythrosine laque,cire de carnauba,saccharose.

Problème d’ Alice : elle cherche à savoir si la teneur en fer (sous forme d’ions fer II) dans ce comprimé est conforme à ce qui est écrit sur la notice.


Alice sait que vous êtes des chimistes avérés et vous demande de l’aide.

Pour résoudre son problème, elle aimerait que vous lui rédigiez un rapport au sein duquel vous lui proposerez un protocole expérimental permettant d’obtenir la valeur de la concentration en ion fer II dans le médicament.

Le fioul

1. Pistes de travail
1.A 1ère piste de travail 

http://www.douane.gouv.fr/data/dab/html/04-050.html
http://vosdroits.service-public.fr/particuliers/F1276.xhtml?&n=Transports&l=N18

Sur certains sites officiels du gouvernement, on lit :

« Certains véhicules (mais aussi des équipements tels que grue, foreuses…) ne peuvent être alimentés avec du fioul domestique que si ce carburant est autorisé dans leur moteur au titre des dispositions de l’arrêté du 29 avril 1970 modifié. S’il n’en est pas ainsi, ce moteur doit être en totalité alimenté avec du gazole.
L’utilisation de fioul domestique pour l’alimentation partielle du moteur de ces véhicules est subordonnée au respect de certaines conditions (voir service de la répression des fraudes). En particulier, le gazole ne doit être pollué par aucun retour de fioul domestique.
Le fioul domestique ne doit pas être dilué par du gazole de telle sorte que la proportion requise d’agent traceur et de colorant ne soit plus respectée (La présence du fioul domestique peut être repérée par sa couleur puisqu'un colorant rouge y est incorporé)
L’administration des douanes et droits indirects se charge de vérifier le bon fonctionnement des dispositifs, notamment lors des demandes d'agrément et de leur renouvellement.

Un fonctionnement défectueux du système d’alimentation, la présence de colorant et d’agent traceur dans le réservoir de gazole et le non-respect du cahier des charges constituent des infractions douanières et peuvent, notamment, conduire au retrait de l’agrément.
En cas de contrôle, vous pouvez par exemple faire l'objet d'une régularisation de cette taxe pendant la durée d'utilisation du fioul. »

1.B 2ème piste de travail 

Un usager lit sur le journal la Provence, l’article suivant

http://www.laprovence.com/article/region/ils-carburent-au-rouge-ou-a-lhuile-de-friture


2. Proposition d’une DI 
Vous appartenez au laboratoire d’analyse de la répression des fraudes. On confie à votre service, deux échantillons de carburant suspect (car la couleur est non conforme à celle du gazole (jaune)), de véhicules diesel. On vous demande de déterminer le pourcentage de fioul dans chaque mélange, afin d'ajuster  l'amende à la hauteur de l'infraction.

La concentration du colorant rouge doit-être de 10 mg.L-1. Mais il est difficile de respecter cette concentration tant les volumes concernés sont importants, elle est donc souvent supérieure, à la norme demandée.

Le spectre du fioul ci-dessous correspond à une concentration de colorant rouge de 12,3 mg.L-1 .

On peut demander aux élèves de calculer la concentration du colorant dans chaque mélange. En supposant que A=kC,

Lecture dans tous les cas à 515nm ;

Fioul : A=1,0713 donc k=A/C= 1,0713/12,3 = 8,71.10-2L/mg

Mélange à 26,7% : A=0,2860 donc C=A/k=0,2860/8,71.10-2 = 3,28 mg/L (3,28/12,3=0,267)

Mélange à 64,1% : A=0,6871 donc C=A/k=0,6871/8,71.10-2 = 7,88 mg/L (7,88/12,3=0,641)


3. Spectres




Mélange 26,7%


Mélange 64,1 %





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