S05 – TP1 : Dissolution, dilution, échelle de teinte 🔬⚓︎

Préparation de solutions – Dilution – Exploitation visuelle

En BTS MECP, l'exploitation d'un TP doit être rigoureuse, justifiée et faire le lien avec le contexte professionnel.

🎯 Objectifs du TP⚓︎

À l'issue de ce TP, vous serez capables de :

Préparer une solution par dissolution (solution mère)
Réaliser des dilutions pour obtenir une gamme de concentrations
Utiliser une échelle de teinte pour estimer une concentration
Exploiter les résultats avec rigueur scientifique
Rédiger un compte-rendu de TP structuré

🧴 Pourquoi c'est important pour votre métier ?⚓︎

En laboratoire cosmétique, vous serez amené(e) à :

Préparer des solutions d'actifs à des concentrations précises pour les formulations
Contrôler la concentration d'un produit par comparaison visuelle ou instrumentale
Documenter vos manipulations de façon rigoureuse (traçabilité)
Respecter les protocoles pour garantir la reproductibilité

💡 Ce TP reproduit exactement ce que fait un technicien de laboratoire : préparer une gamme étalon et l'utiliser pour vérifier une concentration inconnue.

👉 Ce TP vous permettra de maîtriser les gestes de base en préparation de solutions.

🧴 Situation professionnelle⚓︎

Vous travaillez au laboratoire de contrôle qualité d'une entreprise cosmétique.

Un lot de lotion colorée vient d'être produit. Vous devez vérifier que sa concentration en colorant est conforme au cahier des charges (entre 4 et 6 g/L).

Pour cela, vous allez : 1. Préparer une solution mère de colorant par dissolution 2. Préparer une gamme étalon par dilutions successives 3. Comparer visuellement la lotion inconnue à la gamme étalon

📋 Matériel disponible⚓︎

Verrerie⚓︎

Fioles jaugées : 100 mL,50 mL
Pipettes jaugées : 2 mL, 5 mL, 10 mL, 20 mL
Bécher 250 mL, 100 mL (x6)
Pissette d'eau distillée
Propipette ou poire d'aspiration

Produits⚓︎

Colorant alimentaire en poudre (bleu de méthylène ou équivalent)
Eau distillée
Lotion inconnue à analyser

Instruments⚓︎

Balance de précision (±0,01 g)
Spatule
Feutre

⚠️ Consignes de sécurité⚓︎

Pictogramme	Précaution
🥽	Porter des lunettes de protection
🧤	Porter des gants (le colorant tache)
🚿	En cas de contact cutané, rincer abondamment

PARTIE A – Préparation de la solution mère par dissolution⚓︎

A.1 – Objectif⚓︎

Préparer 100 mL d'une solution mère de colorant à Cm = 100 g/L.

A.2 – Calcul préliminaire⚓︎

Quelle masse de colorant faut-il peser ?

Données : - Volume souhaité : V = 100 mL = _ L - Concentration souhaitée : Cm = 100 g/L

Calcul :

\[m = C_m \times V = ......... \times ......... = ......... \text{ g}\]

A.3 – Protocole de dissolution⚓︎

Réalisez les étapes suivantes et cochez au fur et à mesure :

Étape	Action	✓
1	Tarer la balance avec un bécher propre et sec	☐
2	Peser exactement _ g de colorant	☐
3	Noter la masse réellement pesée : m = _ g	☐
4	Transférer le colorant dans la fiole jaugée de 100 mL	☐
5	Rincer le bécher et verser l'eau de rinçage dans la fiole	☐
6	Ajouter de l'eau distillée jusqu'au 2/3 de la fiole	☐
7	Agiter jusqu'à dissolution complète du colorant	☐
8	Compléter avec de l'eau distillée jusqu'au trait de jauge	☐
9	Boucher et homogénéiser (retourner 10 fois)	☐
10	Transvaser dans un bécher de 250 mL	☐
11	Étiqueter : "Solution mère colorant - 100 g/L "	☐

Protocole de dissolution (solution mère)

A.4 – Concentration réelle de la solution mère⚓︎

Si la masse réellement pesée est différente de la masse calculée, recalculez la concentration réelle :

\[C_{m,réelle} = \frac{m_{pesée}}{V} = \frac{.........}{0,100} = ......... \text{ g/L}\]

📌 Cette concentration réelle sera utilisée pour tous les calculs de dilution.

