Objectifs : Présenter les règles de sécurité en classe en utilisant la vidéo « Consignes en classe de chimie ».
Cycle 2 – Questionner le monde
Cycle 3 – Sciences et technologie
Notions et contenus : règles de sécurité
Séquence Les consignes en classe de chimie (lien externe)
Vidéo - Les consignes en classe de chimie
Source : La main à la pâte en partenariat avec La Fondation de la Maison de la Chimie et Mediachimie
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Colloque Chimie et Agriculture durable - mercredi 10 novembre 2021
Rubrique(s) : Événements
Le cycle des Colloques “Chimie &…” s'enrichit d'un nouvel opus :
Chimie et agriculture durable : un partenariat en constante évolution scientifique
Mercredi 10 novembre 2021
Maison de la Chimie, 28 bis rue Saint-Dominique, 75007 Paris
Les relations actuelles entre Agriculture, Chimie et attentes de la Société sont loin d’être simples, comme l’illustrent les prises de positions publiques récentes de certains. Pourtant, des relations sereines entre ces trois acteurs sont indispensables, ainsi que ce fut longtemps le cas. Par exemple, la synergie entre l’agronomie scientifique et la chimie a permis au 20e siècle la découverte des fondements de l’alimentation des plantes et de la lutte contre les bio-agressions, si utiles à la production agricole et aux consommateurs.
Au 21e siècle, face aux besoins planétaires en termes d’alimentation et d’environnement, l’urgence est de développer une Agriculture raisonnée qui limite son impact sur les sols, l’eau et l’air, qui préserve la biodiversité et qui consomme le minimum d’énergie envisageable. Pour produire mieux et plus, il faut développer la recherche et l’innovation technologique. La Chimie a sa place dans cette stratégie avec la conception de nouveaux produits en étroite liaison avec la biologie et l’écologie, et en fonction d’évaluations complètes et intégrées de leurs effets.
Le citoyen et le consommateur souhaitent que les innovations de la chimie contribuent à une amélioration de l’alimentation proposée et de la protection des plantes. Ces enjeux majeurs reposent sur une coopération transdisciplinaire accrue. Des exemples de cette coopération vous seront présentés par des experts scientifiques, universitaires ou industriels, dans les principaux thèmes actuels de la recherche agronomique et agro écologique.
Ce colloque est ouvert à un large public avec une attention particulière aux lycéens et à leurs enseignants. Le niveau des interventions se veut accessible à tous pour permettre un large débat.
Bernard BIGOT
Président de la Fondation internationale de la Maison de la Chimie
et Directeur Général de l’Organisation internationale ITER
Au quotidien
- Il participe, au sein d'une équipe de spécialistes, à l’identification des risques professionnels et à la mise en œuvre des actions permettant de les minimiser. En particulier pour ce qui concerne la santé au travail, l'application des bonnes pratiques, les différents types de nuisances et la pollution...
- Ses missions principales sont : la prévention, l'information et la formation, le suivi de l'application des règles en matière de sécurité et d'environnement et l'intervention en cas d'incident ou d'accident.
- Il participe à mettre en place et à faire vivre les plans de prévention.
Qualités requises
- Compétences scientifiques, très bonne culture sécurité, bonne connaissance des outils et des équipements dans les secteurs d'activité qui sont sous son contrôle.
- Anticipation, sens de la pédagogie, capacité à convaincre, sang froid, réactivité, rigueur.
Lieux de travail
Il peut être amené à exercer son activité dans tous les secteurs de l'entreprise, en particulier en R&D, en production mais aussi en logistique, en conditionnement ? en maintenance, en commercial... Il peut être amené à travailler avec des équipes externes à l'entreprise : pompiers, sécurité civile, gendarmerie, médecine, inspection du travail…
Présent dans de très nombreux secteurs d'activité : chimie, pharmacie, énergie, automobile, aéronautique, nucléaire, environnement, cosmétiques, peintures, adhésifs matériaux, agrochimie, verres, plasturgie, élastomères…
Salaire mensuel moyen brut* (année 2021)
Fourchette de salaire débutant : 1775-2230 € brut (avant déduction des charges sociales).
