Dosage de la teneur en caféine d'une boisson (inspiré de Bac S nouvelle Calédonie 2003)
On cherche à connaître la concentration en caféine d'une boisson par mesure d'absorbance. Le spectre d'absorption de la caféine (mesuré à l'aide d'un spectrophotomètre) montre l'existence de deux pics d'absorption dont les maximas sont situés à
nm et
nm.
On mesure l'absorbance de solutions étalons de caféine à la longueur d'onde 271 nm. Les résultats sont donnés dans le tableau ci-dessous :
Question
Tracer la droite d'étalonnage. Quelle est l'équation générale de cette droite. Quelle contrainte doit être respectée pour la tracer ?
D'après la loi de Beer-Lambert l'absorbance est proportionnelle à la concentration selon la relation :
A = k.C
Pour C = 0, A = 0 donc la droite doit passer par l'origine.
Question
On veut connaître la concentration d'une boisson qui contient de la caféine. On mesure
pour
nm et
pour
nm.
Quelle absorbance doit-on prendre en compte et quelle est la valeur de la concentration (en mg/L) en caféine de la boisson ?
On doit utiliser la même longueur d'onde que celle utilisée pour établir la droite d'étalonnage.
On prend donc
pour
nm.
Sur la droite d'étalonnage le point qui a pour ordonnée A = 0,500 a pour abscisse C = 16 mg/L.
La concentration en caféine de la boisson est donc égale à
.