PARTIE B – Préparation de la gamme étalon par dilution⚓︎

B.1 – Objectif⚓︎

Préparer 5 solutions filles de concentrations décroissantes à partir de la solution mère.

Solution	Concentration souhaitée (Cf)	Volume final (Vf)
S1	60 g/L	50 mL
S2	40 g/L	50 mL
S3	20 g/L	50 mL
S4	10 g/L	50 mL
S5	4 g/L	50 mL

B.2 – Calculs préliminaires⚓︎

Pour chaque solution fille, calculez le volume Vm de solution mère à prélever.

Formule : \(V_m = \frac{C_f \times V_f}{C_m}\) avec Cm = _ g/L (concentration de la solution mère)

Solution	Cf (g/L)	Vf (mL)	Calcul
S1	60	50	Vm = (60 × 50) / _____ =
S2	40	50	Vm = (40 × 50) / _____ =
S3	20	50	Vm = (20 × 50) / _____ =
S4	10	50	Vm = (10 × 50) / _____ =
S5	4	50	Vm = (4 × 50) / _____ =

B.3 – Vérification par le facteur de dilution⚓︎

Complétez le tableau pour vérifier vos calculs :

Solution	F = Ci/Cf	F = Vf/Vi	Cohérent ?
S1	___/60 = ___	50/___ = ___	☐ Oui ☐ Non
S2	___/40 = ___	50/___ = ___	☐ Oui ☐ Non
S3	___/20 = ___	50/___ = ___	☐ Oui ☐ Non
S4	___/10 = ___	50/___ = ___	☐ Oui ☐ Non
S5	___/4 = ___	50/___ = ___	☐ Oui ☐ Non

B.4 – Protocole de dilution (pour chaque solution)⚓︎

Pour chaque solution S1 à S5, réalisez :

Étape	Action	✓
1	Choisir la pipette jaugée adaptée au volume Vm	☐
2	Prélever Vm mL de solution mère en faisant attention au trait de jauge	☐
3	Verser dans une fiole jaugée de 50 mL Attention à ne pas dépasser le trait de jauge du bas !	☐
4	Compléter avec de l'eau distillée jusqu'au trait de jauge	☐
5	Boucher et homogénéiser	☐
5	Transvaser dans un bécher de 100 mL	☐
6	Étiqueter (S1, S2... avec la concentration)	☐

Protocole de dilution (solutions filles)

B.5 – Choix de la verrerie⚓︎

Pour chaque volume à prélever, indiquez la pipette jaugée utilisée :

Solution	Vm (mL)	Pipette utilisée
S1		Pipette de ___ mL
S2		Pipette de ___ mL
S3		Pipette de ___ mL
S4		Pipette de ___ mL
S5		Pipette de ___ mL

B.6 – Résultat : votre gamme étalon⚓︎

Une fois les 5 solutions préparées, disposez-les dans l'ordre croissant de concentration :

📋 Texte

     S5         S4         S3         S2         S1        Mère
    1 g/L      2 g/L      4 g/L      6 g/L      8 g/L     10 g/L
      │          │          │          │          │          │
      ▼          ▼          ▼          ▼          ▼          ▼
   ┌─────┐    ┌─────┐    ┌─────┐    ┌─────┐    ┌─────┐    ┌─────┐
   │     │    │     │    │     │    │     │    │     │    │     │
   │     │    │     │    │     │    │     │    │     │    │     │
   │     │    │     │    │     │    │     │    │     │    │     │
   └─────┘    └─────┘    └─────┘    └─────┘    └─────┘    └─────┘

   Couleur plus claire ◄─────────────────────────────► Couleur plus foncée

📸 Prenez une photo de votre gamme étalon

PARTIE C – Détermination de la concentration de la lotion inconnue⚓︎

C.1 – Objectif⚓︎

Estimer la concentration en colorant de la lotion inconnue en la comparant à la gamme étalon.

