Le Coca-Cola

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Salut les aventuriers !

Voilà hier j'ai dosé du coca-cola. On mesure son pH après dégazage (histoire de ne pas compter l'acide carbonique). Et on trouve une concentration de $33 \mathrm{mmol/L}$. Avec un $\mathrm{pH} = 1.92$ après degazage par agitation.

On fait une Chromatographie Ionique pour identifier les anions. Résine amonium quaternaire, supresseur chimique sulfonate etc…

On obtient un pic correspondant à 6 mmol/L de phosphate. C'est très peu. On regarde les autres anions en présence, nous avons des chlorures, et des sulfates.

$33 \mathrm{mmol/L}= [\mathrm{H_3O^+}] > [\mathrm{H_2PO_4^-}] = 6 \mathrm{mmol/L}$

Imaginons que l'acide carbonique n'est pas était totalement degazé, il se peut que le pH prelevé soit trop élevé non ? Et lors du dosage les carbonate ne sont pas identifiable (éluant carbonate avec piegeur de CO2, en somme les carbonates sont éliminés dans cette colonne avant d'arriver au detecteur).

Donc ma question est la suivante :

N'a t-on rien oublié ? L'acidité du coca est-il vraiment partiellement du à de l'acide sulfurique et de l'acide chlorhydrique en plus de l'acide phosphorique ?

Note : nous n'avons pas observé de citrate … Je trouve ça curieux

Merci de votre temps accordé à la lecture de ce post.

Édité par Blackline

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Et on trouve une concentration de 33 mmol/L

… En quoi ? :)

(j'imagine en acide phosphorique, m'enfin c'est pas clair. Vous avez tenu compte que c'est un acide faible, au fait ?)

Imaginons que l'acide carbonique n'est pas était totalement degazé, il se peut que le pH prelevé soit trop élevé non ?

Oui. Ceci étant dit, c'est pas une question : le dégazage est une chose, mais il reste très probablement de l'acide carbonique encore dissous. Pour tenir compte de ça, une petite idée pourrait être d'aller voir du coté de la loi de Raoult : même si c'est pour le système eau-CO2, ça peut toujours donner une idée.

Note : nous n'avons pas observé de citrate … Je trouve ça curieux

Moi pas. D'une manière ou d'une autre, on ne le retrouve que dans le light ou le zéro. D'après 5 minutes de googling, il servirait à masquer l'acidité, ce qui est inutile dans le coca "normal" ou c'est le sucre qui joue ce rôle (exemple ici, pas que je crois cette source plus qu'une autre, mais il en fallait bien une et c'est cohérent avec ce qu'on trouve par ailleurs).

Édité par pierre_24

Doctorant et assistant en chimie à l'Université de NamurEx-dev' pour ZdS (a aidé à réaliser la ZEP-12 !) • Carniste cis (y parait que c'est une injure)

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Auteur du sujet

Électroneutralité

$$[\mathrm{H_3O^+}] = [\mathrm{HO}^-]+ [\mathrm{PO_4^{3-}}] + [\mathrm{HPO_4^{2-}}] + [\mathrm{H_2PO_4^-}]$$

Approximation vue le $\mathrm{pH} = 1.92$ et $pK_{a1} = 2.15 $

$$[\mathrm{H_3O^+}] = [\mathrm{H_2PO_4^-}]$$

Conservation de la matière

$$ \mathrm{C_{phosphate}} = [\mathrm{PO_4^{3-}}] + [\mathrm{HPO_4{2-}}] + [\mathrm{H_2PO_4^-}] + [H_3PO_4] $$

Approximation vue le $\mathrm{pH} = 1.92$ et $pK_{a1} = 2.15 $

$$ \mathrm{C_{phosphate}} = [\mathrm{H_2PO_4^-}] + [H_3PO_4] $$

Après :

$$K_{a1} = \frac{[H_3O^+]²}{[H_3PO_4]} = \frac{(10^{-pH})²}{C_{\mathrm{phosphate}}-[H_2PO_4^-]} = \frac{(10^{-pH})²}{C_{\mathrm{phosphate}}-10^{\mathrm{-pH}}} = 10^{-pK_{a1}}$$

jusqu'à trouver Cphosphate = 33 mmol/L

Donc c'est bien ça que tu appel tenir compte du fait que ce soit un acide faible ?

