Extraction caféine

[Can_diice]

Pourtant c'est ce que j'obtiens en GC.

J'ai fait une courbe d'étalonnage en préparant des solutions de caféine à 1000, 100ppm dans du dichlorométhane.

J'ai ensuite dilué ma phase organique par 100. Lorsque je la passe en GC et que je place la valeur sur ma droite, j'obtiens une concentration d'environ 75 ppm, multiplié par 100 = 7500.

Je me suis dit aussi que c'était beaucoup. Peut-être que cela vient du fait que ma caféine dans la phase orga n'est pas purifiée. Mais j'en doute puisqu'en GC on ne voit que le pic de la caféine...

[Barbidoux]

il y a 50 minutes, Can_diice a dit :

Pourtant c'est ce que j'obtiens en GC.

J'ai fait une courbe d'étalonnage en préparant des solutions de caféine à 1000, 100ppm dans du dichlorométhane.

J'ai ensuite dilué ma phase organique par 100. Lorsque je la passe en GC et que je place la valeur sur ma droite, j'obtiens une concentration d'environ 75 ppm, multiplié par 100 = 7500.

Là je comprends mieux les 7500 ppm c'est dans ta phase organique donc la masse de caféine est égale à 7.5*10^(-3)*1.33 *V où V est le volume de ta phase organique (qui est aussi (si j'ai bien compris) du dichlorométhane ayant servi à l'extraction).

Je me suis dit aussi que c'était beaucoup. Peut-être que cela vient du fait que ma caféine dans la phase orga n'est pas purifiée. Mais j'en doute puisqu'en GC on ne voit que le pic de la caféine...

 

[Can_diice]

Oui c'est ça ! Donc si je comprends bien, une fois que mes lavages sont terminés, je mesure le volume de ma phase orga avant d'en prélever une partie que je dilue par 100 ?

[Barbidoux]

oui. Le mieux est de fixer le volume de la phase organique avant de la diluer. Pour cela tu utilises une fiole jaugée de volume V immédiatement supérieur à celui de la phase organique. Tu complète  au trait de jauge avec le dichlorométhane (solvant ayant servi à l'extraction) puis tu homogénéise avant d'en prélever un certain volume (100 µL par exemple) que tu dilue (facteur de dilution k)  avec du dichlorométhane et que tu dose. La masse de caféine contenu dans les 8 g de café vaudra ppm*k*V*1.33. Elle devrait être inférieure à 0.2 g

[Can_diice]

J'ai refait un autre essai :

j'obtiens une phase orga d'environ 150 mL, je l'ai placée dans une fiole de 200 mL que j'ai complétée avec du dichlorométhane. J'ai dilué par 10 (soit 1 mL placé dans 10 mL) de dichlorométhane, et j'obtiens en GC environ 60 ppm.

 

Donc 60*10*200*10^-3*1,33 et j'obtiens 159,6...

[Barbidoux]

60*10^(-6)*10*200*1.33=0.160 g de caféine dans les 8 g de café de départ ce qui faut une teneur de 2.0% ce qui me semble correct.

[Can_diice]

Super, par contre je ne comprends pas le calcul !

[Barbidoux]

60 ppm dans ton échantillon de phase organique dichlorométhane diluée au dichlorométhane pur (facteur de dilution 10, densité du dichlorométhane 1.33) donc la quantité de caféine dans l'échantillon dilué de masse 10*1.33 vaut 60*10^(-6)*10*1.33=0.789 mg. Cette masse est la masse de caféine contenue dans 1 mL de phase organique. Comme la volume de la phase organique est de 200 mL on en déduit que la masse de caféine contenue dans ces 200mL de phase organique vaut 200*0.789*10^(-3) g=0.158 g.

Remarque : tu dis "J'ai dilué par 10 (soit 1 mL placé dans 10 mL) de dichlorométhane"

La dilution est bien de 10 si tu as pris 1 mL de phase organique que tu as introduite dans une fiole de 10 mL dont tu as complété le volume jusqu'au trait de jauge avec le dichlorométhane.

