Sujet et corrigé Sciences physiques et chimiques - BTS Bioanalyses et contrôles

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Extrait du sujet : Le sujet traite du thème des cosmétiques. Il est composé de quatre parties, toutes indépendantes.
A - Couleur : pigments et colorants (10 points) Certains pigments et colorants sont autorisés dans la formulation de cosmétiques, et utilisés par les fabricants pour teinter les produits, afin parfois d'augmenter l'attractivité du produit auprès des utilisateurs.
Un fournisseur de lotion démaquillante indique une concentration en colorant "Cl 42090" de (4,0 ± 0,2) x 10-6 mol-L-1, Ce colorant est un colorant azoïque et est appelé « bleu brillant ». L'objectif de cet exercice est de vérifier la conformité du produit. 1 - Spectre d'absorption : couleur et choix de la longueur d'onde On donne le spectre d'absorption UV-visible d'une solution aqueuse de Cl 42090 entre 400 et 780 nm : Schéma] On appelle « étoile chromatique » la représentation ci-contre donnant, sur deux branches opposées les couleurs complémentaires : lorsque la matière absorbe une couleur du spectre lumineux, alors l'œil perçoit cette matière comme étant colorée de la couleur complémentaire.... Retrouvez l'intégralité du sujet ci-dessous :

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Extrait du corrigé : A. Couleurs, pigments, colorants
1. Le maximum d'absorbance a lieu pour une longueur d'onde égale à 640 nm, qui correspond à une couleur orange. Le colorant apparaît de sa couleur complémentaire, le bleu.
2. Il faudra régler le spectrophotomètre à la longueur d'onde de 640 nm afin d'avoir des absorbances élevées pour limiter les erreurs.
3. A = ε l c avec ε= coefficient d'extinction molaire mol-1.m2 l =longueur de la cuve en m et c = concentration en mol.m-3A est sans unité On tolère aussi c en mol.L-1 l en cm et ε en mol-1.L.cm-1
4. On obtient une droite qui passe par l'origine : on en déduit que A et c sont proportionnelles .Cela confirme que la loi de Beer Lambert est vérifiée.
5.c=A/120000 soit c=3,85.10-
6 mol.L-16. Avec l'incertitude on obtient une concentration comprise entre 3,66.10-6 mol.L-1et 4,04.10-6 mol.L-1B.Eau oxygénée
7. Le fabricant annonce une concentration comprise entre 3,8.10-6 mol.L-1 et 4,2.10-6 mol.L-1
L'ordre de grandeur est certes respecté. En revanche la concentration peut être inférieure à 3,8.10-6 mol.L-1, borne inférieure du fabricant.

Retrouvez le corrigé complet ci-dessous :

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Extrait du sujet

Partie 1- Stérilisation par irradiation (9 points)

Document 1: À faible dose, l'irradiation sert à inhiber la germination (pommes de terre, oignons, ail, gingembre), à désinsectiser et déparasiter les céréales, les plantes légumineuses, les fruits frais et secs, les poissons et les viandes, à ralentir le processus physiologique de décomposition des fruits et légumes frais. À dose moyenne, l'ionisation par irradiation permet la prolongation de la conservation des poissons frais, des fraises, l'élimination des agents d'altération et des micro-organismes pathogènes sur les fruits de mer, les volailles et viandes (produits frais ou congelés). Elle permet également l'amélioration technique des aliments, par exemple l'augmentation du rendement en jus de raisin ou la diminution de la durée de cuisson des légumes déshydratés. À forte dose, l'ionisation permet la stérilisation industrielle des viandes, volailles et fruits de mer, des aliments prêts à l'emploi, des rations hospitalières, et la décontamination de certains additifs et ingrédients alimentaires comme les épices, les gommes, les préparation d'enzymes. Ces techniques d'irradiation de produits de consommation peuvent être autorisées car, à l'issue de leur traitement, ces produits ne présentent aucune radioactivité artificielle ajoutée. Source: Site web de l'ASN, autorité de sécurité nucléaire.

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Extrait du corrigé:

Partie 1 : Stérilisation par irradiation

1.1.A l'issue du traitement , les produits n'ont pas de radiaoctivité artificielle ajoutée (d'apres le document 1).Ils ne contiennent que leur radioactivité naturelle donc il n'y a aucun danger de contamination par ingestion. 1.2.Le cobalt 60 est radioactif beta moins : la particule émise est un électron. Le bilan de la désintégration est : 1.3.La période radioactive est le temps au bout duquel la moitié des noyaux initiaux a été désintégrée. 1.4. On a λ=ln2/T .Il faut convertir T en s pour avoir la constante en USI t=2000X24X3600=1,73.108s On a donc λ=ln2/ 1,73.108s =4,0.10-9 s-1 1.5.L'activité d'une source radioactive est le nombre moyens de désintégrations par seconde du nucléide radioactif. 1.6.On a A=λN soit N=A/λ soit N=2,5.1017/4,0.10-9=6,3.1025 noyaux L'énoncé manque de rigueur sur les chiffres significatifs , on arrondit N=6.1025 noyaux 1.7.On calcule tout d'abord la quantité de matière n soit N=N/Na n=6.1025/6,02.1023=104 mol. On a m=nM soit m=104x60=6240 g=6,24 kg. 1.8. E=1,33 MeV=1,33x1,6.10-13=2,13.10-13 J On a E=hν donc ν=E/h soit ν= 2,13.10-13/6,62.10-34=3,2.1020 Hz On a λ=c/ν soit λ=9,3.10-13 m 1.9.Cette longueur d'onde est inférieure à 10-11 m ( 0,01 nm) : elle appartient donc au domaine des rayonnements gamma.

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Extrait du sujet :

A : Dosage d'une solution de bleu de méthylène (8,5 points)

Le bleu de méthylène est un colorant pour préparation microscopique utilisé essentiellement pour colorer les noyaux et autres structures oxydantes afin d'apprécier plus précisément le nombre de cellules mortes.
Les solutions colorantes utilisées sont obtenues par dissolution du bleu de méthylène dans de l'eau distillée.
Un personnel de laboratoire souhaite déterminer avec précision la concentration du colorant d'une solution X dont l'étiquette porte l'indication :

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