CRISTALLISATION DE LA VANILLINE : UN MODÈLE POUR COMPRENDRE LA STRUCTURE DES ROCHES VOLCANIQUES
Auteur : Eric JOURDAN – Professeur de SVT au Lycée Charles Nodier – 39 DOLE
1- Présentation :
Afin d’expliquer la structure microlitique des roches volcaniques, l’expérience consistait à modéliser la fusion puis la cristallisation du soufre. Cette expérience avait les inconvénients de dégager des vapeurs toxiques.
Pour pallier à ce problème, le soufre peut être facilement remplacé par la vanilline (extrait de vanille). Les élèves peuvent donc manipuler en prenant en compte les pictogrammes et en respectant les consignes de sécurité préconisées.
La vanilline se trouve facilement en pharmacie (sur commande) ou chez Jeulin, Sordalab.
2- Objectifs pédagogiques :
- Illustrations des thèmes : La dynamique interne de la Terre
Classe concernée : 1ère – Spé SVT
- Illustrations des thèmes : Une longue histoire de la matière : Des édifices ordonnés : les cristaux
Classe concernée : 1ère Enseignement scientifique
3- Organisation du TP :
- Matériel nécessaire :
– Bec bunsen ou chauffage électrique
– Vanilline
– Lames de verre
– Lamelles
– Pinces en bois
– Scalpel
– Boîtes de pétri
– Microscopes
– Caméra oculaire pour projection
- Protocole :
Quelques jours avant les séances de travaux pratiques, les boîtes de pétri seront remplies à moitié d’eau, puis placées au congélateur. Elles serviront pour le refroidissement brutal.
Lors du refroidissement brutal de la buée peut se former et empêcher la bonne observation au microscope. Il faudra prévoir des torchon ou essuie-tout pour nettoyer les lames avant l’observation.
À la fin du TP, bien aérer la salle.
Préparation de la lame :
Déposer sur une lame très peu de vanilline à l’aide d’une pointe de scalpel.
(une dizaine de cristaux suffisent).
Le chauffage :
A l’aide d’une pince en bois, faites délicatement chauffer la lame.
En quelques secondes, les cristaux fondent. Retirez immédiatement la lame de la source de chaleur, puis recouvrez d’une lamelle. Exercez une pression sur la lamelle afin que la couche de vanilline liquide soit la plus fine possible.
Quelques précautions : bien tenir la lame horizontalement et ne pas faire des gestes brusques ou ne pas souffler dessus, sans quoi les cristaux disparaissent…
Remarque : il est également possible de mettre la lamelle sur les cristaux de vanilline avant de chauffer la lame (méthode peu pratique car risque de faire tomber la lamelle et résultats de faible qualité).
Vitesse de refroidissement :
Pour un refroidissement rapide, la lame sera immédiatement placée sur le glaçon de la boîte à pétri.
Pour un refroidissement lent, la lame sera placée à température ambiante. La cristallisation prendra 3 à 5 minutes pour apparaître.
L’observation pour un refroidissement lent :
Objectif utilisé : le petit objectif (x4)
Après chauffage, la lame est directement placée sur la platine du microscope.
La mise au point est alors immédiatement effectuée. La lumière polarisée n’est pas indispensable pour l’observation des lames.
Quelques minutes après, les élèves peuvent observer directement la formation des cristaux, qui grandissent par croissance centrifuge.
Les résultats :
Lors d’un refroidissement rapide, les cristaux sont extrêmement petits et même parfois difficiles à distinguer au microscope.
Lors d’un refroidissement lent, les cristaux sont beaucoup plus gros.
En lumière polarisée analysée :
Refroidissement rapide :
Refroidissement lent :