C.2 – Manipulation⚓︎

1. Verser un peu de lotion inconnue dans un tube à essai ou un petit bécher

2. Placer ce tube à côté de la gamme étalon

3. Observer et comparer les intensités de couleur

C.3 – Observation⚓︎

La lotion inconnue a une couleur qui se situe :

☐ Entre S5 (4 g/L) et S4 (10 g/L)

☐ Entre S4 (10 g/L) et S3 (20 g/L)

☐ Entre S3 (20 g/L) et S2 (40 g/L)

☐ Entre S2 (40 g/L) et S1 (60 g/L)

☐ Entre S1 (60 g/L) et la solution mère (100 g/L)

☐ Plus claire que S5 (< 4 g/L)

☐ Plus foncée que la solution mère (> 100 g/L)

C.4 – Estimation de la concentration⚓︎

D'après votre observation, la concentration de la lotion inconnue est estimée à :

\[C_{inconnue} \approx ......... \text{ g/L}\]

Encadrement : La concentration est comprise entre _ g/L et _ g/L.

C.5 – Vérification de conformité⚓︎

Le cahier des charges impose une concentration entre 40 et 60 g/L.

1. La concentration estimée (_ g/L) est-elle dans l'intervalle [40 ; 60] g/L ?

☐ Oui, la lotion est conforme

☐ Non, la lotion est non conforme

2. Si non conforme, la concentration est :

☐ Trop faible (< 40 g/L)

☐ Trop élevée (> 60 g/L)

PARTIE D – Exploitation et compte-rendu⚓︎

D.1 – Questions d'exploitation⚓︎

Question 1 – Précision de la méthode⚓︎

La méthode de l'échelle de teinte permet-elle une mesure précise de la concentration ? Justifiez en 2-3 lignes.

Question 2 – Sources d'erreur⚓︎

Citez trois sources d'erreur possibles lors de ce TP :

1. _____________

2. _____________

3. _____________

Question 3 – Amélioration de la méthode⚓︎

Quelle méthode instrumentale permettrait une mesure plus précise de la concentration ? (Indice : vous l'étudierez en S23)

Question 4 – Lien avec le métier⚓︎

En quoi ce TP est-il représentatif du travail en laboratoire de contrôle qualité cosmétique ? Répondez en 3-4 lignes.

D.2 – Synthèse du TP (bilan personnel)⚓︎

🎯 Compétence E2 : Communiquer

Rédigez un bilan de TP en 6-8 lignes qui présente :

L'objectif du TP
La méthode utilisée (dissolution + dilution + comparaison)
Le résultat obtenu (concentration de la lotion inconnue)
La conclusion sur la conformité

🏆 Mes réussites aujourd'hui⚓︎

Cochez ce que vous avez réussi à faire :

Réussite	✓
J'ai préparé une solution par dissolution (pesée + ajustement au trait)	☐
J'ai calculé correctement les volumes à prélever pour les dilutions	☐
J'ai vérifié mes calculs avec le facteur de dilution	☐
J'ai réalisé les dilutions avec la verrerie adaptée	☐
J'ai su utiliser l'échelle de teinte pour estimer une concentration	☐
J'ai rédigé un bilan de TP structuré	☐

💡 Bravo ! Ce TP vous a permis de mettre en pratique toutes les notions de S02, S03 et S04.

✅ Auto-évaluation du TP⚓︎

Critère	Note /4
Manipulation : Gestes précis, respect du protocole
Calculs : Tous corrects, vérifiés par F
Observation : Comparaison rigoureuse avec la gamme
Exploitation : Questions traitées, bilan rédigé
Attitude : Sécurité, rangement, travail en équipe

🔗 Pour la suite de la progression⚓︎

Dans les séances suivantes, vous découvrirez :

S07 : La masse volumique (autre propriété mesurable)
S09 : Le pH (contrôle de l'acidité)
S23 (TP4) : CMC par conductimétrie (gamme de concentrations de tensioactif)
S25 : Absorbance et Beer-Lambert (exploitation de spectres et gammes étalon sur documents)

🔧 Outils méthodologiques associés⚓︎

➡️ Fiche méthode 02 – Calculer et interpréter une concentration

➡️ Fiche méthode 03 – Exploiter un TP à l'écrit

➡️ Fiche méthode 04 – Choisir et justifier une dilution

📺 Pour réviser avant le TP⚓︎

🎬 Utiliser une pipette jaugée – 3 min Geste technique à maîtriser avant le TP.

🎬 Préparer une solution par dissolution – 4 min Protocole complet de dissolution.

🎬 Réaliser une dilution – 4 min Protocole complet de dilution.

💡 Conseil : Regardez ces vidéos AVANT le TP pour arriver préparé(e) !