Pour découvrir les éléments constitutifs d’un salaire et comprendre les mots primes, salaires brut, net et de base…, consulter la fiche « Parlons salaire ».
* le salaire moyen mensuel brut, est ici le salaire annuel brut divisé par 12
Quelle formation ?
BAC+2 (BTS métiers de la chimie, bioanalyse et contrôle ou un DUT chimie, génie biologique) ou un BAC+3 (licence professionnelle avec enseignement en chimie, analyse et environnement).
Ces diplômes peuvent être obtenus en formation initiale ou par l'apprentissage
Et après
Après plusieurs années d'expérience et formations adaptées, peut évoluer vers la fonction de responsable Hygiène, Sécurité, Environnement ou vers des postes à responsabilité accrue en Sécurité ou en Environnement.
Cette fiche concerne en premier lieu le calcul des salaires dans le secteur privé. Pour les rémunérations dans la fonction publique voir en fin de fiche.
Salaire brut, salaire net avant impôts, net à payer après impôts, salaire de base mensuel, salaire de base annuel, primes, rémunération variable…, il est bien difficile de s’y retrouver, surtout lorsque l’on arrive dans le monde du travail.
Le salaire de base n’est en général qu’une partie de la rémunération globale. À ce salaire de base peuvent s’ajouter un certain nombre de primes et avantages liés à la politique de rémunération de l’entreprise.
Le salaire de base mensuel ou annuel
Il est traditionnellement défini comme la contrepartie du travail attendu, son montant brut est en général indiqué sur la première ligne de la feuille de paye. C’est la rémunération fixée entre l’employeur et le salarié, sans qu’elle puisse être inférieure au SMIC ou au salaire minimum conventionnel.
À noter que le salaire de base annuel n’est pas toujours le salaire de base mensuel X 12. En effet certaines entreprises rémunèrent leurs salariés sur la base d’un 13ème mois voire plus. Le salaire de base annuel deviendra donc par exemple : salaire de base mensuel X 13.
Dans une offre d’emploi, c’est en général ce salaire de base mensuel ou annuel qui est indiqué. Il est de plus précisé s’il s’agit d’un salaire brut ou d’un salaire net (c’est-à-dire après déduction des charges sociales). Lorsque rien n’est indiqué, il s’agit en général du salaire brut.
Comment est calculé le salaire de base pour le premier emploi d'un jeune diplomé ?
Tout d’abord il faut savoir que la grande majorité des entreprises sont rattachées à une convention collective qui définit l’ensemble des règles du droit du travail applicable à un secteur d’activité. (ex : convention collective de la chimie, convention collective de la métallurgie, convention collective du bâtiment…). Par ailleurs, on distingue en France trois catégories de salariés : les ouvriers, les ETAM (employés, techniciens, agents de maîtrise) et les ingénieurs et cadres. Le classement dans chacune de ces catégories dépend du niveau de diplôme et/ou du niveau de compétences et de responsabilités. Chaque convention collective définit pour ces catégories de salariés des coefficients rattachés aux différents niveaux d’emplois. Par exemple, dans le cadre de la convention collective de la chimie, un(e) jeune diplômé(e) d’un BTS se verra proposer un emploi de technicien(ne) au coefficient 225.
Pour obtenir le salaire minimum de base, il suffira de multiplier ce coefficient par la valeur du point de coefficient en vigueur dans l’entreprise* :
| 225 x valeur du point = salaire minimum de base brut |
Ainsi, le (la) nouvel(le) embauché(e) ne pourra se voir proposer qu’un salaire supérieur ou égal à ce salaire de référence au coefficient 225. Dans la convention collective de la chimie, six autres coefficients couvrent la totalité des niveaux de techniciens).
Un(e) titulaire d’un diplôme d’ingénieur(e) sera recruté(e) en tant que débutant(e) dans la catégorie « Ingénieur(e) au coefficient 350 »
*La valeur du point entreprise ne peut-être que supérieure ou égale à la valeur du point de référence de la convention collective.
