La production de vinaigre est à la fois un processus qu'il est aisé de réaliser de A à Z et dont les apprentissages sont nombreux. Cela demande de la patience mais pas beaucoup de temps d'investissement.
Les avantages de cette manipulation sont :
- Comprendre la production de vinaigre
- Lien avec le cours de biologie évident (bactéries acétiques, drosophiles)
- Techniquement, on peut aussi discuter
- De la fermentation des sucres
- De l'oxydation de l'éthanol
- On peut doser notre vinaigre à l'aide d'un titrage acide -base. Si on démarre de vin commercial, on peut mettre en relation le résultat avec la teneur initiale du vin .
Nous avons choisi pour cette expérience de réaliser en une étape toutes les étapes de la production :
- Récolte de raisin en automne
- Pressage du raisin et mise en bouteille non fermée. On peut protéger la solution de la poussière avec un peu d'ouate.
- Attente pour que les fermentation et oxydation naturelles se fassent. Ce sont les ferments présents sur le raisin qui vont initier la fermentation alcoolique. Ensuite, les bactéries acétiques présentes dans l'air oxyderont l'alcool et formeront une mère réutilisable pour oxyder d'autres soltions alcooliques.
- Filtration du vinaigre (février-mars)
On peut aussi directement partir d'une solution alcoolique ou de restes de vin. Il est également possible de produire du vinaigre de bière mais il est nécessaire d'avoir une mère de vinaigre. Sinon, la bière va pourrir plutôt que de juste s'oxyder.
Remarques :
- Il ne faut évidemment pas fermer hermétiquement la bouteille. Soit on perce le bouchon original et on retourne un verre dessus pour éviter les poussières, soit on fabrique un petit bouchon avec le l'ouate.
- Vous obtiendrez au final : une mère de vinaigre contenant la biomasse bactérienne et probablement pas mal de drosophiles à pouvoir regarder au microscope !
Voici quelques images utiles
 
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Cette mallette est une amélioration d'une idée du professeur Philippe Snauwaert, didacticien de la chimie à l'UNamur. Elle a été réalisée par Pierre-Yves Druard lors de l'agrégation. Elle a ensuite fait l'objet de formations CECAFOC pour le CEFOSCIM (centre de formation en sciences et mathématiques de l'UNamur).
Les avantages de cette mallette sont :
- Les réactifs ne sont pas dangereux.
- Les réactions miment correctement les réactions biologiques d'agglutination. La lente cinétique de l'anti-D également.
- La mallette est libre, il vous est totalement possible de la réaliser vous même.
Voici quelques slides issues des formations de présentation de cette mallette.
      
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Ceci est d'avantage une démonstration
Cependant, elle offre certains avantages :
- Visuelle.
- Peu de matériel nécessaire.
- Liens intéressants avec le cours de chimie
Ces vidéo issues de youtube vous montrent le matériel, le déroulement et le résultat.
Utiliser le vacun-vin pour appréhender la pression
La diminution de la pression dans une bouteille en plastique permet l'écrasement de la bouteille. On rend ainsi visuelle l'influence de la pression atmosphérique.
On peut aussi travailler l'elasticité des matériaux, avec une faible dépression à l'intérieur de la bouteille, la déformation est réversible et la bouteille peut retrouver sa forme initiale. Si on applique une dépression plus importante, la déformation devient irréversible et la bouteille reste marquée par la déformation.
Utiliser le vacun-vin pour appréhender les changements d'état
Les changements d'état sont fortement liés à la pression, le vacu-vin permet de modifier la pression de façon importante et facilement autour d'une matière. On peut, par exemple, comme dans la vidéo suivante, travailler sur l'ébullition de l'eau.
La cendre de bois contient des substances inorganiques qui ne sont ni combustibles, ni volatiles. Ainsi, les sels minéraux initialement contenus dans la sève et les cellules d'un arbre vont se transformer en oxydes. Les métaux les plus présents sont le sodium, le potassium, le calcium et le magnésium.
Tous ces oxydes de métaux alcalins et alcalino-terreux réagissent avec l'eau pour former des hydroxydes (des bases fortes). Il est donc tout à fait possible de doser la quantité d'oxydes présents. Comme il nous sera impossible de les distinguer, nous exprimerons le résultats en équivalent d'un des métaux, nous choisirons arbitrairement d'exprimer le résultat en 'équivalent potassium', faisant comme si il n'y avait que deu potassium dans le végétal brulé.
Mode opératoire
- Tamiser finement la cendre pour enlever les éventuels petits morceaux de charbon restant.
- Chaque élève prélève 10g de cendre tamisée et la met en contact avec environ 100 mL d'eau bouillante. 5 minutes doivent suffire.
- Filtrer le mélange afin de séparer le résidu de cendre de la solution et rincer le filtre avec un peu d'eau chaude.
- Placer la solution dans un erlenmeyer de 250 mL, y ajouter quelques gouttes de phénolphtaléine (la solution vire au pourpre).
- Titrer cette solution avec une solution de HCL 0,1 M
- Déterminer la masse de métaux alcalins et alcalino-terreux en équivalent potassium.
Evacuation des déchets
- Le filtre avec le reste de la cendre peut être composté (ou à défaut jeté à la poubelle)
- La solution obtenue peut être :
- Réutilisée pour une détermination gravimétrique
- A défaut, jetée à l'évier.
