Le Monde et Nous

Partir à la découverte du monde qui nous entoure, comprendre quelques phénomènes de la nature, observer, se tenir informés des découvertes scientiques ...

22 juin 2007

Vinaigre, fourmis, citrons et aspirine

Bonjour à tous.

VInaigre, fourmis, citrons...ca vous dit quelque chose ? ouh la la, çà pique !!

acide

Mais de quoi allons-nous parler ? et bien du point commun entre toutes ces choses : la fonction acide.

A l'évocation du mot acide, on imagine de suite le goût piquant comme celui du vinaigre ou du jus de citron ou encore la notion d'attaque chimique, les adjectifs "corrosif' ou "réactif" nous viennent à l'esprit. Qu'en est-il exactement ?

Généralités : les acides

Un acide est, selon Bronsted (1923), une espèce qui libère un H+ en solution.

H+, c'est un ion hydrogène : un des plus petit atome à qui il manque son électron (charge négative), il est donc chargé positivement (H+ est également appelé "proton").

Quelques exemples : L'acide chlrorydrique (qui compose notre suc gastrique) s'écrit HCl qui, en solution, libère H+ et Cl-...

L'acide sulfurique s'écrit H2SO4 et libère en solution H+ et SO4(2-)

On représente souvent les acides par l'écriture AH qui permet de visualiser le H pouvant être libéré.

Comment quantifier l'acidité ?

Pour quantifier l'acidité d'un solution, on réalise des tests permettant de mesurer la quantité de H+ présents. Pour cela, on note le "pH" encore appelé "potentiel d'hydrogène" qui définit une échelle d'acidité entre 0 et 14. Une solution neutre, telle que l'eau pure a un pH de 7 car l'eau contient des ions H+.

Plus une solution est acide, plus son pH sera faible.

Pourquoi ? par la définition même du pH : [pH=-log Concentration en H+] , en gros, cela signifie que le pH permet de mesurer le nombre de zéros derrière la virgule...

pH=1 signifie une concentration en H+ de 0,1mol/l (lire moles par litre, la mole permet de compter les atomes par paquet de 600 000 milliards de milliards - c'est ce qu'on appelle le nombre d'Avogadro)

pH=7 signifie une concentration en H+ de 0,0000001mol/l donc beaucoup moins acide que la précédente.

Autre vue de l'esprit, lorsque le pH décroit d'une unité, l'acidité est multipliée par 10.

Le contraire d'acide est "basique" ou "alcalin" qui qualifie une entité susceptible d'accepter les ions H+. Parce qu'ils se complètent, les acides et les bases réagissent ensemble. Plus une solution est basique, plus son pH sera élevé.

Pour le goût piquant d'un aliment acide, il est reconnu grâce à des récepteurs particuliers de la langue sensibles aux ions H+.

Pour voir l'échelle des pH avec quelques exemples du quotidien : clic clic

Les acides en chimie organique

Les acides en chimie organique (chimie du carbone) sont appelés "acides carboxyliques" car ils se caractérisent par un groupe carboxyle (noté CO2H où apparaît bien le H labile, caractéristique des acides).

Je vous en parle ici car de nombreux acides constituant notre vie quotidienne sont des acides carboxyliques.

Exemples célèbres

Le plus simple des acides carboxylique est l'acide méthanoïque (HCO2H). Vous le connaissez , à votre détriment : il porte aussi le nom d'acide formique...tiens cela ressemble étrangement à "fourmis" ! Effectivement, l'acide formique est présent dans le dard et les piqûres de plusieurs insectes (abeilles et fourmis) mais aussi sur les poils des orties... Cet acide est utilisé dans l'industrie des textiles pour les teintures et traitement du cuir.

fourmi3

Un second acide célèbre est l'acide éthanoïque (CH3CO2H) ou acide acétique constituant du vinaigre (acetum en latin = vinaigre) ! C'est un antiseptique et un désinfectant. C'est un réactif très utilisé dans l'industrie (additif alimentaire), en photographie et dans la fabrication des plastiques. Dans le corps humain, l'acide acétique est produit lors de la consommation d'alcool (l'éthanol comme nous l'avons vu dans l'article précédent)

L'acide citrique est un tri acide (3 fonctions carboxyles) trouvé en grande quantité dans le citron. De formule assez compliquée (voir ici), il n'est pas toxique pour l'homme et l'environnement. Cet acide est aussi présent dans la raisin, qu'on ne retrouve pas forcément dans le vin (dégradé lors de la fermentation). Vous le connaissez aussi sous le nom de E330 (poudre à lever - exhausteur de goût ...)