Le salaire net à payer avant impôts
C’est le résultat de :
| Salaire de base + autres éléments de rémunération – charges sociales |
Au salaire de base s’ajoutent d’autres éléments de rémunération qui dépendent de la spécificité de l’activité et de ses contraintes, de l’ancienneté du salarié dans l’entreprise, de la politique salariale de l’entreprise… Ces éléments s’appliquent à titre individuel ou collectif. Ces éléments sont versés mensuellement, ou ponctuellement au cours de l’année ou à des dates anniversaires.
Sauf cas particulier, l’ensemble des éléments de rémunération est soumis aux charges sociales. Les charges sociales du salarié servent à financer, la retraite, la santé, l’assurance chômage, la famille, la formation, les accidents du travail, les maladies professionnelles, ainsi que d’autres éléments de financement de régime social. Ces prélèvements peuvent s’élever jusqu’à environ 22% du salaire brut.
Le salaire net à payer après impôts
Il s’agit du salaire effectivement versé après prélèvement à la source des impôts sur le revenu. Ces prélèvements sont dépendants de la situation personnelle et familiale du salarié.
Autres éléments de rémunération
Toutes ces primes s’appuient sur la règlementation, les règles en vigueur dans l’entreprise et la situation personnelle de chaque salarié.
Primes versées à titre collectif et selon les entreprises :
- prime de vacances (sous conditions)
- prime d’ancienneté à raison par ex. de 1% du salaire de base par année d’ancienneté jusqu’à une limite de 20 ans.
- prime d’ancienneté versée à une date anniversaire (10, 15, 20…ans d’ancienneté)
- prime de transport (sous conditions)
- …
Primes versées à titre individuel liées à la spécificité de l’activité :
- prime de nuit (ex : travail en 3X8)
- prime d’astreinte
- prime de travail le dimanche
- prime d’insalubrité
- prime de panier (repas)
- prime d’habillement (équipements spéciaux)
- prime de résultats (en particulier dans les secteurs commerciaux)
- prime de qualité
- prime exceptionnelle
- …
Rémunération variable
La rémunération variable concrétise le niveau d’atteinte d’objectifs individuels et collectifs de l’année précédente et est versée en une fois. Elle concerne dans certaines entreprises tout ou partie des ingénieurs et cadres et vient s’ajouter à la rémunération de base.
Intéressement et participation
L'intéressement et la participation sont deux dispositifs qui permettent d'associer les salariés à la performance de leur entreprise. Ces primes présentent l’avantage de ne pas être soumises aux charges sociales et d’être défiscalisées lorsqu’elles sont versées dans les dispositifs de plans d’épargne de l’entreprise.
Comme vous pouvez le constater, le calcul de la rémunération, même s’il peut paraître complexe, correspond à des règles bien précises que tout un chacun se doit de connaître pour être en mesure de comprendre sa situation personnelle.
La rémunération dans la fonction publique
Pour les enseignants dans la fonction publique on pourra se reporter aux pages relatives à leur rémunération sur le site du Ministère de l’Éducation Nationale ici.
Pour faire simple, le salaire d’un agent de la fonction publique se compose d’un salaire de base mensuel (obtenu en multipliant son indice majoré (indice qui est fonction de son grade, son échelon et qui évolue au cours de sa carrière) par la valeur du point d’indice (déterminé chaque année par décret du gouvernement pour l’ensemble des fonctionnaires) :
salaire de base brut mensuel = indice majoré * valeur du point d’indice
Des indemnités annuelles peuvent s’y ajouter.
Pour les enseignants ces indemnités sont par exemple l’ISOE, indemnité de suivi et d'orientation des élèves, et éventuellement des heures supplémentaires ponctuelles dites effectives (HSE) ou des heures supplémentaires régulières dites annuelles (HSA). Il existe aussi des indemnités annuelles pour les professeurs principaux, les professeurs spécialisés et ceux exerçant des missions particulières. Enseigner en réseau d’éducation prioritaire apporte aussi une indemnité supplémentaire.
