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Les joyeuses molécules de Noël

En ce temps de fêtes de Noël et de fin d’année, de nombreuses molécules vont nous bercer et nous enchanter, contribuant à l’atmosphère gourmande et odorante. Tout d’abord place au roi de la fête : le chocolat (1) fabriqué
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En ce temps de fêtes de Noël et de fin d’année, de nombreuses molécules vont nous bercer et nous enchanter, contribuant à l’atmosphère gourmande et odorante.

Tout d’abord place au roi de la fête : le chocolat (1) fabriqué à base d’ingrédients naturels dont le cacao et le sucre. Le cacao contient des polyphénols qui piègent les radicaux libres toxiques pour l’organisme. Il contient aussi des triglycérides dont en majorité l’acide oléique (2), un acide gras insaturé (omega-3), ingrédient idéal pour combattre le cholestérol (3). D’autres oligoéléments y sont présents comme le magnésium, le phosphore et le potassium sans oublier des endorphines stimulantes et euphorisantes (4), bien nécessaires en hiver.

Viennent aussi d’autres molécules au sein des délicieux pains d’épices. D’abord le gingérol du gingembre lui donne son piquant. Pour le gout de saveur douce, sucrée et un peu épicée, la molécule responsable est la zingérone qui apparait lorsque le gingembre est chauffé pendant la cuisson (5).

Pour se réchauffer en ville, vous prendrez bien un cornet de marrons bien chauds. Lorsqu’elles sont grillées, les châtaignes dégagent quantité de composés volatils par réactions à haute température. La chaleur développe aussi diverses molécules dont le γ-butyrolactone qui donne en bouche un léger gout sucré caramélisé et le furfural qui apporte le côté boisé avec une légère odeur d’amande (6).

Les molécules odoriférantes sont aussi de la partie pour Noël. Ne serait-ce que l’odeur forte et magique des aiguilles du sapin. La responsable est la molécule pinène, présente sous ses deux formes isomères α et β. L’α-pinène est connu comme antiseptique présent également dans la lavande et la sauge. L’autre odeur fraiche du sapin est celle de l’acétate de bornyle utilisé aussi dans les parfums ou les désodorisants (7). Synthétisé naturellement par plusieurs conifères il est aussi utilisé en phytothérapie pour ses propriétés sédatives (8). Côté cadeaux, vous recevrez ou offrirez peut-être des parfums, subtils mélanges de produits naturels et de composés synthétisées (9) (10).

Enfin, si lors des repas de fêtes vous garnissez la table avec du houx n’ingérez pas les baies rouges, elles contiennent des alcaloïdes qui peuvent être toxiques en grande quantité (11). De même, en vous embrassant sous le gui à la Saint-Sylvestre comme le veut la tradition, ne laissez pas trainer par terre trop de baies blanches translucides, elles contiennent de la viscotoxine qui est toxique, tant pour les hommes que pour les animaux de compagnie.

Laissez-vous entourer de molécules naturelles et euphorisantes. Joyeux Noël et bonnes fêtes !

Jean-Claude Bernier et Catherine Vialle
décembre 2018

Pour en savoir plus sur Mediachimie.org
(1) Le chocolat est-il bon pour la santé ?
(2) Acide oléique (produit du jour de la SCF)
(3) Les emplois thérapeutiques du chocolat
(4) Sport et cerveau (Chimie et... Junior)
(5) Le gout : de la molécule à la saveur
(6) Les méthodes de mesure des odeurs : instrumentales et sensorielles
(7) Vision d’avenir de l’industrie dans le domaine des parfums, arômes, senteurs et saveurs
(8) Un exemple de production de substances actives ; le pouvoir des plantes
(9) Le laboratoire des odeurs (vidéo)
(10) Ingrédients odorants et design olfactif
(11) La bonne chimie est-elle dans le bon dosage ?
 

  

Image d'illustration © DR. Images sous licence CC0 sauf cake pain épices (licence CC2, F. Voisin Demery)

 

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La catalyse hétérogène : de l'empirisme à la modélisation

La catalyse hétérogène concerne des domaines importants tels que la dépollution ou la production d’énergie. Plus de 80 % des réactions catalytiques industrielle sont de type hétérogène. Premier exemple : pour réduire les
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Le jeu Super Kimy de nouveau disponible en ligne

Le serious game Super Kimy, destiné aux enfants de 10-12 ans, est disponible en ligne. Élaboré par la Fondation de la maison de la chimie avec une équipe pédagogique, des scientifiques et des industriels, ce jeu permet de
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Le serious game Super Kimy, destiné aux enfants de 10-12 ans, est disponible en ligne. Élaboré par la Fondation de la maison de la chimie avec une équipe pédagogique, des scientifiques et des industriels, ce jeu permet de découvrir et de comprendre les applications récentes de la chimie tout en s’amusant. Une véritable aventure au cœur de la chimie d'aujourd'hui !