D'autres acides célèbres : l'acide butanoïque ou butyrique (du latin butyrum : le beurre) de formule C3H7-CO2H

L'acide malique est trés répandu dans le règne végétal : pommes, poires, jus de raisin... qui explique le caractère un peu piquant de la pomme.

Un petit dernier : l'acide acéthyl salicylique qui n'est autre que l'aspirine. Salicylique vient du latin "saule" dont l'écorce a des propriétés curatives...pour en savoir plus

Les pluies acides

Les pluies dites "normales" ont un pH qui est de l'ordre de 5,8, c'est à dire légèrement acides...pourquoi ? A cause du CO2 (dioxyde de carbone) qui comme nous l'avons déjà signalé est présent dans l'atmosphère. CO2 réagit avec l'eau pour donner H2CO3, acide carbonique.

Les pluies sont dites "acides" lorsque sous l'effet des polluants atmpshériques émis par les industries et l'activité volcanique, en particulier SO2 (oxyde de soufre) et NOx (oxyde d'azote), il y a formation d'acide sulfurique (H2SO4) et d"acide nitrique '(HNO3) qui accentuent l'acidité naturelle de la pluie (pH en dessous de 5,8)

Les dégâts des pluies acides peuvent être considérables surtout pour certaines espèces végétales telles que cet épicéa

pluieacide

Source : ici

Heureusement, grâce aux efforts des industriels, les émissions de ces polluants sont plutôt en baisse, et on parle de moins en moins des pluies acides.

Merci de votre intérêt. A bientôt

Pour en savoir plus :

http://fr.wikipedia.org/wiki/Acide

http://fr.wikipedia.org/wiki/Pluie_acide

Posté par pascale72 à 00:00 - Vie quotidienne - Commentaires [8] - Permalien [#]

18 juin 2007

Vins, chimie et goût

Bonjour tout le monde,

Lors de mon dernier article, je vous parlais de la composition des textiles - en particulier le coton - et j'envisageais de continuer sur ma lancée en mettant la lumière sur la lessive et le repassage...mais pour parler simplement du savon et de son mode d'action, il me faut tout d'abord évoquer des notions préliminaires...alors procédons par étapes. Je vous propose de vous présenter différentes fonctions de la chimie organique (la chimie du carbone)...celles qui seront utiles pour comprendre la chimie du savon.

Aujourd'hui cap sur la fonction ALCOOL...

bouteille

Source clic clic

Dans l'article précédent, souvenez-vous, je vous ai parlé d'un sucre, le glucose qui tout comme le fructose, a pour formule brute C6H12O6 ("formule brute" signifie que la composition est présentée sous une forme globale et condensée) et entre dans la composition des végétaux sous forme de cellulose (longue chaîne de molécules de glucose reliées entre elles).

Parlons maintenant de la formule développée du glucose qui permet de voir comment les atomes sont accrochés  les uns aux autres (on parle de liaisons chimiques). Notons que deux composés peuvent avoir une formule brute identique : c'est la formule développée qui les distingue (c'est le cas du glucose et du fructose).

fructose

Tous les carbones se sont pas représentés (pour des raisons d'encombrement), ils sont pourtant bien présents sur les sommets du pentagone (cycle carboné).

Que voit-on d'autre ? des groupements -OH reliés à des carbones, qu'on nomme "groupe hydroxyle" : c'est ce qui représente en chimie la fonction ALCOOL.

Maintenant, si on place ce glucose, molécule contenant d'ores et déjà plusieurs fonctions alcool (on parle de polyalcool) en présence de microorganismes (levures), il se produit, en absence d'oxygène, une réaction de fermentation. Cette réaction donne naissance à l'éthanol et au gaz carbonique.

