Tensioactifs ; les carafes filtrantes : bac L - ES 2014 


Chocolat Chantilly.
Il s'agit de réaliser une émulsion de type "matière grasse dans l'eau".
Préciser l'ingrédient qui joue le rôle de matière grasse dans cette émulsion au chocolat.
Le beurre de cacao joue le rôle de matière grasse..
Justifier la nécessité de chauffer le chocolat.
A température ambiante le chocolat est un solide. Or une émulsion est un mélange homogène de deux substances liquides non miscibles : suspension de gouttelettes de matière grasse  dans l'eau, stabilisées par des molécules tensioactives.

Décrire les observations et en déduire la condition de stabilisation d'une émulsion.
Après agitation les gouttelettes d'huile se dispersent dans l'eau.
Sans tensioactif, après 30 minutes de repos, l'eau et l'huile se séparent, ces deux liquides étant non miscibles ; l'huile, moins dense que l'eau occupe la partie supérieure. Par contre en présence de tensioactif, après 30 minutes de repos, l'émulsion est stabilisée et l'huile et l'eau ne se séparent pas.

 Donner le nom de la molécule qui, avant refroidissement, permettra de stabiliser l'émulsion au chocolat.
La lécithine de soja ou du blanc d'oeuf est un tensioactif.



Interpréter le rôle des molécules tensioactives dans la stabilisation de l'émulsion de chocolat.
Les tensioactifs possèdent un groupe caractéristique hydrophile et une longue chaîne carbonée hydrophobe.

La partie A est hydrophile ; la partie B est hydrophobe.
Lors de l'action d'un agent tensio-actif il y a formation de micelles.
Le schéma ci-dessous représente une micelle de type " huile dans l'eau".
 
1 : huile
2 :  partie hydrophile du tensioactif
3 : partie hydrophobe du tensio-actif
4 : eau.
Lors de la seconde étape " on pose la casserole contenant l'émulsion de chocolat sur des glaçons et l'on fouette".
Justifier la nécessité de fouetter le mélange et indiquer le rôle du refroidissement.
Fouetter vigoureusement le mélange permet d'y incorporer des bulles d'air, indispensables pour l'obtention d'une mousse. Sous la pression atmosphérique ( 1 bar) le mélange chaud est à l'état liquide.
Lors du refroidissement la matière grasse cristallise ce qui stabilise les bulles d'air dans la masse.

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Les carafes filtrantes.
Le filtre de la carafe permet de diminuer fortement la dureté de l'eau en retenant certains ions.
Quels sont les deux ions responsables de la dureté de l'eau ?
L'ion calcium Ca2+ et l'ion magnésium Mg2+ sont responsables de la dureté de l'eau.
Un utilisateur de ce type carafe filtre son eau avant de la faire bouillir.
Décrire ce qu'il observera sur la résistance chauffante de la bouilloire si le filtre n'est plus efficace.
En chauffant une eau dure, on observera un dépôt de calcaire, carbonate de calcium sur la résistance de la bouilloire.
Dans la phase de traitement des eaux naturelles, on introduit du chlore.
Quel est le rôle du chlore ?
Ce traitement au chlore élimine toute forme de contamination par les bactéries et les virus lors du transport de l'eau.
Le filtre de la carafe élimine le chlore( présent sous forme d'ion hypochlorite et chlorure ).
Indiquer la récaution à prendre pour conserver pendant un ou deux jours une eau filtrée.
Placer l'eau filtrée au réfrigérateur.
Changer régulièrement les cartouches filtrantes en les manipulant avec des mains propres.
On veut tester la présence d'ion chlorure dans une eau préalablement filtrée par la carafe.
Compléter le schéma suivant.

Lors de ce test, on a observé la formation d'un précipité blanc.
Evaluer l'état de fonctionnement de la cartouche filtrante.
La présence d'un précipité blanc de chlorure d'argent indique la présence d'ion chlorure dans l'eau filtrée. Le  goût de chlore persiste dans l'eau filtrée, ce dernier n'étant pas totalement éliminé.
Expliquer pourquoi à l'heure actuelle l'achat d'une carafe filtrante n'est plus utile pour se protéger des ions nitrate.
Les stations de traitement de l'eau se sont multipliées et  les captages d'eau potable pollués par les nitrates sont abandonnés.







  

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