Exercice : Absorbance du colorant alimentaire E122

Énoncé de l’exercice

Pour le colorant alimentaire E122 (azorubine) de masse molaire M = 502 g.mol^-1, la dose journalière admissible (DJA) chez l’enfant est fixée à 4,0 mg.kg^-1.jour^-1. On donne ci-dessous le spectre d’absorption d’une solution ne contenant que du E122 ainsi que le cercle chromatique.

Pour évaluer la concentration en quantité de matière d’un sirop ne contenant que ce colorant comme espèce colorée, un dosage spectrophotométrique est réalisé.

1. Indiquer et justifier à quelle longueur d’onde le spectrophotomètre doit être réglé.
2. Déterminer en justifiant clairement la couleur de ce colorant.

Une série de 5 solutions étalons de concentrations différentes (C₁ = 50 µmol.L^-1, C₂ = 40 µmol.L^-1, C₃ = 30 µmol.L^-1, C₄ = 20 µmol.L^-1 et C₅ = 10 µmol.L^-1) E122 est préparée en laboratoire. On relève pour chaque solution l’absorbance A mesurée par le spectrophotomètre (A₁ = 0,33, A₂ = 0,25, A₃ = 0,18, A₄ = 0,14 et A₅ = 0,06).

3. Tracer la droite d’étalonnage A = f(C) et déterminer le coefficient directeur k de la droite d’étalonnage. Préciser l’unité pratique de k.
4. L’absorbance du sirop pur étant trop élevée, il est nécessaire de le diluer 5 fois. Une fois dilué, l’absorbance du sirop dilué a pour valeur mesurée : A_DIL = 0,17. En déduire la concentration C_DIL du sirop ainsi dilué.
5. Quel volume V (en L) de sirop dilué 5 fois un enfant de 20 kg peut-il boire par jour sans dépasser la DJA ?
6. En utilisant les résultats de la 4^e mesure et sachant que la cuve du spectrophotomètre mesure ℓ = 1,0 cm de large, déterminer la valeur ε du coefficient d’absorption molaire du colorant E122 pour cette longueur d’onde.