C6H12O6 --> 2 C2H5OH + 2 CO2

glucose (en présence de levure) --> éthanol + gaz carbonique

NB : Cette réaction a été établie par Gay-Lussac (1815)

L'éthanol possède le groupement -OH c'est donc, d'un point de vue de la chimie, un alcool et il s'agit de la substance active de toutes les boissons alcoolisées. Le préfixe "éthan" signifie deux atomes de carbone. Il existe aussi d'autres alcools, avec un nombre différents de carbones : par exemple le méthanol (1 seul C) qui est très courant mais impropre à la consommation car toxique. On le retrouve dans l'alcool à brûler et les carburants.

Comment se passe la fabrication des vins, et autre alcools destinés à la consommation ?

Comme indiqué dans le paragraphe précédent, c'est la fermentation des sucres contenus dans les fruits ou les grains qui produit l'alcool, l'éthanol en l'occurence.

vigne

Et le goût dans tout cela ?? L'éthanol est le principal produit de la réaction de fermentation, qui donne l'alcoolisation de la boisson mais certainement pas son goût ! Lors de la réaction, les levures donnent aussi naissance à une multitude d'autres composés, en faibles quantités, mais qui sont essentielles pour le goût, l'odorat et l'aspect.

Le goût de bouchon est du à la présence de la molécule de trichloroanisol (TCA) ou dans quelques rares cas, à la présence de molécules similaires, également chlorées. Son origine est liée, entre autre, au bouchon de liège utilisé pour la fermeture de la bouteille.

Quels végétaux pour quels alcools ? Quelques exemples :

seigle, froment ou orge ==> bière puis whisky après distillation

sirop de miel ==> hydromel

pomme ==> cidre puis calvados après distillation

raisin ==> vin puis armagnac, cognac... après distillation

La distillation ?

distill

Source image clic clic

Dans la distillation, le principe de base constite à faire bouillir afin de séparer les différents constituants. L'alccol éthylique ou éthanol bout à 78 °C (sous 1,01 bar) et l'eau à 100 °C (sous 1,01bar)...nous verrons comment l'eau peut bouillir à 78 °C aussi, un des jours...

Bref, en chauffant le mélange, l'alcool s'évapore en 1er...les vapeurs sont ensuite refroidies, elles se condensent tandis que l'eau reste dans la cuve.

Autres intêrets de la distillation : éliminer les toutes premières vapeurs qui sont du méthanol (toxique !) et récupérer un alcool aromatisé.

Pour améliorer le goût, on laisse vieillir le vin dans des cuves en bois...le bois permet de favoriser des réactions qui donnent naissance à des composés aromatiques, pleins de saveurs...alternative de la barrique : l'ajout de morceaux de bois (chêne) dans les bouteilles de vins ...

Et l'ivresse dans tout cela ? L'alcool, stimule le cerveau qui libère le cortex des contrôles inhibiteurs...

Il y aurait encore beaucoup à dire sur ce sujet passionnant...

Un dernier petit mot par rapport aux recherches dans ce domaine : saviez-vous que des équipes de recherche travaillent depuis plusieurs années déjà sur le développement d'un nez et d'une langue électroniques, permettant de déguster à la place de l'homme ? l'intérêt étant de faire progresser la viticulture.

D'autres études concernent :

  • le contrôle de la dissolution d’oxygène dans le vin qui peut modifier son arôme

  • le choix de la méthode de chauffe qui modifie les arômes apportés

  • la stabilisation du goût...

Informations complémentaires et principales sources bibliographiques de cet article :

réduire considérablement la composante aromatique d’un

Bonne lecture et à bientôt

Posté par pascale72 à 00:00 - Vie quotidienne - Commentaires [5] - Permalien [#]

11 juin 2007

La Nature au service de l'Homme

Lumière sur " le monde végétal entre dans l'Industrie textile" .

Bonjour à tous,

J'aime les fleurs, les plantes, les arbustes dans les jardins, parcs, forêts, campagnes ... Il y a tant à dire sur le règne végétal : la beauté des formes, l'harmonie des couleurs, la diversité et la déclinaison des verts, l'ivresse des parfums ...

Comme le savent déjà certain(e)s, une autre de mes passions concerne les fils et les tissus pour l'ameublement, le linge de maison, la décoration ...

