Les projets de recherche sur la chimie illustrent des concepts importants de la chimie tels que la solubilité, la densité et la polarité. Ces projets ont pour fonction d’appliquer une preuve de concept à ces principes, fournissant une approche pratique essentielle à la compréhension complète de la chimie. Les procédures d’extraction suivantes offrent un aperçu potentiel pour les étudiants qui apprennent la chimie ou ceux qui s’intéressent simplement à la matière. Toutes les procédures peuvent être réalisées avec du matériel commun à l’intérieur d’une école secondaire ou d’un laboratoire universitaire, ce qui fait de ces projets un outil pédagogique utile pour les principes de base.
Extraction de caféine
L’extraction de la caféine implique l’utilisation de chloroforme ou de chlorure de méthylène appliqué directement sur les grains de café. Une méthode qui utilise du 2-propanol, plus communément appelé isopropanol, ou alcool à friction, peut être effectuée à la maison. Tout d’abord, une extraction d’eau est effectuée sur les grains de café, d’une manière très similaire à la préparation du café, en chauffant de l’eau distillée. Cette extraction est effectuée trois fois. On ajoute ensuite du chlorure de sodium et de l’hydroxyde de calcium, ce qui augmente le pH de la solution pour la rendre basique et augmente la polarité de la solution. Cela rend l’alcaloïde de la caféine plus soluble dans l’alcool à friction que dans l’eau. Cela permet également de rendre l’extraction exempte de contaminants en les transformant en sels de tanin, qui ne sont pas solubles dans l’alcool à friction. L’alcaloïde de caféine pure est ensuite extrait en distillant l’alcool à friction jusqu’à ce qu’il n’en reste qu’une petite quantité, puis en laissant le reste s’évaporer, ce qui donne des cristaux purs.
Extraction d’ADN
L’extraction de l’ADN est une procédure qui illustre la présence de matériel génétique dans les êtres vivants. Par exemple, les pois sont mélangés avec du sel et du savon à vaisselle, puis mélangés momentanément. Selon Oracle Thinkquest, « Les enzymes du savon décomposent les molécules lipidiques de la cellule et les membranes nucléaires, libérant le contenu de la cellule, y compris l’ADN ». Le mélange savon/sel est ensuite ajouté à l’alcool. L’alcool sert à précipiter l’ADN hors de la solution puisqu’il est moins dense que le matériau cellulaire, le sel ou le savon. Les brins d’ADN prennent l’aspect d’un mucus et peuvent ensuite être enroulés autour d’un cure-dents.
Extraction du sel du sable
Cette expérience a pour fonction d’extraire le sable insoluble du sel soluble. Un mélange de sel et de sable est ajouté à l’eau et mélangé. L’eau est ensuite acheminée à travers un filtre et recueillie. Une fois filtrée, l’eau est bouillie, laissant derrière elle le sel qui s’est dissous dans l’eau et le sable sur le dessus du filtre. Le sable et le sel peuvent ensuite être pesés pour déterminer l’efficacité de l’extraction et le pourcentage de composition du sel ou du sable dans le mélange original.
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