Lancez le jeu 

(nécessite Adobe Flash Player)

Ce jeu peut être utilisé de manière autonome par chaque enfant (nécessite une inscription avec identifiant et mot de passe pour sauvegarder les progressions) mais aussi par chaque professeur comme support pédagogique de classe (un espace enseignant est disponible et comprenant des fiches activités, des quiz téléchargeables).

Scénario
Super Kimy, un petit chimiste de 10 ans, a besoin des récentes innovations de la chimie pour protéger la Terre de Nefastos, incarnation des fléaux actuels : raréfaction de l’eau potable, épuisement du pétrole, augmentation des gaz à effet de serre, augmentation du nombre de cancer, brûlures par les rayons solaires.

Le joueur est invité à se battre au côté de SuperKimy et de ses acolytes, les Kimics, pour accomplir quinze missions et déjouer ainsi les plans de Nefastos. Il faudra rendre l’eau potable dans les pays sous-développés, réduire les gaz émis par les pots d’échappement, couvrir une ville de panneaux solaire, créer de l’essence verte, mettre au point une crème de protection solaire…

Pour participer à ce combat le joueur doit faire preuve d’adresse et de réflexion pour comprendre tout en s’amusant les dernières innovations de la chimie.
 

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Colloque Chimie et Alexandrie dans l'Antiquité (février 2019)

Le cycle des Colloques “Chimie &…” s'enrichit d’un nouvel opus Chimie et Alexandrie dans l'AntiquitéMercredi 13 février 2019 Maison de la Chimie, 28 bis rue Saint-Dominique, 75007 Paris À l’époque de l’apogée de la
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Le cycle des Colloques “Chimie &…” s'enrichit d’un nouvel opus

Chimie et Alexandrie dans l'Antiquité
Mercredi 13 février 2019

Maison de la Chimie, 28 bis rue Saint-Dominique, 75007 Paris

À l’époque de l’apogée de la civilisation hellénistique, Alexandrie fut le plus grand foyer culturel de la Méditerranée, la plus grande ville du monde grec et un pôle commercial majeur.
 Depuis sa création en 1990 le Centre d’Études Alexandrines, sous les directions successives de Jean-Yves Empereur et Marie-Dominique Nenna, se consacre à l’étude du patrimoine archéologique et historique de la ville d’Alexandrie et ce, sous toutes ses formes, tant terrestres que sous-marines. Les fouilles terrestres concernent les contextes domestiques, utilitaires, religieux et funéraires. Les fouilles sous-marines portent principalement sur le site du phare d’Alexandrie et sur les épaves un peu plus au large.

Ces fouilles donnent accès à l’histoire de la ville d’Alexandrie depuis sa fondation en 331 avant J.-C. jusqu’à nos jours. Les objets tant du monde gréco-romain que du monde arabo-musulman montrent un monde où les réseaux eurasiens d’échanges se sont rencontrés pour partie à Alexandrie dans un processus accéléré de globalisation.

L’ensemble des recherches menées par le Centre d’Études Alexandrines permet de connaître et de comprendre le rôle d’Alexandrie dans les échanges en Méditerranée et au-delà avec la production et le commerce, notamment de céramiques, d’amphores, d’objets en verre, de la pierre architecturale comme des pierres semi précieuses. La chimie a joué un rôle important dans le monde alexandrin antique et elle joue aussi un rôle important dans l’étude archéologique et dans la conservation de ces témoignages.

L’archéologie moderne utilise en effet largement les méthodes de la chimie, non seulement pour la caractérisation, mais aussi pour la conservation et la restauration des objets. Elle permet aussi de redécouvrir la chimie utilisée dans des technologies de fabrication des objets du monde antique et médiéval, celle des matériaux utilisés, mais aussi de comprendre la chimie du vieillissement des objets des fouilles sous-marines.

Des experts de ces différents domaines illustreront ces points à partir de nombreux exemples issus du patrimoine alexandrin et montreront l’extraordinaire évolution récente de la recherche archéologique qui permet d’avoir accès à une compréhension renouvelée du patrimoine de l’humanité et de le rendre accessible au plus grand nombre.

 

Bernard BIGOT
Président de la Fondation de la Maison de la Chimie
Directeur Général de l’Organisation internationale ITER

 

Les inscriptions, gratuites mais obligatoires, sont ouvertes dès à présent.

Voir le programme (PDF)

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Le grand K va disparaître ?

Le 16 novembre dernier à Versailles la Conférence générale des poids et mesures (CGPM) a voté la condamnation du « grand K ». À partir du 20 mai 2019 la définition du kilogramme sera basée sur une constante fondamentale
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Le 16 novembre dernier à Versailles la Conférence générale des poids et mesures (CGPM) a voté la condamnation du « grand K ». À partir du 20 mai 2019 la définition du kilogramme sera basée sur une constante fondamentale de la physique : la constante de Planck h en kg.m2/s ; le « grand K » n’a donc plus que six mois à vivre.

