D`espèces chimiques - Sciences Physiques et Chimiques, M. Maudet

Chapitre 5 / Activité 1
Extraction
D’espèces chimiques
Depuis toujours, l’homme utilise les espèces chimiques présentes dans la nature pour se nourrir, se soigner, se
parfumer, colorer différents supports… Par exemple, les végétaux constituent une source précieuse pour
l’élaboration des médicaments ; comme un végétal est un mélange de plusieurs espèces chimiques, le chimiste doit
savoir extraire et isoler les espèces chimiques à l’état de corps pur afin de les analyser, d’étudier leur efficacité et
éventuellement de les utiliser comme principe actif.
I- Les méthoDes D’extraction traDitionneLLes :
App
Les premiers usages des plantes pour la préparation des médicaments datent de l’antiquité. Les médecins
fabriquaient leurs remèdes en laissant macérer ou en infusant des plantes dans des liquides comme l’eau,
l’alcool, l’huile ou des graisses animales.
A partir du Xème siècle, l’utilisation de l’alambic
permet des extractions plus sélectives. Son
bouilleur permet de porter un mélange d’eau et
de plantes à ébullition puis un serpentin immergé
dans de l’eau froide condense les vapeurs qui sont
alors récupérées sous forme liquide dans
l’essencier. Le distillat se compose de deux phases
non miscibles donc l’une correspond à l’essence
de plante : l’huile essentielle.
Au XIXème siècle, le développement de la chimie
organique a donné naissance à de nouveaux
solvants (formol, benzène, éther, cyclohexane)
permettant de solubiliser et d’extraire de nombreuses autres espèces chimiques.
Q1. Qu’entend-on par « corps pur » ? Pourquoi chercher à obtenir des espèces naturelles pures ?
Q2. En vous aidant du texte, cite au moins trois techniques d’extraction.
Q3. Comment s’appelle la technique utilisant l’alambic ? Pourquoi permet-elle des extractions plus
sélectives ?
Q4. Qu’est-ce qu’un solvant ? En vous aidant du texte, citer trois solvants d’origine naturelle puis trois issus
de la chimie du pétrole.
Chapitre 5 / Activité 1
II- Choix du solvant extracteur:
Un peu de vocabulaire pour bien commencer
Réa
E5. Introduire dans un tube à essai (n°1) environ 1mL d’eau ; ajouter 1 mL de cyclohexane puis mélanger
Introduire dans un autre tube à essai (n°2) environ 1 mL d’eau ; ajouter 1 mL d’éthanol puis mélanger.
Décrire vos observations avec des schémas légendés et en utilisant le vocabulaire suivant :
« …miscible avec…» ; « …non miscible avec…» ; « …plus dense que…»
E6. Introduire dans le tube n°1 une pointe de spatule de sulfate de cuivre puis agiter.
Décrire vos observations avec des schémas légendés et en utilisant le vocabulaire suivant :
« …soluble dans… » ou « …non-soluble dans… ».
Comment peut-on tester la solubilité du sulfate de cuivre dans l’éthanol ? Réaliser votre expérience et
indiquer si l’éthanol est un bon solvant pour le sulfate de cuivre.
Q7. Dans quel cas utilise-t-on le vocabulaire « soluble » ? « miscible » ?
Extraction de la chlorophylle
Rai
La chlorophylle est un colorant naturel (E140) qui entre dans la composition de
certains dentifrices ou chewing-gums. On peut l’extraire à partir de la menthe
fraiche.
E8. Imaginer puis réaliser une expérience permettant de trouver le meilleur
solvant extracteur de la chlorophylle parmi les trois présents sur votre paillasse.
(un compte-rendu avec schémas légendés est attendu).
IIi- Extraction du lycopène de la tomate :
La consommation régulière d'aliments contenant du lycopène (ex : tomate,
pastèque) permet de réduire les risques de maladies cardiovasculaires, de certains
cancers et du diabète. Des suppléments alimentaires à base de lycopène sont
également commercialisés. On souhaite ici extraire le lycopène d’un jus de tomate
pour l’isoler des autres constituants.
Problème : Comment extraire le lycopène à partir d’un jus de tomate ?
Travail à effectuer :
- Elaborer un protocole à partir des documents joints Rai
- Réaliser l’extraction après accord du professeur (extrait de lycopène sera conservé dans un flacon pour
l’activité suivante)
- Faire un compte-rendu clair et détaillé de votre expérimentation (dont schémas légendés, justification du
choix du solvant extracteur, observations)
Com
Chapitre 5 / Activité 1
Document 1 : Propriétés physicochimiques des solvants à disposition
Solubilité du lycopène
Miscibilité dans l’eau
Eau
peu soluble
Cyclohexane
soluble
Non miscible
Ethanol
soluble
miscible
Pictogrammes de sécurité
Document 2 : Comment extraire une espèce chimique d’un solvant (1) vers un autre (2) ?