RDP - mayonnaise

[mathieu.lau]

Bonjour,

j'aimerais quelques avis sur le problème que je compte proposer aux spé sur la mayonnaise.
Il s'agit d'estimer le volume maximal d'huile que peut stabiliser un jaune d'oeuf.
Merci d'avance à ceux qui liront.

Laurent

mayonnaise.pdf

[bipbip]

Salut

Intéressant, mais dur, dur, dur ! En faisant quelques calculs sur le coin de la table, je trouve un volume de 3,34 L. Bon 1 ODG de différence, c'est pas trop loin !

Merci pour le partage

bipbip

[mathieu.lau]

Merci pour ta réponse bipbip, on peut compter sur toi.

De mon côté j'obtiens plutôt 0,37 L et c'est pourquoi j'ai posté mon sujet. Je suis loin de la valeur annoncée par H.This.
J'ai pris comme hypothèse que seule la tête zwitterionique dépassait et j'ai considéré un carré d'environ 6 laisons de côté.
Résultats intermédiaires :
nb de molécules tensioactives : 1,4E21
surface de la tête : 8E-19 m²
surface d'une goutte : 1,3E-11m²
nb de molécules par gouttes : 1,6E7
nb de gouttes pouvant être stabilisées : 9E13
volume d'huile correspondant : 9E13 *4/3*pi*1E-18 = 3,6E-4 m³ soit 0,36 L

J'ai trouvé confirmation de ce résultat dans un livre de gastronomie moléculaire (google books) dont voici le passage intéressant.

http://books.google.fr/books?id=ngngB87 ... CDsQ6AEwBA

Je reste assez perplexe.

Laurent

Edit : et dans le livre Chimie dans la maison (cultures et techniques - Nantes), on peut lire 33 L avec un seul jaune ! (page 63)
Edit 2 : Si on considère que la masse de lécithine est de 5g (et non 0,35*5 comme je l'ai fait), on arrive à 1 L.

[Donatello]

Merci pour ta réponse bipbip, on peut compter sur toi.

J’arrive, j'arrive: juste plus lent puis un pote à chasser puis une fille à convoyer...

0,83L

J'ai estimé que la molécule se plantait par le milieu comme un tire-bouchon avec deux très longues branches hydrophobes (lipophiles): elle offre donc une surface rectangulaire de 40 liaisons sur 2 liaisons latéralement (les CH).
Sa surface est 40*150E-12*2*150E-12=1,8E-18m2.
Dans 1,7g, je trouve 2,3E-3mol soit 1,4E21molécules.
La surface totale est alors de 2500m2 (=1,8E-18*1,4E21).
Ce qui correspond à la surface de 2,0E14 bulles de 1E-6m de rayon, soit un volume de 0,83L.

[mathieu.lau]

Merci pour ta réponse Donatello.
Cependant je n'imagine pas un tire bouchon comme tu le décris. Je vois la molécule comme une tête à 2 filaments (au lieu de 1 classiquement dans les représentations habituelles). Ces 2 queues seraient tournées vers l'intérieur de la micelle (l'huile) et seule la tête émergerait.

Je dois corriger le pourcentage (35%) que j'ai donné, il ne sert à rien. Dans l'extrait de This c'est 5 g de tensioactifs et pas 5 g de jaune (ce serait vraiment un très petit oeuf).

Laurent

[znamrv]

Salut

Je vois une tête et une queue qui rentrent à peu près dans un carré de 10 * 10 liaisons (liaison intermoléculaire comprise)
Pour couvrir un terrain de foot de 10 000 m² il faut 4 * 10^21 molécules, j'en trouve 4 * 10^21 dans les 5 g.

Jusqu'ici tout va bien

Je pars donc sur 10 000 m² x V(goutte)/S(goutte) pour avoir le volume d'huile final de 3,3 L d'huile, avec un rayon de 10^-6 m

Dans la mayonnaise, il n'y a pas que de l'huile, mais le reste du jaune, la moutarde et éventuellement le vinaigre, ce qui doit bien pouvoir faire 5 ou 6 L en tout.

[znamrv]

Et je confirme l'affirmation présente dans le livre :
" On rate une mayonnaise quand on la fait devant sa belle mère."

[Donatello]

Si S est la surface disponible de molécules tensio-actives, le volume V de la mayonnaise est égal à (S/3)*R où R est le rayon d'une goutte.

Plus le rayon d'une goutte est grand plus le volume de la mayonnaise, à surface S de molécules tensio-actives constante, est grand.

Pour moi, cela se comprend plus facilement à l'envers: si je prends un cube de côté R, son volume est R^3 et sa surface est 6*R^2. Si maintenant, je coupe chaque face du cube sur leurs deux médianes, j'obtiens 8 cubes, toujours pour un volume total de R^3, par contre la surface nécessaire est 12*R^2.

Dans la référence citée, le rayon des gouttes est de 0,01mm: j'obtiens alors un volume de mayonnaise de 8,3L. Pour aller jusqu'à 25L, il faudrait juste que la surface utile de molécules tensio-actives soit trois fois plus grande. Dès lors, ou la molécule a une surface trois fois plus grande que celle que j'ai estimée si elles sont collées les unes ou autres ou elles ne sont pas collées les unes aux autres et elles ont une surface utile plus grande que leur surface, ou d'autres hypothèses.

Mon point de vue, et pour répondre à ta demande initiale: il serait souhaitable que tu donnes une information précise de la surface utile d'une molécule à la surface de la goutte.

[mathieu.lau]

Merci pour vos réponses, ça m'aide.

@ Donatello
Je suis bien d'accord pour la surface utile. Le problème hélas c'est que je ne la connais pas...

Laurent

[mathieu.lau]

Bonjour à tous,

voilà donc l'énoncé et la proposition de correction pour le TP que je donnerai aux spécialistes.
Merci bien pour vos conseils.

Laurent

materiaux_TP_11_tensioactifs.pdf

materiaux_TP_11_tensioactifs_correction.pdf