Dans le dernier quart du XVIIIe siècle, en Europe, l’étude de l’air de l’atmosphère qui est, à cette époque, considéré comme un corps simple ou élément, est un moment important de la chimie. De nombreux chimistes se sont intéressés à cet air atmosphérique mais seuls trois noms de chimistes sont passés à la postérité. Ils ont montré qu’il s’agissait d’un mélange de deux gaz.
Le chimiste suédois Carl Wilhelm Scheele (1742-1786), aurait préparé le dioxygène avant 1773 mais ses résultats ne sont publiés qu’en 1777 dans son « Traité chimique de l’air et du feu ». C’est un expérimentateur talentueux, très habile en analyse chimique. Dans un mémoire intitulé « Sur la composition chimique de l’air », paru en 1779, il écrit que l’air est composé de deux fluides élastiques distincts : « l’air vicié ou corrompu » (diazote) puisqu’il est absolument dangereux et mortel et « l’air pur ou du feu » (dioxygène) qui entretient la respiration.
Joseph Priestley (1733-1804), chimiste anglais, observe le 1er août 1774 que l’oxyde de mercure chauffé laisse dégager un « air » inconnu qui entretient les combustions et est insoluble dans l’eau. Il vient à Paris et parle de ses expériences avec Lavoisier. Le 8 mars 1775, il constate que « l’air déphlogistiqué » (dioxygène) entretient la respiration, il communique ce résultat à la Royal Society de Londres le 25 mai.
Antoine Laurent Lavoisier (1743-1794) étudie la calcination de l’étain en vase clos ce qui le conduit à isoler le diazote, appelé « mofette résiduaire ». Il utilise le terme d’« air vital » pour le dioxygène. Il remarque que l’étain s’est transformé en oxyde et que sa masse a augmenté tandis que la quantité d’air a diminué. Il entreprend des mesures et observe que l’augmentation du poids du métal correspond à la diminution du poids de l’air. Le 25 avril 1775, Lavoisier présente, à l’Académie des sciences de Paris, une communication sur « la nature du principe qui se combine aux métaux au cours de la calcination en augmentant de poids ».
Le nom oxygène, donné par Lavoisier, en 1777, est formé à partir de deux racines grecques oxys qui signifie piquant en référence au goût des acides et gonos qui veut dire producteur d’acides car, à cette époque, les chimistes pensaient que tous les acides contenaient de l’oxygène.
Les travaux entrepris par ces trois chimistes se complètent et s’enrichissent mutuellement, la partie quantitative est due à Lavoisier qui écrit, dans le « Traité élémentaire de chimie » paru en 1789, « Cet air que nous avons découvert presqu’en même temps Priestley, Scheele et moi-même… »
De gauche à droite : Carl Wilhelm Scheele (domaine public, Wikimedia),
Joseph Priestley (par Ozias Humphrey - Science History Institute, domaine public, Wikimedia),
Antoine Laurent Lavoisier (par Jacques-Louis David - Metropolitan Museum of Art, domaine public, Wikimedia)
Pour en savoir plus :
- Une lettre inédite de Scheele à Lavoisier sur Mediachimie.org
- La chimie enseignée par la biographie de ses fondateurs : R. Boyle, Lavoisier, Priestley, Scheele, Davy, etc.,
- Œuvres de Carl-Wilhelm Scheele (1742-1786) accessibles sur data.bnf.fr
- Joseph Priestley (1733-1804) sur le site de la SCF
On dénombre 14 millions d’accidents vasculaires cérébraux (AVC) par an dans le monde ! L’implantation de matériaux biocompatibles pour libérer des molécules pharmacologiques directement dans le cerveau permet alors de reconstruire des tissus. Or les hydrogels sont des réseaux 3D de chaînes polymériques réticulés gonflés en eau jusqu’à 80-90 % en eau. Ils sont injectables car liquides à la température corporelle ; de plus ils sont dégradables, non toxiques et peuvent être chargés en molécules thérapeutiques. Le polymère utilisé est un copolymère bloc entre le PLA (acide polylactique pour le caractère hydrosoluble), le PNIPAM (poly(N-isopropylacrylamide) pour le caractère injectable) et le PEG (polyéthylène glycol pour la prise en eau) ; il y a autoassemblage à température ordinaire avec un cœur hydrophobe de PLA et une couronne hydrophile de PNIPAM et de PEG. Ce gel peut solubiliser à la fois des produits hydrophiles et hydrophobes : ainsi le riluzole, introduit dans le gel qui, injecté dans le cerveau, inhibe la libération de glutamate toxique pour les neurones. Les essais cliniques sont encore au tout début du processus.
Source : L’Actualité chimique n° 451 (mai 2020) pp. 63-64
Certains volcans en particulier en Éthiopie et dans l’ile de Java, émettent des flammes bleu azur au-dessus de la lave qui coule sur les flancs des volcans. Ce n’est pas de l’incandescence du soufre présent qui donnerait des couleurs du rouge au jaune vers 700 à 1500 °C, alors qu’ici les températures avoisinent les 10 000 degrés ! Il est montré qu’il s’agit de luminescence. H2S présent dans les gaz d’évacuation des volcans s’oxyde à l’air pour donner du soufre qui se dimérise en S2 avec émission de lumière vers 495 nm dans le bleu !
