annexes et expériences

Voici les différentes expéciences que nous avons réalisé lors des séances:

1ere expérience: Poudre de carbone

La première expérience, que nous avons réaliser en classe, consistait à préparer une poudre noire à base de carbone.

Matériel nécessaire:

- fusain ( carbone )

-feuille

-pilon et mortier

-ruban adhésif

-pinceau

-support (ex: assiette)

 Protocole expérimental:

-Mettre un bâton de fusain dans le mortier. À l'aide du pilon, écraser le fusain jusqu'à obtenir une poudre noire très fine.

-Faire une pression avec son doigt sur l'assiette

-Déposer une fine couche de poudre à l'aide du pinceau

-Souffler pour retirer l'excédent

-A l'aide d'un ruban adhésif prélever l'empreinte et la déposer sur la feuille de papier

Nous avons maintenant une empreinte digitale. Nous pouvons par exemple la comparer avec les empreintes de la victime et des principaux suspects.

Il n'y a aucune réaction chimique, seulement la poudre va « coller » à l'empreinte. Cela montre que l'empreinte qu'on laisse sur les objets n'est en fait que la sécrétion des glandes cutanées qui se déposent sur la surface en suivant la forme de notre empreinte digitale.

Cette expérience est très facile à réaliser, et fonctionne si le support choisi est adéquate.

2eme expérience: Réactif à la ninhydrine

La deuxième expérience, que nous avons réalisée en classe, consistait à réaliser une solution à base de ninhydrine.

Matériel nécessaire:

-Réactif à la ninhydrine

-alcool à 90°

-cyclohexane

-éprouvette graduée (60ml)

-2 petits bechers

-une pipette graduée (10ml)

-un pipeteur

-un papier filtre

-un petit vaporisateur

Protocole expérimental:

-l'expérience est à réaliser sous une hotte

-verser 40 ml de cyclohexane dans une éprouvette graduée

-prélever 6ml de réactif à la ninhydrine à l'aide d'une pipette graduée dans un becher

-les verser dans l'éprouvette graduée

-prélever 1,8 ml d'alcool à 90° à l'aide d'une pipette graduée dans un becher

-les verser dans l'éprouvette graduée

-prendre un papier filtre et y déposer ses empreintes digitales

-verser la solution dans un vaporisateur

-asperger abondamment le papier filtre pour qu'il soit bien humide

-laisser sécher

 Au début, nous pensions que l'expérience n'avait pas fonctionné car aucune empreinte digitale n'est apparue.

Seulement nous ne savions pas que la réaction était longue, qu'il fallait donc attendre plusieurs jours pour voir des résultats. Il n'était pas non plus préciser qu'il fallait sécher le papier dans une étuve. Hélas nous avons appris l'existence de ces données capitales quelques jours après, il nous est donc impossible de savoir si une réaction s'est produite ou non.

Cela ne nous a pas empêché de nous pencher sur la réaction qui permet aux empreintes d'être révélées grâce à la ninhydrine. C'est une réaction assez complexe, qu'il nous est difficile d'expliquer avec nos bases en matière de chimie. Sans trop rentrer dans les détails nous pouvons dire que la ninhydrine est une molécule qui va réagir avec les acides aminés contenus dans les sécrétions des glandes sudoripares (il y a une suite de réactions classiques: formation d'une imine, décarboxylation, hydrolyse de la nouvelle imine formée, condensation (sous forme d'imine à nouveau) avec une seconde molécule de ninhydrine).

L'équation de réaction est :

2 C9H6O4 + NH2-CHR-COOH = CO2 + C18H9NO4 + R-CH=O + 3 H2O

Cette réaction va conduire à un composé: le pourpre de Ruhemann (de couleur rouge-violette).

Au niveau de l'empreinte: en réagissant avec les acides aminés de l'empreinte, la nihydrine provoque donc une coloration violette qui permet de révéler l'empreinte.

