Dosage d’une solution de sulfate de cuivre

par spectrophotomètrie UV-Visible

(Initiation à la spectrophotométrie)

INTRODUCTION

Classe : BTA 1ère année option Transformation
Spécialité : Laboratoire d’analyses
Modules concernés : ST3 Opérations technologiques appliquées au produit
( Objectif à atteindre : Expliquer les principes d’optique physique mis en œuvre dans lesappareils d’analyse et de contrôle qui utilisent les interactions lumière- matière-énergie, afin d’être en mesure de les utiliser correctement après apprentissage sur site.
( Programme : Les méthodes spectrophotométriques d’absorption moléculaire dans les solutions dans les domaines IR-Vis-UV.
. notion de transmission – absorption – densité optique
. loi deBeer-Lambert
QT12 Techniques de laboratoire : utilisation du matériel d’analyses physico-chimiques
( Objectif à atteindre : Etre capable d’expliquer le fonctionnement des appareils. Etre capable de mettre en route et utiliser des matériels.
( Programme : Spectrophotométrie d’absorption : Ultraviolet – Visible.

Modalité de mise en place :

Travaux pratiques effectués en demi-classe eten binôme dans le laboratoire de chimie (deux groupes de 10 élèves).

Faire travailler les élèves en binôme a plusieurs conséquences, hormis le fait de moins manipuler, cela offre un certains nombre d’avantages :

– Premièrement, un coût moindre. En effet les quantités de consommables et de verrerie s’en trouvent divisées par deux.

– Deuxièmement, l’obligation de travailler enéquipe (ce qui leur sera demandé la plupart du temps dans leur vie professionnelle). Ils doivent alors, d’une part, s’organiser au sein même du binôme afin de se répartir équitablement le travail (toutefois, l’enseignant veillera toujours à ce que la parité soit respectée dans cette répartition des taches) et d’autre part, se faire confiance mutuellement et s’entraider.

Dans le module QT12(appareillage de laboratoire), le matériel utilisé est relativement coûteux et ne se trouve, au sein du laboratoire, qu’en un seul exemplaire (spectrophotomètre, photomètre de flamme, polarimètre, HPLC, …). Les autres appareils se trouvant en quantité limitée (pH-mètres, montages de distillation, bancs d’optique, calorimètres, …), il est donc nécessaire pour des raisons évidentes de gain de temps defaire travailler les élèves en binôme.
I. PRESENTATION DE LA SEANCE DE TRAVAUX PRATIQUES

Référentiel La spectrophotométrie

I.1. Objectif DU TP ( Théorique : Savoir tracer et exploiter une courbe d’étalonnage

( Pratique : Savoir effectuer un dosage par spectrophotométrie

I.2. PREREQUIS – Nature du matériel nécessaire à la réalisation d’une gamme étalon
– Méthode depréparation, par pesée ou par dilution, de solutions de concentration connue

I.3. PROGRESSION

( Cours du module ST3 sur les interactions lumière-matière, fonctionnement d’un spectrophotomètre, loi de Beer-Lambert (séquence d’une heure).

(TP d’initiation de 3 heures
– Cours sur la spectrophotométrie UV-Visible (ANNEXES 1 et 2) (généralités, schéma synoptique de l’appareil avec présentation dechaque partie : sources, monochromateur, cuve, …) (séquence d’une heure)
– TP de dosage d’une solution de sulfate de cuivre par spectrophotométrie UV-Visible (2 heures)

(TP de 3 heures (ANNEXE 3) : Dosage du fer total dans un vin par spectrophotométrie UV – Visible.

Au cours de ce TP d’initiation l’accent est mis sur :

( le schéma synoptique de l’appareil (les différentesparties à connaître – nom et intérêt)

( l’utilisation du spectrophotomètre : manipulation des cuves, mode d’utilisation de l’appareil et obtention des résultats.
( la courbe d’étalonnage : sa réalisation et son exploitation (la courbe est réalisée à la main sur papier millimétré).
II. FICHE DE TRAVAUX PRATIQUES DISTRIBUEE AUX ELEVES

BTA Laboratoire 1ère Année Module QT12…