Groupe 4 - Action solubilisant des tensioactifs

Liste des participants : 

• Mariam El Nagar - Mariam.El_Nagar@etu.sorbonne-universite.fr
• Irem Janset Ersan - Irem_Janset.Ersan@etu.sorbonne-universite.fr
• Lilia Hadoum - Lilia.Hadoum@etu.sorbonne-universite.fr
• Phuong Anh Ho - Phuong_Anh.Ho@etu.sorbonne-universite.fr
• Sophie Yu-Can Huang - Sophie_Yu-Can.Huang@etu.sorbonne-universite.fr
• Alae khelladi - Alae.Khelladi@etu.sorbonne-universite.fr

La Première Séance de FabLab               

25 Septembre 2025

Démarche : 

Nous cherchons à mettre en évidence expérimentalement l'influence de la concentration en tensioactif, en particulier le SDS (molécule à caractère amphiphile, avec une tête hydrophile ionique et une queue hydrophobe, qui permet de piéger des molécules ex: salissures, insolubles dans l’eau) sur la capacité de la solution à solubiliser une espèce insoluble dans l'eau. 

Pour mettre en évidence ce phénomène, nous prendrons comme modèle de salissure une molécule de couleur orange (585-620nm): le 1- (2-pyridyl azo)-2-naphthol (PAN). En absence du tensioactif, on s’attend à 2 phases (phase aqueuse et phase insoluble colorée). En revanche, en présence de celui-ci, l’action solubilisante devrait permettre le mélange des deux phases et on devrait obtenir une solution colorée. 

Pour quantifier la part de PAN passent en phase aqueuse, nous réaliserons les mesures d'absorbance (λ~450-490 nm, complémentaire au orange). Si le colorant est non solubilisé, on s’attend à mesurer une faible absorbance de la phase aqueuse et inversement, une augmentation de celle-ci si le colorant se solubilise grâce au tensioactif, lors de la formation des premières micelles.  Nous préparerons plusieurs solutions de concentrations différentes en tensioactifs dans lesquelles nous introduirons du colorant PAN puis nous mesurerons l’absorbance de la phase aqueuse afin de quantifier la quantité de PAN passée en phase aqueuse . Grâce à cette première expérience, nous pourrons déterminer la CMC (= la concentration en tensioactif dans un milieu au-dessus de laquelle des micelles se forment spontanément) du tensioactif appelé SDS [dodécylsulfate de sodium], par mesure d’absorbance et de conductivité. Les mesures nous permettront de tracer deux graphiques représentant l’évolution de l’absorbance ou de la conductivité en fonction de la concentration en SDS afin de trouver quantitativement la valeur la plus précise de CMC du SDS.

Nous avons fait 2 groupes de 3: 

Groupe de dissolution de SDS :

1. Sophie
2.  Anh
3.  Mariam

Les matériaux utilisés par le groupe

• SDS en poudre
• De l'eau distillée
• Gants (car SDS et solvants sont irritants)
• Lunettes et blouses
• 1 fiole jaugée de 1L pour la solution mère de SDS
• Balance de précision
• Entonnoir
• Spatule métallique
• Des béchers poubelles

Le protocole suivi pour cette partie:

[ préparation de la solution mère ]

On prend la masse molaire de (SDS) : 288,38 g/mol

1. Peser 10.368 g de SDS à l’aide d’une balance de précision et d’une capsule à peser pour avoir 1L de solution mère de 36 mmol.L-1 .

2. Avec un entonnoir, verser le SDS prélevé dans la fiole jaugée.

3. Rincer avec de l’eau distillée la capsule et l’entonnoir afin de récupérer le maximum de soluté.

4. Introduire dans la fiole jaugée d’abord environ 800 mL d’eau distillée pour bien agiter et dissoudre le SDS complètement. Une fois dissous, compléter le volume à 1L avec de l’eau distillée à l’aide d’une pipette pasteur.

5. Boucher et homogénéiser le tout.

Tableau pour la dilution de SDS [ préparation des solutions filles ]

• Prélever Vmère (cf. tableau) de la solution mère à l’aide d’une pipette jaugée et d’une poire à pipeter.

• Introduire la solution prélevée dans la fiole jaugée de 100mL.

• Remplir avec de l’eau distillée jusqu’à ⅓ de la fiole.

• Boucher et agiter.

• Compléter au trait de jauge avec une pipette pasteur.

• Boucher et homogénéiser.

• Répéter les mêmes étapes pour toutes les autres solutions filles [ faire attention à bien étiqueter et nommer les solutions (S1, S2,…) pour éviter les confusions lors des manipulations ] 

Groupe de dissolution de PAN:

1. Irem 
2. Lilia
3. Alae

Les matériaux utilisés par le groupe

• Colorant PAN en poudre
• Solvant pour le PAN: cyclohexane
• Gants
• Lunettes et blouse
• Spatule métallique
• Entonnoir
• Balance de précision
• 1 fiole de 100 mL pour le PAN
• Capsule à peser
• Un bécher poubelle

Le protocole suivi pour cette partie:

Afin de réaliser une solution de 100mL de PAN saturée à ~1,6 × 10⁻³. 

On prend la masse molaire de (PAN) : 249,27 g/mol.

1. A l’aide d’une balance de précision, d’une capsule de pesée et d’une spatule métallique peser une masse 0,04 g de PAN solide

2. Poser la capsule de pesée sur la balance et effectuer la tare

3. A l’aide de la spatule métallique peser 0,04 g de PAN

4. Verser un fond de cyclohexane dans la fiole jaugée de 100 ml

5. A l'aide de l'entonnoir, transférer cette masse dans la fiole jaugée, prendre soin de rincer au cyclohexane la capsule de pesée et l’entonnoir afin de récupérer le soluté dans la fiole jaugée.

6. Ajouter du cyclohexane dans la fiole jaugée jusqu’aux ⅔ puis agiter par rotation pour favoriser la dissolution du solide.

7. Compléter la fiole avec du cyclohexane jusqu’au trait de jauge.

8. Boucher la fiole et homogénéiser par retournement.

Résumé de la première séance:

Pendant cette première séance de FabLab nous avons pu dissoudre le PAN dans le cyclohexane et préparer la solution mère de SDS à partir des groupes de 3. La préparation de la solution mère a pris du temps car le SDS a formé de la mousse. Lors de la préparation de la solution mère de SDS, l’agitation de la solution a entraîné la formation de mousse. Afin d’éviter ce phénomène, il aurait été préférable d’ajouter l’eau progressivement et sous agitation douce. L’utilisation d’un bain à ultrasons a pu faciliter la dissolution sans générer de mousse excessive..  Nous allons également utiliser une autre technique en éclatant les bulles avec une spatule fine en ajoutant de l'eau distillée sur les bords. Nous allons préparer les solutions filles pendant la prochaine séance en utilisant des pipettes graduées plutôt que des pipettes jaugées pour plus de facilité pendant la pratique.