Synthèse d’espèces chimiques
télécharger 156.03 Kb.
|
| Barème utilisé pour la présentation orale :
Une évaluation cursive peut également être utilisée pour ce travail :
graduation proposée Si l’on souhaite évaluer de façon chiffrée cette activité, il est possible de télécharger un tableau de conversion d’un bilan de compétences, disponible sur le site académique, à l’adresse suivante http://physique.ac-orleans-tours.fr/approche_par_competences/ (en bas de page). Ce tableau complété pourrait être rempli comme l’indique la copie d’écran ci-dessous. Selon l’analyse du professeur, les coefficients de pondération des compétences sont modifiables.  Dans cette activité, on pourra proposer de pondérer les compétences ANA, REA et COM d’un coefficient 2 et d’attribuer le coefficient 1 à la compétence APP. Exemples de synthèse : LES PARFUMS Je souhaite travailler comme vendeur dans la Cosmétic Valley. Je vais vous exposer mon entretien d’embauche. Tout d’abord la Cosmétic Valley est le premier centre de ressources mondial de la parfumerie cosmétique. Créé en 1994, il est principalement situé dans les départements de l'Eure-et-Loir et du Loiret mais s'étend également jusqu'aux départements voisins. Ensuite, pour réaliser les milliers de parfums qui s’étalent dans les vitrines des magasins, les parfumeurs doivent extraire puis assembler dans de subtils mélanges des centaines d’odeurs différentes. Le procédé le plus ancien est sans doute la distillation : la matière à traiter, souvent des fleurs ou des végétaux, est placée dans un plateau percé de la cuve d’un alambic. L’eau de la cuve chauffée se vaporise puis se liquéfie dans des vases. L’huile, plus légère, est récupérée à la surface. Une autre technique traditionnelle est l’enfleurage. Les fleurs sont mises à macérer dans des matières grasses chauffées. Le tout est filtré à travers un tissu. Une dernière technique est l’extraction qui consiste à laver les plantes dans un solvant (hexane ou alcool). Après décantation le solvant est vaporisé afin d’obtenir une pâte odorante à partir de laquelle on produit de l’essence pure. D’autres techniques d’extraction plus récentes existent, mais ce sont surtout les méthodes de synthèse qui ont révolutionné la parfumerie. Pour finir, il est bon de rappeler qu’un grand parfum est en réalité constitué de produits naturels ET synthétiques. Commençons par nous intéresser aux produits naturels. Dans la région de Marāgheh, les femmes récoltent les figues de barbarie, qui sont les fruits des cactus. Le travail de récupération des graines est fastidieux : épluchage, dépulpage, tri, nettoyage puis séchage au soleil. L’extraction a lieu sur place et il en ressort une huile riche en vitamine E et trois fois plus anti-oxydante que l’huile d’argan, donc idéal pour lutter contre le vieillissement de la peau. Les quantités nécessaires à sa fabrication en fond une des huiles les plus chères au monde : entre 400 et 600 euros le litre. Ceci à cause d’un rendement faible : une tonne de fruits frais pour faire 30 kilogrammes de graines pour faire un litre d’huile brute. Un autre exemple est celui de l’essence de rose qui est cher (90 euros les 10mL) et utilisé avec parcimonie dans les créations modernes. Par conséquent, pour des raisons financières mais également écologiques (espèces protégées ou en quantité insuffisante…) de nombreuses matières premières sont créées en laboratoire. En effet, le premier parfum issu de la synthèse fut Chanel n°5 en 1925. Restons dans l’histoire… L’un des produits de synthèse le plus utilisé est la couramine. Cette molécule découverte à la fin du 19ème siècle, a révolutionné l’industrie du parfum par son odeur inédite de foin séché et de vanille. Elle a été utilisée pour la première fois en 1889 dans le parfum Jicky® par Guerlain®. Passons au présent … Grâce à des techniques comme le headspace, qui permet de capturer le véritable parfum d’une fleur et de le recréer à l’identique, alors