Par exemple un professeur certifié venant d’être titularisé commence sa carrière à l’indice majoré 441. Le point indice au 09/04/2021 vaut 4,69 euros. Son salaire annuel brut de base s’élève à 24820 euros. Avec l’ISOE et 2 HSA son salaire annuel brut atteindra 28300 euros soit 2358 € / mois. À ce montant il faudra retrancher les charges sociales pour obtenir le salaire net.
Par comparaison un professeur agrégé venant d’être titularisé touchera en mensuel brut avec l’ISOE et 2 HSA un salaire de 2710 €/mois.
Ces salaires peuvent aussi être majorés d’une indemnité de résidence fonction du lieu d’affectation, d’une majoration familiale fonction du nombre d’enfants...
Pour connaitre la valeur du point d’indice consulter le portail de la fonction publique https://www.fonction-publique.gouv.fr/connaitre-point-dindice et pour les indemnités de résidence https://www.service-public.fr/particuliers/vosdroits/F32511
Pour en savoir plus, consultez sur Mediachimie :
« FAQ : Des réponses à vos questions » Rubrique « À propos des salaires »
« Découverte des métiers au collège » 25 fiches métiers où les salaires sont indiqués
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Allons-nous voler à l’hydrogène ? L’évolution du transport aérien
Rubrique(s) : Éditorial
Le plan de relance avec les milliards d’euros consacrés aux carburants propres, dont l’hydrogène, enflamme les médias mais aussi la recherche et l’industrie (1).
Confrontée aux critiques l’accusant de pollution, l’aviation commerciale devant la menace de boycott scandinave et de suppression de lignes intérieures françaises se devait de réagir. En fait, dès 2017, bien avant les recommandations de la CCC (Convention Citoyenne pour le Climat), un engagement de remplacement progressif du kérosène par des carburants bas carbone avait été signé entre le ministère de la Transition écologique, de l’Économie et le secrétaire d’État aux transports avec cinq groupes : Air France, Airbus, Safran, Total et Suez environnement. Il prévoyait une substitution programmée d’ici 2050 du kérosène par des biocarburants pour les transports aériens. Airbus vient aussi de lancer son projet de lancement de l’avion ZEROe (pour zéro émission) avec ADP et Air Liquide et d’autres partenaires européens et envisage très sérieusement pour 2035 un avion propulsé à l’hydrogène.
Pourtant dans le transport aérien, l’hydrogène avait mauvaise réputation depuis qu’en mai 1937 le zeppelin LZ 129 Hindenburg, après une traversée atlantique, s’était embrasé sur la base de Lakehurst près de New York faisant 34 morts et 20 blessés. Cette catastrophe mit fin à l’aventure aéronautique des dirigeables géants gonflés à l’hydrogène gaz léger mais très inflammable.
Les biocarburants pour l’aviation
La feuille de route pour le transport aérien implique une augmentation des biocarburants (2) mélangés au kérosène d’ici 2030 pour atteindre une réduction des émissions de 50% en 2050. Cette marche « pré-hydrogène » a déjà profité des recherches de l’IFPEN (IFP Énergies nouvelles) et de Total. Pour la France on se rappelle la reconversion de la raffinerie de La Mède condamnée à la fermeture et transformée en bioraffinerie avec un investissement de plus de 275 millions d’euros devant produire des agrocarburants avec le procédé HVO (Hydrotreated Vegetable Oil), un procédé français. Il avait en 2019 provoqué quelques remous de la part d’écologistes avec le projet de traiter de forts tonnages d’huile de palme (3). Cela n’a pas découragé le pétrochimiste qui a annoncé en 2020 la transformation de la raffinerie de Grandpuits (77) en investissant 500 millions d’euros dans une plateforme « zéro pétrole » afin de fournir 400 000 t/an de biocarburants majoritairement destinés au secteur aérien, à partir de graisses animales, huiles de cuisson usagées et végétales recueillies régionalement.