Édité par Blackline

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Hmmm 1.92 me parait bien bas pour du coca-cola si on parles bien de la marque, on devrait être plus aux alentours de 2.5

Ceci mis à part, pourrais tu reprendre le calcul de la concentration en phosphate par le pH ? 33mmol/L ça fait pas loin de 3g/L ce qui est justement 6 fois trop grand par rapport à la réalité qui est bien plus proche de ta mesure par chromatographie. edit : non tes calculs sont bons, je trouve pareil. Pour moi c'est un problème de mesure sur le pH, tout le monde a trouvé la même chose ?

Pour pH 2.5 comme je l'attendrais de cette mesure j'ai pas vérifié, le calcul est plus compliqué puisqu'on ne peut pas prendre tes approximations. Edit : j'ai retrouvé un de mes fichiers excel qui me donne un résultat similaire à ta chromato à ce pH.

Note : nous n'avons pas observé de citrate … Je trouve ça curieux

Moi pas. D'une manière ou d'une autre, on ne le retrouve que dans le light ou le zéro. D'après 5 minutes de googling, il servirait à masquer l'acidité, ce qui est inutile dans le coca "normal" ou c'est le sucre qui joue ce rôle (exemple ici

pierre_24

En fait l'acide citrique à été remplacé par l'acide phosphorique car beaucoup moins cher et qu'il en faut 30% de moins pour le même résultat niveau acidité en bouche. Donc oui, pas de citrates de cette source. Par contre la caféine est souvent ajoutée sous forme de citrate de caféine, ce qui se voit en chromato.

Mais pour savoir si c'est normal de ne pas en voir, il nous faudrait plus d'infos : référence de la colonne et composition de l'éluent ainsi que le temps de l'analyse ça serait un bon début.

Édité par Akio

Darn, the homo-linear impulse won't morpho-recreate the whaled aero-replicator! We'll have to inhibit the morvo-phased multi-detonator…

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Là t'as rien qui te permet de conclure à la présence de ces acides. Tu sais seulement qu'il y a des sulfates et des chlorures, mais le mélange est suffisamment compliqué pour qu'on ne sache pas d'où ils viennent.

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Auteur du sujet

Bah comme je l'ai écrit on a plus d'$[H_3O^+]$ que de phosphate, cela veut bien dire que des ions oxonium sont donné par quelqu'un d'autre ?

$t_R \mathrm{max} = 13 \mathrm{minutes} $

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Justement, je pense que la mesure du pH n'est pas bonne, il aurait carrément fallut faire un dosage ph-métrique pour confirmer.

Après il peut y avoir pleins d'autre sources, on peut trouver de l'acide benzoïque ou tartrique par exemple. Mais je peux t'assurer que les acide chlorhydrique et sulfurique sont absent de la recette du coca-cola (à part indirectement si tu part de la production du sucre utilisé)

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Auteur du sujet

Ah c'est bien ce que je pensais ! Car notre prof insistée tellement sur le côté révolutionnaire de la "trouvaille" trop simpliste à mon goût.

Merci Akio et Pierre pour vos réponses !

Нова Проспект

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Bah si il veut quelque chose de révolutionnaire, passer votre coca en HPLC sur une C18 avec un détecteur de fluorescence (émission 280nm, détection 310nm), étalonnez (ajout dosés vu la matrice) pour doser le BPA :p

Édité par Akio

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Auteur du sujet

Mais le BPA c'est surtout quand la bouteille est vieille qu'il y en a ?

J'me suis toujours demandé pourquoi leurs Bouteilles n'étaient pas en PEHD.

Et pour les anions la Chromatographie ionique devrait nous renseigner intégralement sur les tartrates et benzoate nop' ?

Нова Проспект

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Mais le BPA c'est surtout quand la bouteille est vieille qu'il y en a ?

Non, à moins que les bouteilles ne soit en polycarbonates. Je pensais aux cannettes en fait, leur revêtement intérieur est fait de résines contenant du BPA, j'ai participé à un projet sur ça quand j'étais à l'école. Pour les bouteilles, c'est le trioxyde d'antimoine qu'il faut chercher :p

J'me suis toujours demandé pourquoi leurs Bouteilles n'étaient pas en PEHD.

Trop perméable au CO2

Et pour les anions la Chromatographie ionique devrait nous renseigner intégralement sur les tartrates et benzoate nop' ?

oui, mais ça dépends de tes conditions d'analyse

Édité par Akio

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