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extraction de la caféine

Posté par
baronf
21-01-19 à 15:07

Bonjour, je bloque sur la question 5 pouvez vous m'aidez ?

SUJET :

Selon la légende, le café fut remarqué pour la première fois quelques 850 ans avant notre ère : un berger du Yeomen nota que ses brebis étaient dans un état d'excitation inhabituel lorsqu'elles consommaient les baies d'un arbre des montagnes... On considère que c'est la caféine contenue dans les grains de café de ces baies qui était l'espèce responsable de cette excitation.
On extrait la caféine des feuilles de thé et, avec la caféine purifiée, on prépare des solutions de caféine de différentes concentrations.
Le thé contient environ 5 % de caféine, mais il contient aussi d'autres substances comme des sucres, des pigments, des graisses, ...

Données : (voir photo tableau)

- Le dichlorométhane a pour densité 1,30 et se trouve à l'état liquide dans les conditions de l'expérience.
- Le dichlorométhane n'est pas miscible à l'eau.

L'extraction de la caféine se fait en quatre étapes :
Étape 1 : dans un ballon surmonté d'un réfrigérant, on introduit des feuilles de thé et de l'eau distillée. Le chauffage et l'agitation durent 2 heures.
Étape 2 : la phase aqueuse précédente est refroidie et mélangée à du dichlorométhane. Seule la
phase organique est recueillie.
Étape 3 : la phase organique est mélangée à du sulfate de magnésium anhydre puis filtrée.
Étape 4 : après évaporation du solvant, on obtient une poudre blanche qui contient principalement de la caféine.L'identification de la caféine extraite s'effectue en dissolvant quelques cristaux de caféïne obtenus après l'étape 4 dans du dichlorométhane. On utilise ensuite une plaque d'aluminium recouverte de silice ainsi qu'un éluant constitué d'un mélange éthanol + eau.

QUESTIONS

1 Dans l'étape 1, quel est le rôle du réfrigérant ?
2 En utilisant les données, justifier le chauffage dans cette première étape.
3 Pour l'étape 2, dessiner le dispositif permettant de recueillir la phase organique et indiquer la position des phases aqueuses et organique. Dans quelle phase se trouve la quasi-totalité de la caféine extraite (justifier)?
4 Dans l'étape 2, quelle technique est mise en oeuvre ?
5 Calculer la masse du dichlorométhane ajouté lors de cette étape.

MES REPONSES

1 Le rôle du réfrigérant est de condenser les vapeurs formées pour qu'elles retombent dans le ballon et ne s'échappent du milieu réactionnel.
2 On veut extraire la caféine des feuilles de thé, il faut dont la solubiliser dans l'eau. D'après les données, la solubilité de la caféine est beaucoup plus importante à 65°C qu'à 25°C, on chauffe donc pour l'augmenter.
3 On verse le mélange dans une ampoule à décanter et on y ajoute le solvant d'extraction : le dichlorométhane qui a une densité supérieure à l'eau et ne se mélange pas à l'eau, il y a donc deux phases différentes et le dichlorométhane est en dessous de l'eau. La caféine est plus soluble dans le dichlorométhane que dans l'eau, elle passe presque totalement dans la phase organique. (pour le schéma, voir photo 2).
4 Cette technique s'appelle l'extraction par solvant.
5 Je ne sais pas.

Pouvez vous m'aider pour la dernière question et me dire si les autres sont correctes, merci d'avance

extraction de la caféine

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