En juin 2021 un champion de la voltige aérienne a effectué entre Sarrebruck et Reims un vol acrobatique avec son avion à hélice et moteur thermique fonctionnant avec une essence renouvelable à 97% produite par le français Global Bioenergies et l’allemand Swift Fuel. Ce carburant utilise une méthode bien éprouvée par la PME française : on convertit par fermentation à l’aide d’une bactérie modifiée des résidus de betterave, d’amidon, de paille et de bois en isobutène qui par réaction avec l’hydrogène donne l’iso-octane. Il est l’un des constituants majeurs de « l’avgas », diminutif de « aviation gasoline », utilisé par les appareils à hélice. Pour Global Bioenergies ce débouché du bio-isobutène (4) vers les carburants d’aviation pourrait être un marché porteur comme l’est celui du cosmétique avec L’Oréal qui vient de lancer une gamme de maquillage à 90% d’origine naturelle.
L’hydrogène pour l’aviation
Pour l’hydrogène la copie à remplir est plus dure. On se rappellera utilement les contenus énergétiques des carburants : 1 kg de kérosène équivaut à 12 kWh et 1 kg d’hydrogène à 33 kWh, c’est donc à première vue un excellent vecteur énergétique. Mais, il y a un mais, comme il est très léger il ne fait que 3,5 Wh par litre et il faut le liquéfier à -250°C pour obtenir 2,8 kWh/litre, soit 4 fois moins qu’un litre de kérosène. Il faut donc des réservoirs quatre fois plus volumineux de type cryogénique si on l’utilise liquide ou composite haute pression si on l’utilise comprimé à 700 bars. D’ores et déjà Airbus annonce dès 2023 la création de deux centres de développement Zéro émission à Nantes en France et à Brême en Allemagne. Pourquoi Nantes ? Parce que l’usine nantaise a déjà la maitrise des caissons métalliques centraux de voilure des Airbus qui contiennent le carburant, depuis l’A320. Le technocentre de Nantes, lié à l’IRT (Institut de recherche technologique) Jules Verne pourra apporter ses compétences dans le domaine d’intégration des structures métalliques dans l’appareil et les essais cryogéniques sur les réservoirs d’hydrogène liquide. C’est un verrou complexe, car ces composants doivent être capables de résister aux cycles thermiques et de pression que subissent les avions en vol tout en conservant le carburant à -250°C. Ce défi est aussi celui de la distribution du précieux fluide auquel se sont attaqués Air Liquide et ADP avec Airbus (5).
Quelles sont les infrastructures nécessaires sur les deux aéroports français Roissy et Orly ? Pour ravitailler les avions soit on construit des unités d’électrolyse dans l’enceinte ou un lieu proche de l’enceinte soit on l’amène par pipeline en liaison directe avec un site industriel voisin. Le problème en 2021 c’est qu’il existe peu, de par le monde, d’électrolyseurs d’eau de puissance capables de délivrer plusieurs milliers de tonnes d’hydrogène par jour. Sachant qu’il faut environ 50 kWh pour produire 1 kg H2 il faudrait des électrolyseurs de 100 MW capables de délivrer environ 40 000 kg d’hydrogène par jour, sachant qu’un Airbus A350 consomme environ 48 t de kérosène pour la traversée transatlantique de 7000 km. Pour ce vol il faudrait environ 200 t d’hydrogène même avec de nouveaux moteurs Safran économisant plus de 10% de carburants, il faut donc multiplier les ressources d’hydrogène. On voit bien à ces chiffres que ce vecteur énergétique pourra être réservé aux courts et moyens courriers, compte tenu des dimensions possibles des réservoirs.
Autre défi que se posent les partenaires : hydrogène vert (6) ou hydrogène bas carbone ?
Il y a actuellement deux solutions bas carbone opérationnelles. Air liquide dispose de la technologie Cryocap™ (7) qui permet de capter le CO2 issu du steam-reforming (reformage à la vapeur d’eau du gaz méthane). C’est un « hydrogène dit bleu » ! Par ailleurs l’électrolyse de l’eau avec de l’électricité nucléaire est aussi un procédé bas carbone. On appelle « jaune » cet hydrogène !