Si par contre tu as mélangé 1 mL de phase organique et 10 mL de dichlorométhane le facteur de dilution est de 11 et alors pour une mesure de 60 ppm la masse de caféine dans 1 mL de phase organique vaudrait 60*10^(-6)*11*1.33=0.8778 mg et la masse de caféine contenue dans ces 200mL de phase organique vaudrait 200*0.8778*10^(-3) g=0.176 g.

[Can_diice]

Merciii ! J'ai tout compris !

D'où vient l'info "L a teneur en caféine du café est de l'ordre de 1.2 à 2.5%... " ?

[Barbidoux]

Tu trouveras ce renseignement sur google

https://fr.wikipedia.org/wiki/Caf%C3%A9ine

http://www.passeportsante.net/fr/Solutions/PlantesSupplements/Fiche.aspx?doc=cafe_ps

[Can_diice]

Y a-t-il un calcul à faire pour retrouver ces pourcentages ? je ne parviens pas à les retrouver (je trouve plutôt des pourcentages autour de 0,06%)

 

Merci

[Barbidoux]

Il y a 7 heures, Can_diice a dit :

Y a-t-il un calcul à faire pour retrouver ces pourcentages ? je ne parviens pas à les retrouver (je trouve plutôt des pourcentages autour de 0,06%)

 

Merci

D'après tes résultat 60*10^(-6)*10*200*1.33=0.160 g de caféine dans les 8 g de café de départ cela fait plutôt une teneur de 2.0% non ?

[Can_diice]

Je voulais parler des valeurs théoriques !

[Can_diice]

Autre question : je voudrais doser la caféine présente dans le café par la méthode des ajouts dosés, en chromatographie phase gazeuse. Je ne sais pas comment m'y prendre pour préparer mes solutions, notamment pour l'ajout de caféine : combien de mg est-il judicieux d'ajouter connaissant la concentration que je trouve ?

Comment ensuite interpréter la courbe ?

merci !

[Barbidoux]

si comme tu le dis tu as  "60 ppm dans ton échantillon de phase organique dichlorométhane diluée au dichlorométhane pur" il te faut préparer une solution étalon de concentration voisine 50 ppm par exemple. Lors des injection en CPG (tu dois injecter environ 5 µL de solution dans ta colonne) tu fais des ajouts de 0.5 à 2.5  µL de solution étalon

Première injection solution inconnue 5 µL de concentration C,

Seconde injection (solution inconnue 4.5 µL de concentration C+0.5 µL sol étalon de concentration CE ce qui te donne une concentration égale à  ((4.5*C+0.5*CE)/5),

Troisième  solution inconnue 4.0 µL de concentration C+1 µL sol étalon de concentration CE ce qui te donne une concentration égale à  ((4*C+1*CE)/5), etc.... 

Tu mesures la hauteur de pic hi correspondant à la caféine. Sur un graphe tu reportes 

h1 ------> abscisse 0

5*h2/4.5 ------> abscisse 0.5*CE/4.5

5*h3/4 ------> abscisse 1

*CE/4

etc...

Tu traces la droite des moindres carrés ce qui te donne la valeur du nombre de moles de caféine contenu dans 5 µL de solution inconnue.

 

 

 

[Can_diice]

Plutôt que de rajouter une quantité de solution de caféine pure, je pensais rajouter des quantités de caféines (en mg) est-ce possible de cette façon ?

[Barbidoux]

Tu peux peux faire 5 additions de 0.5 mg de cafénie pure  dans une fiole jaugée contenant 50 mL de solution à doser. Tu homogénéise puis tu effectue un prélèvement pour doser. Chaque ajout de 0,5 mg de caféine correspond à un accroissement 0.5*10^(-3)/50= 10*10^(-6)  soit 10 ppm de la concentration en caféine de la solution.

Tu mesures la hauteur de pic hi correspondant à la caféine. Sur un graphe tu reportes 

h1 ------> abscisse 0

h2------> abscisse 10

h3 ------> abscisse 20 etc ...