J'ai donc voulu ici rassembler ces deux mondes qui me passionnent en vous dévoilant quelques aspects de l'industrie textile qui utilise et transforme (pour une bonne partie) certaines parties des végétaux.

cotonrenoud

Fleur de cotonnier : cliquez sur l'image pour visiter la source

Pour une meilleure lecture, j'ai divisé cet article en 3 parties :

1- La Cellulose : un ingrédient de base

Partons tout d'abord du glucose (un sucre) : une des molécules pilier de la vie. De formule C6H12O6 (comprendre 6 atomes de carbone), cette molécule a la forme d'un héxagone avec quelques fonctions à coté (groupements alcool et aldéhyde). Le glucose est le principal carburant des cellules : en réagissant avec l'oxygène, il libère une grande quantité d'énergie (d'où notre baisse d'énergie après un effort, compensée par un apport de sucre).

A partir d'une molécule simple, peuvent se former des polymères constitués par une longue chaîne des molécules de base reliées entre elles.

Ainsi, à partir du glucose, se forment différents polymères : l'amidon (sucre de réserve des plantes), le glycogène (présent dans les muscles) et la cellulose formés de longues chaînes linéaires de glucose liés les uns aux autres.

Dans les plantes, les molécules de cellulose s'assemblent alors pour former les fibres, parties rigides des végétaux.

cellulocegep

La cellulose constituant les fibres : cliquez sur l'image pour visiter la source

2- Du végétal au tissu

Le coton et le papier sont presque entièrement faits de cellulose. Les autres fibres tels que le lin et le chanvre sont plus complexes et moins purs.

Lorsque la fleur du cotonnier - arbuste originaire de l'Inde - se transforme en fruit, les graines se trouvent recouvertes de longs poils de cellulose. Ce sont ces fibres qui sont utilisées telles quelles pour la fabrication du coton hydrophile. Puis traitées, elles sont utilisées en filature avant d'être tissées : ce sont des textiles à fibres naturelles.

coton_fruitjussieu

Le fruit du cotonnier : cellulose : cliquer pour visiter le lien

3- Recherche et avancées actuelles

Je vous livre ici quelques pistes de recherche et avancées permettant de concevoir des textiles très spécifiques voire des textiles techniques.

Les recherches peuvent porter sur :

  • la conception de fibres dont la structure physico-chimique confère des qualités souhaitées aux fils

  • l'analyse de tissus pour rendre compte de déformations,

  • le mode d'action des détachants

  • la fabrication de fibres résistantes

  • des nouvelles techniques de tissage (textiles 3D)

En France, Le Nord-Pas de Calais et la région Rhône-Alpes, apparaissent comme les deux principales régions du textile "technique". Une forte demande est observée dans le secteur des transports (tissus anti-tâches, anti-odeurs, recyclables, ignifuge), le secteur médical (tissus anti-bactériens) et le secteur de l'industrie (fibre à haute résistance thermique par exemple)...

Je reviendrai sur cet intéraction nature/textile, on pourra également voir comment se comportent les fibres lors du passage à la machine à laver et comprendre les besoins du repassage...c'est passionnant !

A bientôt.

Je ne résiste pas à vous montrer cette petite photo.

textilehei

Lien

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08 juin 2007

Lumière sur : le réchauffement climatique

Bonjour à tous

Qu'est ce que l'effet de serre ? On en parle beaucoup ces derniers temps...on y associe souvent les émissions de CO2 (gaz à effet de serre), le protocole de Kyoto, la couche d'ozone ...

Qu'en est-il exactement ?

L'atmosphère est l'élément clé de la vie sur notre planète. Pourquoi ?

1- Environ 50 % du rayonnement solaire arrive sur notre terre : la couche d'ozone , en agissant tel un bouclier, permet de protéger la terre des rayonnements ultraviolets nocifs pour l'Homme.

2- Le sol et l'atmosphère absorbent alors le reste des rayonnements issus du soleil (ceux qui ont réussi à traverser à couche d'ozone). Les gaz qu'on appelle à effet de serre sont constitués de CO2, H2O (la vapeur d'eau), O3 (ozone),CH4 (méthane) parmi les principaux. Ces gaz absorbent certaines radiations réémises par le sol terrestre ce qui les empêche de s'échapper vers l'espace. Cela provoque une hausse des températures. Sans cet effet, la température sur terre serait voisine de -18°C donc pas de vie.