Les verrous technologiques sont importants ; il faut pouvoir faire le plein en quelques dizaines de minutes compte tenu des rotations des avions, dans des conditions de sécurité et des conditions économiques qui permettront à l’aviation commerciale de survivre.
La feuille de route est rude mais l’objectif de voler en n’émettant que de l’eau et de l’azote est excitant non ?
Jean-Claude Bernier et Françoise Brénon
Pour en savoir plus :
(1) L’hydrogène au secours de l’économie européenne, Jean-Claude Bernier (editorial, Mediachimie.org)
(2) La chimie une solution pour l’avion de demain, Arnaud Charles, Noël Baffier et Jean-Claude Bernier (Chimie et ... en fiches - cycle 4, Mediachimie.org)
(3) La pétrochimie se met au vert, Jean-Claude Bernier et Françoise Brénon (éditorial, Mediachimie.org)
(4) Vers les biocarburants de 2e génération : l'exemple de l'isobutène biosourcé, Pierre Labarbe (Chimie et ...en fiches - Lycée, Mediachimmie.org).
(5) La propulsion des fusées et des futurs avions chez Air Liquide !, conférence et article de Pierre Crespi, Colloque Chimie, aéronautique et espace, 8 novembre 2017
(6) Qu’est-ce que l’hydrogène vert ? Françoise Brénon (Question du mois, Mediachimie.org)
(7) Ce procédé de fabrication de l’hydrogène consomme toutefois un hydrocarbure tel que le méthane selon le bilan CH4 + 2 H2O →4 H2 + CO2 mais le captage du dioxyde de carbone empêche son relargage dans l’atmosphère. Cryocap™ H2: solution cryogénique de captage de CO₂ (site Air Liquide).
Illustration : Airbus A320-271N, Wikimedia par Pedro Aragão, Licence CC BY-SA 3.0, Lien
Les prix La main à la pâte 2021 de l'Académie des sciences
Rubrique(s) : Événements
- Vous êtes enseignant d'école primaire ou de collège, dans l'enseignement public ou privé ?
- Vous êtes étudiant en Master MEEF ou lauréat du CAFIPEMF ou du CAFFA ?
Valorisez votre travail et vos projets en sciences de l'année scolaire 2020-2021 en concourant aux prix La main à la pâte de l'Académie des sciences !
Chaque année, les Prix La main à la pâte de l'Académie des sciences récompensent des classes d'école primaire et de collège ayant mené des projets scientifiques particulièrement démonstratifs de la pédagogie fondée sur l'expérimentation (Prix "Ecoles-Collèges"). En 2021, un prix additionnel sera décerné, à un projet dans le domaine de la chimie, en partenariat avec la Fondation de la Maison de la Chimie.
Ces prix distinguent également des mémoires d'étudiants et d'enseignants réalisés dans le cadre de diplômes universitaires (Prix "Masters Métiers de l'Enseignement, de l'Education et de la Formation") ou de certificats académiques (Prix "Professeur - Formateur").
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Nettoyer l’argenterie par « une recette de grand-mère » : comment ça marche ?
Rubrique(s) : Question du mois
On trouve toutes sortes de recettes dites « de grand-mère » sur Internet pour nettoyer son argenterie. Dans ces dites recettes il est même précisé « sans utiliser de produit chimique » !!! Est-ce vrai ?
D’où provient le noircissement de l’argent ?
Les aliments contiennent naturellement des sulfures comme l’albumine du blanc d’œuf, la cystéine présente dans les protéines, des sulfures organiques dans les choux, les oignons, certaines boissons…
Dans l’air il peut y avoir des traces de sulfure d’hydrogène (H2S, reconnaissable à son odeur « d’œuf pourri » !) et de sulfure de diméthyle (H3C-S-CH3) qui est le plus abondant des composés biologiques contenant du soufre émis dans l'atmosphère.
