====== Expérience de chromatographie de végétaux sur feuille papier ====== La proposition est d'inviter un nombre conséquent de personnes, notamment à l'aide du web, à réaliser une petite expérience //à faire chez soi// et de partager les résultats sous licence libre dans l'idée d'établir un panorama intéressant de contenu tout en prenant part à une activité de sensibilisation à l'environnement et de propagation des intérêts des pratiques des sciences aux plus grand nombre. Plus simplement, **Nous allons faire une manipulation de science amusante toute simple** et voir ce que cela peut donner à voir à et comprendre à plusieurs ===== Pour Qui ? ===== Pour toute personnes qui prendra connaissance de cette démarche par n'importe quel moyen Si vous avez des questions, contacter Xavier ''xcoadicCHEZprotonmailPOINTcom'' ===== Comment ? ===== Une manipulation de moins d'une heure à faire chez vous. Puis envoyer vos photos et feuilles de suivi sur les réseaux sociaux avec ''#FediLeafChroma'' ou par courriel à l'adresse indiquée ci-dessus ===== Quoi ? ===== Nous allons révéler les couleurs cachées par le vert dans les végétaux avec du papier et la technique de chromatographie ===== Comment faire ===== Repérer un endroit où vous pouvez ramasser des feuilles d'arbres ou d'autres végétaux tout juste tombées au sol, ou les cueillir en quantité raisonnable sans abîmer la plante. Les feuilles des végétaux contiennent différents pigments, qui leur donnent leur couleur. La [[wp>fr:Chlorophylle|chlorophylle]] verte est le type de pigment le plus courant, mais il existe aussi des [[wp>fr:Caroténoïde|caroténoïdes]] (jaune, orange) et des [[wp>fr:Anthocyane|anthocyanes]] (allant du rouge orangé au bleu pourpre). La chlorophylle, qui est essentielle à la [[wp>fr:Photosynthèse|photosynthèse]], masque généralement les autres pigments, sauf en automne où elle commence à se décomposer. C'est pourquoi les feuilles prennent des couleurs différentes à l'automne. Nous allons voir via projet les couleurs cachées dans une feuille verte et en partageant nous résultats nous allons établir une sorte d'inventaire coloré ou de chapitre imagé d'un atlas des paysages, avec un point de vue peu répandu. Et prédire quelle sera sa couleur à l'automne ??? ==== Matériels ==== * Feuilles vertes d'un ou plusieurs végétaux arbres différents (Les arbres dont la couleur change radicalement, comme les érables, sont les plus efficaces) * Un verre d'eau propre ou un bécher ou équivalent * Un petit saladier * Eau chaude du robinet ~50°C, eau d'une bouilloire à ~80°C sera plus efficace * Film plastique étirable * Alcool [[wp>fr:Isopropanol|isopropylique]] 90° ou alcool 70° modifié **sans colorant** * Papier pour chromatographie ou papier simple (vous pouvez utiliser des filtres à café **blancs**) * Une baguette fine en verre ou en bois ou Stylos ou crayons * Du Scotch ==== Les petites étapes ==== **Avant toute action** : Préparez vous à prendre des notes sur chaque étape que vous réalisez **Munissez vous d'un fiche de prélèvement** {{https://notecc.frama.wiki/_media/norae:biologicus:fiche-prelevement-eti.odg|ici en .odg}} ou {{https://notecc.frama.wiki/_media/norae:biologicus:fiche-prelevement-eti.pdf|ici en .pdf}} Récoltez les feuilles des différents végétaux puis garder séparées et suivez les étapes ci-dessous pour chaque ensemble de feuilles, afin de pouvoir comparer les résultats. prenez des photos de votre site de collecte. **Notez le type de végétal que vous avez ponctionné ou si vous ne savez pas décrivez le avec vos mots et une photo** - Déchirez les feuilles en plusieurs morceaux et placez-les dans un récipient en verre, verre de 25cl ou un bécher ou autre équivalent, puis ajoutez juste assez d'alcool pour les couvrir. - Couvrez le récipient d'un film plastique pour empêcher l'évaporation de l'alcool. - Mettez le récipient dans un plat d'eau chaude provenant du robinet pendant environ 30 minutes, jusqu'à ce que l'alcool devienne vert au fur et à mesure que les pigments des feuilles y sont absorbés. - Découpez une bande de papier filtre d'environ 5cm de large (des sorte qu'elle ne touche pas les bords de votre récipient) et hauteur suffisante pour l'enrouler et collez-la sur un crayon. - Suspendez la feuille collée au crayon à sur le récipient et laissez **la bande de papier filtre toucher à peine le mélange d'alcool et de pigments** (~0.5 cm à 1 cm immergé) {{leaf_chromato-draw.jpg}} Température eau 80°C Temps d'incubation à l'eau chaude 40 minutes ajout de couvercle pendant la migration des pigments Une partie du mélange feuille végétale + alcool va remonter lentement par capillarité