TPE Première S:
La cigarette électronique a-t-elle des effets moins dangereux sur la santé que la cigarette classique?
- Expérience chimique du e-liquide et de la cigarette goudronnée
Pour mieux comprendre la composition de l’e-liquide, nous avons voulu approfondir en effectuant une expérience chimique. Le but de cette expérience est de comparer l’e-liquide aux différentes espèces chimiques qui le composent (propylène glycol, glycérine végétale, nicotine) et au liquide d'une cartouche dite sans nicotine. Pour cela le test le plus adapté est une Chromatographie par couche mince (CCM). Pour une bonne réalisation de la Chromatographie il faut trouver le bon solvant pour que les espèces chimiques réagissent. Donc nous avons cherché le solvant et nous avons trouvé un solvant commun aux trois qui est l'éthanol.
Nous négligerons le propylène glycol faute d’en avoir trouvé. Nous avons pu nous procurer de la glycérine végétale. Pour la nicotine, nous avons récupéré les résidus dune cigarette après avoir été consumé grâce à une pompe à vide.
Matériel :
-entonnoir
-système de pompe à vide (fiole à vide, tuyau, robinet, trompe à vide)
-5 cigarettes industrielles
Donc nous pouvons maintenant réaliser la chromatographie par couche mince. Pour cela voilà le protocole que nous avons effectué :
Matériel :
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Plaque CCM
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Bécher
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Couvercle
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Lampe à UV + ses lunettes de protection
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Capillaire
Liste des espèces chimiques :
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glycérine végétale
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nicotine (eau + résidu de cigarettes cousumées)
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e-liquide avec 6 mg de nicotine
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e-liquide de la cartouche sans nicotine
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éthanol (solvant)




A gauche, voici un système de trompe à vide, d'un coté de l'eau rentre, ressort en bas, et l'eau va aspirer l'air venant du coté. Le but est de mettre une cigarette dans la fente où l'air vient, par conséquent, l'eau va faire consumer la cigarette et on pourra récuperer les résidus.
Nous n'avons pas mis directement la cigarette dans la feinte pour air, mais on a relié la fente à une fiole à vide contenant de l'eau. Sur le dessus, nous avons positionné une cigarette, puis nous l'avons allumée. Nous pouvons voir l'efficacité d'un système de trompe à vide car la cigarette s'est consummée très vite, alors on a decidé d'en faire fumer 5 pour avoir plus de résidus.
A la fin des 5 cigarettes, nous avons coupé l'eau et pendant la consummation des cigarettes nous avons constater une énorme fumée dans la fiole à vide.
L'eau présente dans la fiole à vide devient très vite troublée avec les résidus dedans. Ce mélange avec les résidus va nous servir par la suite.


Démarche :
On trace un trait à 1 cm du bas de la plaque. On y fait quatre marques que l'on légende, suffisamment espacées pour que les produits n'entrent pas en contact (1;2;3;4).
On fait le dépôt des quatre produits à l'aide d'un capillaire.
On procède à l'élution : on met la plaque dans un bécher qui contient de l'éthanol. Le niveau de l'éluant dans le bécher ne doit pas dépasser la ligne de dépôt. On couvre ensuite le bécher avec un couvercle et on laisse diffuser pendant quelques minutes.
On retire la plaque du bécher et on trace la ligne de fin d'élution. On révèle ensuite sous UV, les taches vues sous la lampe par des cercles au crayon de papier pour les analyser par la suite.
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E-liquide avec 6 mg de nicotine
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Glycérine végétale
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E-liquide de la cartouche sans nicotine
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Nicotine
Conclusion :
Des taches sont présentes au même niveau. Ainsi certains produits déposés contiennent le même composé. Donc le e-liquide avec 6 mg de nicotine contient comme indiqué sur l'étiquette du flacon : de la glycérine végétale, de la nicotine et une autre espèce chimique qui pourrait être du propylène glycol. Et le e-liquide sans nicotine pourrait présenter un peu quand même de nicotine. Nous n'avons pas pu accompagner notre chromatographie du propylène glycol pour certifier cette espèce chimique inconnue, que nous supposons commun (cercle rouge), car ce produit est dangereux et devenu interdit d'utilisation dans les lycées.
Analyse de la plaque :
Nous pouvons voir d'après la chromatographie ci_contre un lien entre le 1 (E-liquide avec 6 mg de nicotine) et le 4 (Nicotine), ce qui confirme la présence des 6 mg de la nicotine dans l’e-liquide (cercles oranges). Il y a aussi un lien entre le 2 (Glycérine végétale) et, les deux e-liquide (1 et 3), ce qui certifie la présence de la glycérine e végétale dans l’e-liquide (cercles verts). Nous pouvons aussi observer une certaine cohérence entre la 3 et la 4, qui montrerait que dans le e-liquide sans nicotine, il y aurait une légère présence de nicotine (cercles bleus). Et enfin une dernière liaison entre la 1 et la 3, donc entre les deux e-liquide (cercles rouge), cela pourrait être du propylène glycol car cette espèce chimique est inscrite sur la notice d'instruction avec une présence du propylène glycol à 80% du e-liquide.