C’est ainsi la présence de ces sulfures qui sont majoritairement responsables de la formation de dépôts noirâtres à la surface d’un objet en argent. L’argent a été oxydé par le dioxygène de l’air et en présence de ces sulfures s’est recouvert de sulfure d’argent Ag2S, noir, très stable (1).
« Faire l’argenterie » consiste donc à éliminer ce sulfure d’argent.
Une recette : « Nettoyer son argenterie dans un bain de sel ».
Élucidons cette « recette de grand-mère » dont le titre interpelle le chimiste ! En effet ce titre est trompeur ! Ce n’est pas le sel qui nettoie l’argenterie.
Regardons de plus près la recette. Prendre une feuille d’aluminium. La disposer dans une cuvette en plastique (éviter un autre métal). Mettre une poignée de gros sel dans une casserole d’eau que l’on porte à ébullition. Puis verser cette eau salée chaude dans la cuvette. Introduire délicatement (sans se brûler) l’objet en argent à nettoyer et le poser au contact de la feuille d’aluminium. Laisser agir plusieurs minutes à 1 heure selon l’état d’oxydation de l’argent. Il est précisé que si l’objet en argent est très noir, on peut l’envelopper avec la feuille d’aluminium pour plus d’efficacité. Il est aussi dit que l’on peut ajouter du bicarbonate. Rincez puis séchez avec un chiffon très doux.
Notons que cette recette fonctionne bien.
Alors quels rôles jouent ces différents ingrédients ?
Le composé essentiel à la réussite de l’opération est ici l’aluminium. C’est un métal très réducteur. Il attaque le sulfure d’argent qui était un état oxydé de l’argent. L’argent est régénéré. Une partie de l’aluminium s’oxyde en ions Al3+. Compte tenu du pH de la solution ces ions précipitent sous forme d’hydroxyde d’aluminium, à la surface de l’aluminium qui se ternit.
La réaction (2) mise en jeu est
3 Ag2S + 2 Al +6 H2O → 6 Ag + 2 Al(OH)3 + 3H2S
On est en présence d’une pile (3), la pièce en argent étant au contact de la feuille d’aluminium. Si l’on enveloppe la pièce en argent par l’aluminium le contact entre les 2 métaux est meilleur facilitant ainsi les échanges d’électrons entre l’aluminium et le sulfure d’argent déposé sur l’objet en argent.
Quel est le rôle du sel ? Le sel est du chlorure de sodium (NaCl) qui se dissout sous forme d’ions sodium (Na+) et chlorure (Cl-). Il favorise les transports des ions (4) en solution mais n’intervient pas dans le bilan chimique.
La chaleur a pour but d’accélérer la réaction.
H2S : si vous avez déjà fait l’expérience, vous avez constaté l’émanation d’une mauvaise odeur. Elle est due à la formation du sulfure d’hydrogène produit durant la réaction et dont le dégazage est favorisé par la chaleur.
L’ajout éventuel du bicarbonate de sodium permet de stabiliser le pH vers 8,3 ce qui limite le dégazage de H2S.
Précautions
- Prenez soin de ne pas traiter de la même façon un bijou en argent avec des pierres fines incrustées. Ce mode opératoire ne concerne que des objets et bijoux en argent massif ou des couverts argentés (5).
- D’autres recettes proposent d’ajouter du vinaigre et non du bicarbonate. C’est à éviter car cela favorise la formation de H2S.
- Dans tous les cas aérer la pièce lors de ces manipulations.
Autres méthodes
- Frotter avec du carbonate de calcium ou avec une pâte de bicarbonate et de gros sel à confectionner soi-même. Il s’agit alors seulement de frotter et d’abraser la surface pour éliminer les traces de sulfures d’argent. Cela ne peut convenir qu’à des objets peu noircis et ne permet pas d’éliminer les traces restantes de sulfure d’argent piégés dans les micropores de la surface de l’objet.
Outre la faible efficacité, les risques sont de rayer l’argent qui est un métal assez mou et qui gardera les traces de ces rayures bien que les grains de bicarbonate et de gros sel soient estimés comme pas trop durs. De manière générale il vaut mieux éviter de frotter les objets en argent.
