Compte rendu de la visite de l’Université de La Rochelle

Le mardi 30 janvier 2018, notre classe de terminale scientifique s’est rendue à l’Université des Sciences de La Rochelle. Nous sommes venus avec un échantillon de l’arôme de banane que nous avions synthétisé pendant une séance de travaux pratiques au lycée. L’objectif étant de déterminer le degré de pureté de l’arôme de synthèse à l’aide de deux techniques étudiées en Terminale : la spectroscopie infrarouge et la résonance magnétique nucléaire (ou RMN)

Le groupe classe a été divisé en deux groupes. Dans un premier temps, notre groupe est allé découvrir la « RMN ». Avant de rentrer dans la salle, on nous a demandé si l’un de nous portait un pace-maker (stimulateur cardiaque: le fort champ magnétique généré par la machine pourrait faire s’arrêter la pile qui maintient la personne en vie ! La pièce est séparée en deux par une ligne jaune, et pour la franchir il faut se débarrasser de tout objet en métal, qui viendrait se coller à la machine RMN. Le champ magnétique est tellement fort qu’il n’y a pas de pièce au dessus de cette machine, en effet le champ magnétique ferait dysfonctionner les ordinateurs ! Pour son bon fonctionnement, l’instrument RMN doit être en permanence refroidi : ce rôle est assuré par de l’hélium liquide et de l’azote liquide, qui sont à environ -200°C.

L’instrument de mesure RMN est âgé de 20 ans et le champ magnétique ne s’est jamais arrêté depuis son installation, cet équipement fait en tout 400 kg et il a coûté 300 000 € à l’Université.

Pour pouvoir analyser notre produit, il a fallu mélanger seulement quelques gouttes de notre arôme de synthèse avec un solvant deutéré (isotope de l’hydrogène). L’arôme de synthèse liquide est placé dans un tube très fin puis introduit dans l’appareil RMN. Le champ magnétique à alors basculé, et la machine a calculé le retour à l’équilibre, ce qui permet de nous montrer les protons d’hydrogène qui résonnent ensemble. Le produit a été analysé en moins d ‘une minute et nous avons pu en déduire qu’il n’était pas totalement pur.

Nous sommes ensuite allés faire une spectroscopie infrarouge (IR). Cette fois ci, il y a peu de mise en garde avant d’entrer dans la pièce, et avant de faire l’analyse, nous avons tenté de prévoir quel spectre nous obtiendrons. Nous avons ensuite effectué un « blanc », c’est à dire l’analyse de l’air ambiant, afin qu’il ne fausse pas la mesure. Il suffit ensuite de déposer une goutte de notre produit de synthèse sur un diamant, et de soumettre la goutte à une certaine pression. La machine fait traverser les longueurs d’ondes infrarouges au travers du produit et calcule celles qui sont absorbées pas les liaisons entre les atomes.

Ce procédé d’analyse est aussi utilisé lors du tri de déchets, afin de déterminer ceux qui peuvent être éventuellement recyclés ensemble.

Nous avons obtenu les même résultats bien que les deux techniques d’analyse soient très différentes : la spectroscopie IR est un moyen de déterminer les groupes caractéristiques d’une molécule alors que la spectroscopie RMN est un moyen de déterminer le squelette hydrogénocarboné d’une molécule.

Danaé DELECOLE (TS1)

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