C’est toute l’histoire du système international d’unités (SI) qui bascule. La création du système métrique décimal remonte à la Révolution française. Les définitions du kilogramme, basé sur le poids d’un décimètre cube d’eau pure à 4°C, et du mètre, correspondant au dix millionième de la distance du pôle Nord à l’équateur sur le méridien de Paris, n’étaient plus satisfaisantes.

Dès 1799 deux étalons furent forgés en platine (1) : un cylindre d’un kilogramme et une barre d’un mètre de longueur. Afin d’accroître la stabilité des étalons, deux nouveaux étalons furent forgés en 1889 dans un alliage de platine iridium (2). Le cylindre de 39 mm de haut fut alors enfermé sous trois cloches de verre dans un coffre-fort au Bureau international des poids et mesures (BIPM) à Sèvres près de Paris : c’est « le grand K », qui a servi de référence pendant près de 130 ans. Plusieurs répliques ont été faites dès 1875 lorsque le système international d’unités (SI) fut adopté par plus de soixante pays. Le « grand K » n’a quitté sa chambre forte que trois fois pour le comparer à ses « enfants », on s’aperçut alors qu’au fil du temps la masse du « grand K » était inférieure de 50 microgrammes à celles de ses répliques (5.10-8 kg, un grain de sable).

Lors de la 21e Conférence générale des poids et mesures en 1999, il fut demandé aux laboratoires nationaux d’affiner les expériences pour relier l’unité de masse à des constantes fondamentales. En France les chercheurs du CNAM, du LNE (Laboratoire national de métrologie et d’essais) et de l’Observatoire de Paris unirent leurs efforts pour confronter leurs résultats avec ceux du NRC (National Research Council) au Canada et du NIST (National Institute of Standards and Technology) aux États-Unis, ce qui aboutit en 2017 à la détermination de la valeur de la constante de Planck h avec une incertitude de moins de 5.10-8. Les chercheurs ont utilisé pour cela une balance de Kibble, une balance un peu particulière car elle ne comporte qu’un seul plateau, l’autre étant constitué d’une boucle magnétique au centre de laquelle on fait passer un courant précis dans un conducteur qui développe une force électromagnétique que l’on relie à la constante de Planck. Une seconde méthode utilisée par des chercheurs allemands consiste à fabriquer une sphère parfaite en silicium cristallisé très pur (3) d’un kilogramme. En comptant le nombre d’atomes de cette sphère, on calcule le nombre d’Avogadro avec une grande précision que l’on relie aussi à la constante de Planck. Grâce à ces méthodes et à la confrontation des résultats en 2017 la valeur de la constante a été fixée à h = 6,626 070 15 × 10−34 kg.m2.s-1 (J.s en SI).

Dans la foulée et en cascade à partir de mai 2019, la seconde, le mètre, le kilogramme, le kelvin, l’ampère (4), le candela et la mole (5) auront des définitions actualisées. Donnons quelques exemples :

  • la seconde, calée sur la fréquence de transition hyperfine du césium 133 égale à 9 192 631 770 Hz équivalent à s-1
  • le mètre à partir de la vitesse de la lumière dans le vide c = 299 792 458 m.s-1
  • le kilogramme à partir de sa relation avec h = 6,626 070 15 × 10-34 kg.m2.s-1
  • la mole, unité de matière, qui contient 6,022 140 76 × 1023 entités élémentaires, correspondant à la valeur de la constante d’Avogadro NA en mol-1

Toutes ces valeurs sont issues des quatre constantes h (constante de Planck), e (charge élémentaire), k (constante de Boltzmann) et NA (nombre d'Avogadro) qui ont nécessité un travail long à l’échelle internationale depuis plusieurs dizaines d’années, avec de multiples expérimentations. Elles ont permis la convergence des résultats, entérinés par CODATA (Committee on Data of the International Council for Science).

On peut se poser la question de savoir si ces précisions sont vraiment utiles ? En fait, pour la seconde et la mesure du temps, on connait la précision des horloges atomiques qui ont permis la définition étonnante des GPS. Pour la médecine et la pharmacie la définition exacte des doses et micro-formulations a besoin de références. Pour nos balances de ménage et nos pèse-personnes ce n’est pas 50 microgrammes après la retraite du grand K qui changera nos vies. En revanche, c’est une nouvelle ère qui s’ouvre pour la métrologie où l’on change de paradigme. En effet, les constantes ne reposent plus sur des objets matériels mais sur des facteurs physiques de nature fondamentale universelle.

Jean-Claude Bernier et Catherine Vialle
novembre 2018

Pour en savoir plus
(1) Produit du jour de la Société chimique de France
(2) Le mètre de 1889
(3) Toujours plus petit ! (Chimie et… junior)
(4) Ampère et la chimie
(5) La constante d’Avogadro (vidéo)

Voir aussi sur le site du LNE (Laboratoire national de métrologie et d’essais)
Le kilogramme
Introduction au système international d’unités

 

 
Réplique du Grand K. © National Institute of Standards and Technology.