Extraction - Sciences Physiques et Chimiques, M. Maudet

Evaluation des compétences
Autonomie
S’approprier
Raisonner
Réaliser
Communiquer
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Elève
Prof
Elève
Prof
Elève
Prof
Elève
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Elève
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Chapitre 3 - Activité 2
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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 dont 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.
Répondre aux questions suivantes :
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.
II- Choix du solvant extracteur:
Un peu de vocabulaire pour bien commencer
Réa + Com
Expérience n°1 :
- 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 approprié (voir doc. 1).
Expérience n°2 :
- 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 approprié (voir doc. 1).
Expérience n°3 :
Imaginer un protocole permettant de tester la solubilité du sulfate de cuivre dans l’éthanol. Appeler le prof
pour validation puis réalisez votre expérience.
Question : l’éthanol est un bon solvant pour le sulfate de cuivre ?
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 des épinards.
Problème à résoudre :
Imaginer une expérience permettant de trouver le meilleur solvant extracteur
de la chlorophylle parmi les trois présents sur votre paillasse.
Appeler le professeur pour validation puis réalisez votre expérience.
(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 vendus dans le commerce pour répondre aux besoins des consommateurs.
On souhaite ici extraire le lycopène d’un jus de tomate pour l’isoler des autres
constituants de ce fruit (le jus de tomate est une solution aqueuse contenant des
glucides, sels minéraux, vitamines, lycopène . . .).
Problème à résoudre : Comment extraire le lycopène d’un jus de tomate ?
Travail à effectuer :
- Imaginer un protocole (voir doc. 2 et 3)
Rai
- Réaliser l’extraction (après accord du professeur)
- Faire un compte-rendu clair et détaillé de votre expérimentation (schémas légendés, justification du choix
du solvant extracteur, observations) Com
Documents joints à l’activité 3.2
Document 1 : Vocabulaire des mélanges
 Deux liquides qui peuvent se mélanger entre formant un mélange homogène sont dits « miscibles ».
Deux liquides qui ne peuvent pas se mélanger sont dits « non miscibles ».
Ils forment alors un mélange hétérogène constitué de deux phases :
 Le liquide le plus dense est situé en-dessous de l’autre :
Tube à essais
phase 1 (liquide le moins dense)
phase 2 (liquide le plus dense)
 Un solide qui peut se dissoudre dans un liquide est dit « soluble » dans ce liquide. Dans le cas contraire,
il est dit « insoluble ».
Document 2 : Propriétés physico-chimiques de quelques solvants
Solubilité du lycopène
Miscibilité dans l’eau
Eau
peu soluble
---
Cyclohexane
très soluble
non miscible
Ethanol
très soluble
miscible
Pictogrammes de sécurité
Document 3 : Comment extraire une espèce chimique d’un solvant (1) vers un solvant (2) ?
Protocole :