qu’il est impossible à extraire naturellement, l’industrie des matières de synthèse s’émancipe. Il est a noté que le headspace de rose donne paradoxalement une note plus proche de l’odeur de la fleur que l’huile essentielle. Un second aspect, est la synthèse de molécules qui ont une odeur qui n’existe pas à l’état naturel. Puisqu’il ne faut pas oublier que la qualité d’un parfum est aussi fondée sur sa capacité à innover, la synthèse permet donc également de proposer des notes inédites non présentes dans la nature. Pour conclure, les substances de synthèse sont donc devenues indispensables pour l’élaboration des parfums : leurs coûts plus faibles, leurs odeurs inédites, leurs protections des réserves naturelles en font des alliées incontournables pour les industries de parfumerie mais également de cosmétiques. L’INDIGO Journal du collège La Pajotterie : Article sur les blue-jeans : leur coloration et leur fabrication. Les teintures naturelles existent depuis 4000 ans. De nombreux colorants tels que le rouge, le bleu, le violet, le jaune et le brun sont issus d’animaux ou de végétaux. Le colorant principal utilisé dans la fabrication des jeans est un colorant bleu nommé l’indigo. En effet, l’indigo, encore nommé « bleu des indes », est la plus ancienne et la plus belle teinture bleue. Elle a traversé toutes les époques et conquis tous les peuples de l’Inde aux jeans des héros de Western. L’indigo est tiré des feuilles d’une plante dont le nom est l’indigotier (Indigofera tinctoria). Trois grandes étapes sont nécessaires à l’extraction du colorant indigo. La première permet d’obtenir un produit soluble incolore par macération des feuilles. La seconde permet l’apparition de la couleur par oxydation du mélange précédent. Enfin la dernière permet la récupération du pigment par précipitation. La pâte formée est moulée en boules et séchée au soleil. On obtient des coques d’indigo. L’inconvénient est qu’une tonne de feuilles donne seulement deux kilogrammes de colorant. C’est la raison pour laquelle on a cherché à synthétiser chimiquement l’indigo. Aussi, l'indican est l'élément chromatique fondamental de l'indigo. Il fut isolé en 1826. Cette découverte aurait permis la synthèse de la mauvéine. Le premier indican synthétique fut réalisé en 1880 par Adolph Von Baeyer pour la société Baadische Anilin und Soda Fabrick (BASF). Si bien que la première synthèse industrielle de ce colorant date de 1897. À cette date l’Allemagne en importait 1400 tonnes, en 1904 elle en exportait 9000 tonnes. Actuellement la production annuelle mondiale est de 14000 tonnes. Le marché du blue-jeans consomme 99% de cette production. En parlant des jeans, comment sont-ils fabriqués ? Les matériaux de base nécessaires à leur fabrication sont un tissu spécial à base de coton nommé le denim, de l’eau et de l’indigo. Le problème est que l’indigo n’est pas soluble dans l’eau. Il faut, pour pouvoir teindre, dissoudre les coques d’indigo à l’aide de produits chimiques réducteurs. L’indigo est alors une solution jaunâtre appelée indigo blanc utilisable sur les fibres naturelles. Après la teinture, on régénère la couleur par oxydation, en l’exposant à l’air. La quasi-totalité de la teinture est alors fixée aux fibres, l’excèdent éliminé par lavage. Le problème de cette fabrication est la grosse consommation d’eau (des milliers de litres), liée à la culture du coton très gourmande en eau mais également au procédé de teinture. Les conditions de travail des ouvriers sont également très difficiles physiquement mais aussi physiologiquement puisqu’ils sont en contact avec des substances toxiques pour l’organisme. En conclusion, on peut clairement annoncer que le secteur de la fabrication du jean est pollueur. Trop d'eau consommée, trop d'électricité, trop de produits toxiques sont au centre des griefs des ONG qui réclament aussi plus de recyclage. Ne serait-ce que parce que le coton, grand consommateur d'eau et de pesticides, est toujours dominant dans la fabrication du tissu. Plusieurs pistes sont en cours d’exploration :