3eme expérience: « méduse » d'ADN

Cette expérience permet d'extraire un agrégat visible à l'œil nu de filament d'ADN (à partir de cellules buccales)

Matériel nécessaire:

-un tube à essais

-un bécher de 250ml

-une éprouvette graduée de 10ml

-une cuillère à café

-éthanol (10ml)

-savon liquide

-hydrogénocarbonate de sodium

-sel

-eau froide (12Oml)

-salive (+ cellules buccales)

Protocole expérimental:

-verser 10ml d'éthanol dans une éprouvette graduée, puis la placée dans une bac à glace pour faire refroidir l'éthanol.

-Préparation du tampon permettant de libérer l'ADN des cellules.

-Dans un becher:

     - une cuillère à café de savon liquide

     - une cuillère à café d'hydrogénocarbonate de sodium

     - une pincée de sel

     -120ml d'eau froide

-Bien mélanger à l'aide de la cuillère, en évitant de produire trop de mousse

-Récupération des cellules buccales:

-effectuer un léger massage des joues contre le coté des dents

-cracher dans le tube à essais: le niveau doit atteindre environ 1cm

-Rajouter 2foix le volume de salive de tampon d'extraction (environ 2cm), ajiter vigoureusement durant 2minutes

-Rajouter le même volume d'éthanol refroidi que celui du mélange tampon-salive, attention à verser doucement, en inclinant les 2 tubes, de façon à ce que les 2 phases se mélangent le moins possible

Un agrégat blanchâtre apparaît, c'est une « méduse » d'ADN.

Explication de l'expérience: Le sel a permis d'absorber l'eau des cellules mais aussi de désolidariser l'ADN de certaines protéines contenue dans les cellules. En suite, le liquide vaisselle a permis de casser les membrane cellulaires. Enfin, l'alcool permet de compacter l'ADN sous forme de pelote (l'ADN est insoluble dans l'alcool). De plus étant plus léger, l'ADN remonte doucement à la surface.

Évidemment la méduse d'ADN n'est pas composée d'une seule molécule d'ADN, tout d'abord car au départ il y a des nombreuses cellules buccales, qui donneront 46 molécules d'ADN chacune. De plus, notre bouche contient aussi des bactéries et des déchets d'aliments... donc cette expérience ne nous montre pas NOTRE molécule d'ADN. Cette expérience est tout de même intéressante et assez facile à réaliser.

 

4ème expérience : réactif à l’eau oxygénée (sur des traces non visibles)

La quatrième expérience réalisée en classe, permettait de révéler du sang sur des tâches non visibles. Cette méthode est dite d’orientation.

Matériel nécessaire :

-eau oxygénée à 10 volumes

-un compte-gouttes

-un morceau d’étoffe de coton

-un échantillon de sang de bœuf

-eau distillée

-une bassine

Protocole expérimental :

-Diluer quelques gouttes de sang avec de l’eau distillée dans la bassine

-Imbiber le linge dans le sang dilué

-L’essorer et le laisser sécher pendant 15 minutes

-Laver le linge à l’eau distillée afin de faire disparaître les tâches rouges

-Le laisser sécher

-Déposer plusieurs gouttes d’eau oxygénée sur le linge

Une mousse blanche apparaît alors aux endroits où l’hémoglobine est restée fixée au tissu. Comme nous l’avons expliqué dans la deuxième partie de notre TPE (le sang), c’est l’hémoglobine qui décompose l’eau oxygénée induisant ainsi à un dégagement d’oxygène. L’oxydation au contact de l’hémoglobine est due au fer contenu dans l’hème de l’hémoglobine.

L’eau oxygénée se décompose selon l’équation suivante : H2O2 + H2O2  2H2O + O2.

5ème expérience : réactif à l’eau oxygénée (sur des traces visibles)

La cinquième expérience que nous avons réalisée, permettait l’authentification des tâches en tant que sang.

Cette expérience se base sur le même principe que la précédente. Après avoir mis quelques gouttes d’eau oxygénée sur les tâches, une effervescence se crée formant une mousse blanche. La réaction est identique à la quatrième expérience.

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