sur le papier. Après environ 30 à 90 minutes, vous devriez pouvoir voir la couleur « verte » se décomposer en plusieurs couleurs différentes au fur et à mesure de la migration des différents pigments les différents pigments. {{fedileaf_chroma.png?300x200}} {{ fedileaf_chroma-0.png?320x200}} {{fedileaf_chroma-2.png?320x250 }} {{ fedileaf_chroma-3.png?320x250 }} Après quelques minutes : - observer la [[wp>fr:Chromatographie|chromatographie]] obtenue - prenez une photo - Notez vos étapes et observation dans la fiche {{https://notecc.frama.wiki/_media/norae:biologicus:fiche-prelevement-eti.odg|ici en .odg}} ou {{https://notecc.frama.wiki/_media/norae:biologicus:fiche-prelevement-eti.pdf|ici en .pdf}} - Partagez vos photos (avec une licence libre) c'est mieux et votre fiche remplie comme vous pouvez (incomplète c'est normale et pas grave par courriel ou sur les réseaux réseaux sociaux ''#FedileafChroma'' La chromatographie permet, entre autre possibilité, de séparer les constituants − ici les différents pigments − d'un mélange suivant leur affinité avec les différentes [[wp>fr:État_de_la_matière|phases]] − Le papier étant plus humide à proximité du liquide et de plus en plus sec lorsque l'on remonte vers la baguette. {{ fedileaf-2.jpeg?450x400 }} {{ fedileaf-1.jpeg?450x350 }} Ici, nous pourrons alors comparer le présence ou l'absence de certains pigment entre chaque expérience. La [[wp>fr:Capillarité|capillarité]] du papier utilisé, due à la [[wp>fr:Tension_superficielle| force de tension superficielle]], influe beaucoup sur le résultat de votre expérience. L’[[wp>fr:Élution|élution]] est l’étape lors de laquelle les éluants (ici les pigments présents dans les feuilles de végétaux) migrent vers le haut de la plaque de chromatographie (ici un papier) en entraînant les espèces chimiques initialement présentes sur la ligne de dépôt. D'après cette expérience, quelles sont les feuilles d'arbres qui, selon vous, prendront des couleurs les plus ou les moins vives cet automne ? ===== Pour aller plus loin ===== ==== Rapport frontal ==== Le [[wp>fr:Rapport_frontal|rapport frontal]] est une grandeur qui permet de caractériser une espèce chimique donnée lors d’une chromatographie réalisée avec un solvant donné et une phase fixe donnée. Cette grandeur est assez peu utilisée et il n’existe que très peu de tables fournissant des listes de rapports frontaux car ils dépendent de facteurs trop nombreux (éluant, phase fixe, température…). Le rapport frontal peut néanmoins être exploité lors de chromatographie répétées dans des conditions identiques. Le rapport frontal est noté ''Rf'', correspondant au rapport de la distance ''h'' par la distance ''H'': Rf = h / H où: * ''h'' est la distance parcourue par une espèce chimique déposée de la ligne de dépôt jusqu’à sa position finale sur le chromatogramme. (plus précisément entre la ligne de dépôt et le centre de la tache) * ''H'' est distance séparant la ligne de dépôt du front de l’éluant. * ''h'' et ''H'' sont exprimées toutes les deux dans la même unité (en général toutes les deux en centimètre ou toutes les deux en millimètre) __Remarques__ puisqu’il s’agit du rapport de deux longueurs, le rapport frontal est sans unité. puisque ''h'' est toujours inférieur à ''H'', le rapport frontal est toujours inférieur à ''1'' ==== Les éluants ==== Le choix de l'éluant est essentiel. Il n'est pas toujours fourni avec le mode opératoire et il est important de savoir le choisir. L'éluant est souvent un savant mélange de plusieurs (2 ou 3) solvants dans des proportions bien établies. Le choix dépendant de la polarité. Voici le classement des principaux solvants par caractère polaire croissant. {{screenshot_2020-05-02_untitled_document.png}} Pour pouvoir comparer, voici à titre indicatif la polarité relative des principales familles de molécules organiques, par ordre croissant de polarité. {{screenshot_2020-05-02_untitled_document_1_.png}} ==== ressources ==== * [[https://fr.wikiversity.org/wiki/Approche_de_la_chimie_par_l%27%C3%A9tude_de_l%27eau/M%C3%A9langes_homog%C3%A8nes_et_corps_purs|Approche de la chimie par l'étude de l'eau : Mélanges homogènes et corps purs]] * [[https://www.encyclopedie-environnement.org/zoom/couleurs-feuilles/|Les couleurs des feuilles]] * [[wp>fr:Changement_de_couleur_des_feuilles]] * {{ccm.pdf|TECHNIQUES:Principes de la chromatographie}} * {{cours__1.pdf|COURS DE CHROMATOGRAPHIE LIQUIDE}} MASTER “VALORISATION DES RESSOURCES NATURELLES”et ESIDAI Dr Thierry BRIERE - Professeur agrégé – Département de Chimie Université de La Réunion * {{fichecours2_identifier.pdf|Cours chimie Chromatographie}} terminale S.