Espérons que la mode n’empêchera pas la mise en place de l’ensemble de ces innovations en faveur du développement durable… Auteurs : élèves de troisième LES MEDICAMENTS Je passe mon brevet blanc dans une heure et j’ai très mal au ventre. J’ai l’habitude de prendre de l’aspirine mais l’infirmière me propose un cachet de paracétamol car c’est le seul médicament qu’elle a le droit de me donner. Je me demande pourquoi ? Il y a quelques siècles on ne trouvait pas de pharmacie à tous les coins de rue, on allait donc se servir directement dans la nature. C’est ainsi qu’on s’est rendu compte que les plantes pouvaient avoir un effet thérapeutique. Par exemple le mille pertuis est un antidépresseur. Aujourd’hui 70% des médicaments proviennent de plantes et les scientifiques explorent régulièrement les forêts de la planète à la recherche de nouvelles substances. Ils se renseignent auprès des sorciers et guérisseurs pour tenter de percer le secret de leurs potions. Les fonds sous-marins renferment aussi de futurs médicaments. Pour ne pas épuiser la nature, en laboratoire on isole la molécule active pour en faire des copies, à partir d’éléments chimiques. Après ces quelques généralités, je vais me centrer sur l’aspirine et le paracétamol. Tout d’abord, autrefois on fabriquait de l’aspirine avec de l’écorce de saule, mais on peut en fabriquer aussi avec de la reine des près. D’ailleurs l’écorce de saule était utilisée 4 siècles avant JC pour soigner les rhumatismes. C’est seulement au 19ème siècle qu’on a commencé à analyser la plante et qu’on a extrait le principe actif c'est-à-dire l’acide salicylique ; et puis après une petite transformation pour fabriquer l’acide acétylsalicylique autrement dit l’aspirine. Ce dernier était mieux toléré que l’acide salicylique. Pour fabriquer de l’aspirine en laboratoire on utilise de l’acide salicylique ajouté à de l’anhydride éthanoïque et quelques gouttes d’acide sulfurique concentré. Après différentes étapes (bain-marie, filtration…), on obtient de l’aspirine pur. L’aspirine est banalisée à outrance mais seulement il faut savoir qu’à haute dose, l’aspirine est tout simplement parfaitement mortelle ! Dix grammes d’aspirine, soit une dizaine de comprimés par jour, peuvent tuer un adulte. La prudence doit être absolue chez l’enfant et le nourrisson et les doses usuelles strictement respectées. L’usage courant dit qu’on perd un dé à coudre de sang dans les selles pour une prise de 1g d’aspirine. Les effets indésirables et les contre indications de l’aspirine sont nombreux : réactions allergiques prenant la forme d’éruptions cutanées, de bronchospasme voire de choc anaphylactique ; troubles digestifs : gastralgies, ulcérations gastriques, hémorragies digestives ; syndromes hémorragiques avec allongement du temps de saignement pouvant persister jusqu’à 8 jours après l’arrêt du traitement… Et j’en passe … En revanche le paracétamol est très bien toléré à dose thérapeutique. Quelques effets indésirables ont toutefois été rapportés, sans certitude absolue qu’ils aient été imputables au paracétamol. Par contre, les cas de surdosage sont fréquents et peuvent avoir des conséquences redoutables d’autant que le paracétamol peut-être toxique pour le foie à 4g/24h, soit à des doses thérapeutiques ! Le risque majeur en cas de surdosage est l’apparition de lésions hépatiques permanentes potentiellement mortelles. Un surdosage en paracétamol provoque des nausées et des vomissements dès les premières heures suivant la prise. En 1889, le paracétamol est découvert dans les urines de personnes ayant consommé de la PHENACETINE. Mais des résultats erronés d’une étude comparative du paracétamol et de la PHENACETINE sur leurs propriétés respectives accusent à tort le paracétamol d’une forte toxicité rénale... | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ote maxi 10 8
6 4