Tu traces la droite des moindres carrés ce qui te donne la concentration en ppm de  la solution inconnue.

[Can_diice]

Le souci c'est que j'ai moins de 50 mL de phase orga, j'en ai souvent entre 15 et 40 mL... Est ce que ça ira quand même ?

Je ne comprends pas ce calcul  0.5*10^(-3)/50= 10*10^(-6) 

Merci beaucoup en tout cas

[Barbidoux]

Calcul approximatif (jai supposé que la densité de la phase organique était ~1), si tu veux être précise il faut peser ta phase orga  et si tu ajoute x µg de caféine dedans l'augmentation de la concentration de la caféine en ppm vaudra x/m ppm

[Can_diice]

Merci, j'ai compris la méthode, je vais essayer ça !

Par contre, serait-il possible de m'expliquer pourquoi on trace la droite des moindres carrés, de façon théorique, à quoi cela correspond par rapport à nos données ?

 

[Barbidoux]

La hauteur hi des pics en chromato est proportionnelle à la concentration [c] en caféine, mais tu ne connais pas le coefficient de proportionalité ni la valeur de c , c'est la raison pour laquelle on trace le graphe de hi(n)=k*([c]+n ∆[c]) (droite affine d'ordonnée à l'origine hi(0)=k*([c]) et qui coupe l'axe ds abscisse au point n0 tel que [c]+n0* ∆[c]=0 ce qui permet de déterminer la valeur de [c].

[Can_diice]

Merci pour l'explication !

 

Par contre quelque chose me chiffonne par rapport à la mesure du volume de ma phase orga après lavages au DCM + NaOH. Pour déterminer la masse de caféine, cela me parait relatif non ? je peux très bien laver avec 10 mL de DCM ou bien 50 mL de DCM et cela modifiera mon volume de phase orga !

[Barbidoux]

tu as dit "si je comprends bien, une fois que mes lavages sont terminés, je mesure le volume de ma phase orga avant d'en prélever une partie que je dilue par 100 ?"

et j"'ai répondu ......

Le mieux est de fixer le volume de la phase organique avant de la diluer.

 Pour cela tu utilises une fiole jaugée de volume V immédiatement supérieur à celui de la phase organique. Tu complète  au trait de jauge avec le dichlorométhane (solvant ayant servi à l'extraction) puis tu homogénéise avant d'en prélever un certain volume (100 µL par exemple) que tu dilue (facteur de dilution k)  avec du dichlorométhane et que tu dose. La masse de caféine contenu dans les 8 g de café vaudra ppm*k*V*1.33. Elle devrait être inférieure à 0.2 g

[Can_diice]

Je parlais de l'ajout de DCM lors du lavage : plus je lave donc plus j'ajoute de DCM, et plus ma phase organique a un volume important...

 

Voici un exemple de calcul que j'ai réalisé, est ce correct 

 

. Prenons l’exemple de la concentration en caféine de 177 ppm. 177 ppm correspondent à 177 mg dans un kg de solvant, soit 177 mg dans 751,9 mL de dichlorométhane (densité 1,33 g/cm³). Dans 1 mL, on a donc 0,235 mg de caféine. Il faut multiplier cette quantité par 10 puisque nous avons dilué la phase organique par 10, soit 2,35 mg de caféine dans 1 mL de dichlorométhane. Pour cette manipulation, nous avons mesuré un volume de phase organique de 33 mL. Ainsi, après extraction et lavage, on obtient 77,55 mg de caféine dans la phase organique. Sachant que nous avions placé 8 g de café dans le réservoir du Soxhlet, on en déduit que le café contient 77/55*10^-3/8 = 0,97% de caféine.

[Barbidoux]

Si la concentration en caféine est de 177 ppm  soit 177 10^(-6). Si le volume de la phase organique qui contient la caféine vaut 33 mL (dichlorométhane  de densité 1,33 g/cm³) et que cette phase organique a été diluée 10 fois avant dosage  alors la masse de caféine qu'il contient vaut  33*1.33*10*(177*10^(-6))=0.00777 g