Tout se complique lorsque la quantité de ces gaz protecteurs augmente dans l'atmosphère provoquant le réchauffement climatique.

effetserre2

effetserre

Source : défi pour la terre

La vapeur d'eau, 1er gaz à effet de serre, entre à la hauteur de 0.3 % dans la composition de l'atmosphère.

Le CO2, dioxyde de carbone ou vulgairement le gaz carbonique, ne constitue qu'environ 0,04 % de l'atmosphère mais est responsable d'environ 40 % de l'effet de serre. Ce gaz est en rapide augmentation du fait des activités humaines (augmentation de 35 % depuis la fin du XiXe siècle)...en particulier la combustion de combustibles fossiles (Charbon, pétrole...) pour la production d'énergie ou d'autres industries (industries cimentières...).

Quelles conséquences possibles et probables pour le climat ?

Compte-tenu des quantités de CO2 déjà accumulées ces dernières années, le réchauffement climatique est inévitable : les experts  prévoient une augmentation de la température moyenne de 2 à 6°C d'ici 2050. Mais la manière dont l'Homme va traiter les années à venir est cruciale pour le possible basculement du climat...Comment et pourquoi ?

La question est vaste...voici un aspect des choses.

Selon différentes études, la fonte des neiges et des glaciers dû au réchauffement ont modifié les masses d'eau de l'Atlantique NOrd au cours des dernières decennies : un apport d'eau douce implique une baisse de la salinité d'où une baisse de la densité, d'où un ralentissement des courants marins et une modification de la circulation en eau profonde... en particulier le Gulf Stream dont on a déjà constaté le ralentissement en eaux profondes. Ce courant qui prend sa source dans le Golfe du Mexique préserve le climat de l'Europe. S'il ralentit, il y aura moins de chaleur véhiculée d'où un refroidissement... voire le retour d'une ère glaciaire ???Mais de grosses incertitudes subsistent quant aux conditions exactes d'un basculement climatique !

Pour en savoir plus sur le Gulf stream et les conséquences de son ralentissement ...click click

Dans tous les cas, nous avons de quoi nous poser des questions...

LEs accords de Kyoto

Ce texte débattu à Kyoto, élaboré en 1997, prévoit que les pays industriels devront réduire de 5 % leurs émissions de gaz à effet de serre d'ici 2010, par rapport aux niveaux de 1990.Protocole qui est rentré en vigueur, courant février 2005.

Je vous laisse avec une petite photo d'un iceberg...

Cliquez sur les images !

iceberg

Pour en savoir plus :

http://www.cnrs.fr/cw/dossiers/dosclim/

http://cosmobranche.free.fr/SpaceNews_Terre.htm

http://la.climatologie.free.fr/ocean/ocean1.htm

www.defipourlaterre.org

http://www.lespieds-surterre.com/effet_de_serre.htm (de belles images)

Posté par pascale72 à 00:00 - Terre et Univers - Commentaires [3] - Permalien [#]

04 juin 2007

Petite présentation

Bonjour à tous,

Certains me connaissent déjà au-travers de ma passion pour les travaux d'aiguilles (voir le journal d'un atelier) mais j'ai quelques autres centres d'intérêt que j'aimerais partager avec d'autres personnes : en particulier j'aime découvrir les petits secrets de la nature... Les "comment" et les "pourquoi" ?

Le but de cet espace est de partir ensemble à la découverte du monde et de ses beautés, de lever quelques voiles sur les phénomènes physiques qui nous entourent (tout en restant très simple je vous assure)...Je vous ferai part de mes lectures (soit via le magazine "La Recherche" ou des sites web)

Différentes catégories seront présentes sur ce blog :

- Découverte de la nature (animaux, fleurs...)

- La Terre et l'Univers

- La Santé

- La vie quotidienne

- Industrie et Techniques

Chaque catégorie sera déclinée en différents points "Lumière sur ..." "Récents progrès et découvertes" "Le saviez-vous ?"

Je vous souhaite beaucoup de plaisir ici dans la découverte de notre monde.

A très bientôt

Avant de nous retrouver lors d'un prochain article, je vous offre une belle photo de notre terre vue par satellite (source).

terresatellb

Ce blog fait partie de la communauté du café des Sciences.

Posté par pascale72 à 00:00 - Terre et Univers - Commentaires [9] - Permalien [#]