Source : L’Actualité chimique n° 451 (mai 2020) pp. 4-5
La startup Lactips, fondée en 2014, présente ici une matière plastique biosourcée à base de protéine : la caséine du lait. Le point de départ est constitué de granulés de caséinate de sodium (dérivé soluble de la caséine), le procédé de polymérisation en présence d’un plastifiant mécanique est décrit. On obtient un film biodégradable, biosourcé, compostable, soluble à chaud et à froid ; il est utilisé dans les films d’emballage hydrosolubles et comestibles… La fabrication est de 400 tonnes par an et remplace de plus en plus le PVA ( polyalcool vinylique).
Source : L’Actualité chimique n° 438-439 (mars-avril 2019) pp. 62-66
La startup I.CERAM présente ici des céramiques à base d’alumine de grande porosité, ayant une grande résistance à la pression et particulièrement bio-inertes. Ainsi l’implantation pour remplacer un sternum fragilisé par des métastases osseuses a été une première mondiale en 2015 ! Ces supports peuvent être chargés en principe actif et introduits dans l’organisme pour relarguer de manière contrôlée le médicament. Ainsi en 2016 un sternum chargé en gemtamicine (antibiotique utilisé pour traiter la mediastinite qui est une infection rare et grave de l’espace du thorax derrière le sternum).
Source : L’Actualité chimique n° 438-439 (mars-avril 2019) pp. 55-61
L’électronique imprimée intervient dans des domaines variés :: automobile, objets connectés, biomédical, packaging. La flexibilité de ces matériaux a été d’abord appliquée à la conception des diodes électroluminescentes organiques (OLEDs) et des cellules photovoltaïques organiques (OPV) pour affichage. Les encres utilisées sont à base d’argent sous forme de nanoparticules (NP) :; elles sont conductrices à toute température, durables et performantes bien plus que les encres classiques à base de microparticules. Des résultats sont présentés par la startup GenesInk créée depuis 2010.
Source : L’Actualité chimique n° 438-439 (mars-avril 2019) pp. 49-54
La prolifération des moustiques tigres est devenue un problème de santé publique avec les risques des maladies de la dengue et du chikungunya. Les insecticides trop toxiques sont parfois remplacés par des huiles essentielles certes répulsives mais lorsqu’elles sont utilisées à des doses trop fortes conduisent souvent à des allergies. Par exemple l’huile essentielle citronnée à base de citronellal est irritante pour la peau et aussi allergène. L’huile essentielle de thym donne des brûlures cutanées, elle est agressive pour les muqueuses buccales et dangereuse pour les abeilles ! L’auteure donne 28 références toutes utiles pour un bon usage des huiles essentielles au service d’une « intelligence écologique ».
Source : L’Actualité chimique n° 438-439 (mars-avril 2010) pp. 14-17
La chimiothérapie consiste à administrer un principe actif (PA) libre (toxicité souvent élevée) ou à l’incorporer dans des nanoparticules (NP) par encapsulation dite physique (mais la libération du PA est alors souvent trop rapide et incontrôlée). Dans cet article on envisage un couplage entre le PA et un polymère pour constituer un « prodrogue polymère » où le PA rendu inactif par un lien covalent est ensuite libéré de manière douce par hydrolyse enzymatique.
Par exemple on couple une molécule de Gemcitabine (anticancéreux pour le cancer du pancréas en particulier) avec une alcoxyamine (R1 R2N-O-R3) contenant un amorceur radicalaire (groupe nitroxyde, R1 R2N-O▪) qui sert d’amorceur par polymérisation contrôlée sur un monomère vinylique (l’isoprène est choisi car issu de terpènes naturels biocompatibles). Le polymère mono-fonctionnalisé est de masse molaire assez faible (Mn = 5000 g.mol-1) mais la fraction massique en PA est bien plus grande (jusqu’à 30%) que pour les NP classiques où le PA est simplement encapsulé.
Source : L’Actualité chimique n° 447 (janvier 2020) pp. 63-64
Les bandes adhésives ne se résument pas à un simple ruban de film collant d’usage courant et bon marché. L’apparition des systèmes de miniaturisation électronique demande des performances spécifiques. Ainsi selon les applications l’épaisseur du support varie de quelques dizaines de micromètres à quelques mm, la couche d’adhésif dépassent rarement 250 micromètres tandis que le film protecteur a une épaisseur comprise entre 50 et 100 micromètres.
Source : L’Actualité chimique n° 456-457-458 (novembre-décembre-janvier 2021) pp. 211-212
Le spin de l’électron est un espion au sein de la matière carbonée car la RPE (Résonance Paramagnétique Électronique) est un outil très important pour analyser des sédiments vieux de plus 3,3 millions d’années. Le signal de résonance électronique sur un échantillon de très faible épaisseur montre qu’il existe de la matière organique extraterrestre dans ces sédiments. Un scénario est proposé : une pluie de micrométéorites dans une mer calme…
Source : L’Actualité chimique n° 452 (juin 2020) pp. 51-52