- Frotter avec une brosse à dent trempée préalablement dans du jus de citron : toujours abraser avec risque de rayures et de toute façon le citron n’est pas un acide capable de dissoudre Ag2S.
- Les professionnels de la restauration des objets d’art, de la bijouterie et des restaurants utilisant des couverts en argent pour leurs clients sont amenés à entretenir très souvent l’argenterie. Ils utilisent des produits à action très rapide dans lesquels ils les trempent. Le principe actif est alors la thio-urée qui réagit sur le sulfure d’argent l’éliminant ainsi de la surface de l’argent (6). Un rinçage soigneux termine l’opération. Il est indispensable de manipuler ces produits avec des gants et de porter des lunettes afin d’éviter tout contact avec la peau et les yeux.
Françoise Brénon et l’équipe question du mois
(1) En présence de sulfure d’hydrogène et d’oxygène de l’air, le sulfure d’argent noir, très stable, se forme selon
4 Ag + 2 H2S + O2 →2 Ag2S + 2 H2O
(2) Cette réaction est très favorable car sa constante d’équilibre vaut 10140 >>1
Les données nécessaires à ce calcul, E° (Ag+ / Ag) = 0,80 V ; E° (Al3+ / Al) = - 1,66 V ; pKs (Ag2S) = 49,2 ; pKs (Al(OH)3) = 33 ;
H2S : pKa,1 = 7,05, pKa,2 = 12,9 ; pKe = 14, sont issues de Les réactions chimiques en solution de G. Charlot (Masson).
(3) L’aluminium est le pôle négatif, c’est l’anode où se passe l’oxydation :
Al + 3 H2O → Al(OH)3 + 3 H+ + 3e-
Le pôle positif est constitué du sulfure d’argent déposé sur l’argent. Il s’y passe la réduction :
Ag2S + 2 H+ + 2e- → 2Ag + H2S
(4) Le sel dissout joue ici le rôle de l’électrolyte de la pile.
(5) Les couverts dit « en argent » sont rarement en argent massif. Ils sont en général en cuivre ou alliage de cuivre sur lequel a été déposé une fine couche d’argent.
(6) La thio-urée, notée de façon simplifiée Tu, a pour formule H2N-CS-NH2. 
Si le mode opératoire est utilisé depuis le milieu du 20e siècle, la réaction mise en jeu suscite encore des questions. D’après les publications les plus récentes il est proposé 3 types d’interprétation :
- Soit une complexation (écrite ici en milieu acide) mettant en jeu la formation d’un complexe mononucléaire de Ag(I) selon
Ag2S + 2H+ + 2n Tu → 2 AgTun+ + H2S, n pouvant aller de 1 à 4. - Soit la formation d’un complexe binucléaire de l’Ag(I) selon
Ag2S + 2H+ + n Tu → Ag2Tun2+ + H2S, n allant de de 1 à 6 avec une forte présomption pour la forme majoritaire Ag2Tu42+. - Soit enfin la formation d’un composé éliminant Ag2S de la surface de l’argent selon
Ag2S + 2 CS(NH2)2 → 2 Ag-S-S-C(NH2)2
Sources :
- Métallurgie de l’argent § 6.2.1. in Les Techniques de l’Ingénieur (2006) et Silver and Acid-thiourea Silver Dips: Rinsing and Aging Monitored by Electrochemistry, L.Selwyn et W. R. McKinnon, Studies in Conservation (2021) 66:2, 98-112
- Potentiometric study of silver complexes with thiourea in acid media, P. Lukinskas et al. , Journal of Coordination Chemistry (2008) 61:16, 2528-2535
- Reaction of Thiourea With Silver Sulfide Tarnish Layers On Silver Surfaces, Ariga Allehyari (Californie State University, 2020)
L’œuvre du grand chimiste Antoine Laurent de Lavoisier et sa réception sont indissociables du travail de son épouse : dessins minutieux des appareils de laboratoire et des expériences, tenue des cahiers de laboratoire, relation avec les chimistes étrangers, diffusion de son œuvre.