Au début du XVIIIe siècle, la seule teinte bleue stable est le bleu outremer obtenu à partir d’une pierre précieuse, le lapis-lazuli. Cette couleur bleu est donc très chère. Entre 1704 et 1709, selon les sources, à Berlin, Heinrich Diesbach et Johann Conrad Dippel (1673-1734) veulent préparer un colorant rouge mais ils obtiennent accidentellement une nouvelle couleur bleue. Ce bleu fut obtenu par l’action du sulfate de fer (II), (FeSO4) sur un carbonate de potassium (K2CO3) qui contenait malencontreusement un cyanure jaune.
Diesbach et Dippel commercialisent ce nouveau pigment en gardant le secret de fabrication afin d’en conserver le monopole. Ce bleu porte alors le nom de Bleu de Prusse ou Bleu de Berlin. Le procédé de fabrication est dévoilé seulement en 1724 par John Woodward (1655-1728).
Tout au long du XVIIIe siècle, les chimistes vont s’intéresser à ce bleu. En 1756, Pierre Joseph Macquer (1718-1784) publie « Examen chymique du bleu de Prusse » (écriture de l’époque). Puis Carl Wilhelm Scheele (1742-1786) fait réagir du bleu de Prusse avec de l’acide sulfurique à chaud et obtient le cyanure d’hydrogène. Joseph Louis Proust (1754-1826) expose ses « Recherches sur le bleu de Prusse » en 1799 et c’est Louis Joseph Gay-Lussac (1778-1850) qui détermine sa composition en 1811. Le bleu de Prusse est au final un ferrocyanure de fer (III), hydraté : [Fe(III)]4[Fe(II)(CN)6]3 ,(H2O)x.
Ce pigment est le premier créé artificiellement. Les peintres européens l’utilisent dès 1710. Comme il a un pouvoir colorant élevé, il sert aussi en teinture. Lors de lessives de linges blancs jaunis, il est ajouté à l’eau de lavage afin d’obtenir à nouveau des linges blancs. De nos jours, il a de nombreuses applications. En mécanique, on vérifie l’ajustage de pièces plates au marbre. En chaudronnerie, il est utilisé comme couche de marquage car il résiste à l’eau et aux solvants. En chimie analytique, il sert à l’identification des ions cyanures. En médecine, il est très efficace pour éliminer le césium 137 et le thallium du corps humain et utilisé en cas d’irradiation.
T. Grison, La Teinture du Dix Neuvième Siècle en ce qui concerne la laine et les tissus, Paris, 1884 (Collections SEIN). Cliché G. E.
Pour en savoir plus
Fer : curiosités ; Bleu de Prusse, bleu de Turnbull, sur le site de l’UdPPC (Union des professeurs de physique et de chimie)
De la teinture des laines au moyen du Bleu de Prusse, de P. Raymond fils, Annales de chimie et de physique (Paris), 1828, t.39, pp. 44-77
De la teinture du bleu de Prusse, de Homassel, in Cours théorique et pratique sur l'art de la teinture en laine, soie, fil-coton, fabrique d'indienne en grand et petit teint, (1807), Edit. Courcier, Paris, pp. 277-278
Mémoire sur la composition de la matière colorante du bleu de Prusse, de J.-F. Clouet, Annales de chimie (Paris), (1791/10) t.11, pp.30-35
Vidéo : Réalisation : François Demerliac ; Auteur scientifique : Catherine Marchal et Françoise Brénon ; Production : Fondation de la Maison de la Chimie / Virtuel
Une pile : quel nom étrange ? Quelles sont donc les « choses empilées » dans cet objet ? Pour cela, il faut remonter à la fin du 18e siècle et aux observations de Galvani sur ce qu’il appelait alors « l’électricité animale ».
Luigi Galvani (1737 - 1798) était professeur d’anatomie à l’université de Bologne en Italie, ville pionnière pour l’enseignement de cette science. Au cours de la dissection d’une grenouille dans un laboratoire où étaient présentes des machines électrostatiques, l’un des assistants de Galvani, en touchant avec son scalpel le nerf crural de la grenouille, constata la contraction du muscle de la cuisse, en même temps qu’une étincelle éclatait dans une machine électrostatique à proximité.
Très intrigué par cette découverte, et après de nombreux autres essais, Galvani s’aperçu que cette contraction pouvait aussi être obtenue lorsque l’on mettait en contact deux fils constitués de deux métaux différents, reliés l’un au nerf crural et l’autre au muscle de la cuisse (l’« arc galvanique »). Il en tira la conclusion que les contractions seraient dues à une « électricité animale » qui proviendrait de l’animal et se déchargerait lorsque nerf et muscle seraient reliés par les métaux.
Alessandro Volta (1745-1827) était, lui, professeur de physique à l’université de Pavie. Très intéressé par les expériences de Galvani, il les reproduisit mais eut rapidement des doutes sur l’origine animale de l’électricité. Il lui est venu l’idée, pour amplifier l’effet, d’empiler alternativement des disques de métaux différents, d’abord du zinc et de l’argent, puis du zinc et du cuivre, séparés par des rondelles de carton imprégnées d’une solution saline, par analogie avec les « humeurs » au sein des organismes animaux. Il observa que cette pile pouvait le « frapper » quand il touchait les deux extrémités avec les mains nues, de façon analogue à une bouteille de Leyde (1). Mais, contrairement à cette dernière, déchargée après le premier contact, et à sa surprise, le « choc » était renouvelé à chaque fois qu’il touchait la pile. La pile électrique était donc née.
Les chimistes vont s’approprier cette invention, présentée par Volta, en 1800, à Paris, à l’Académie des Sciences devant Bonaparte, puis à Londres. Davy, à Londres, l’utilise pour isoler le sodium et le potassium, en 1807. Ensuite Gay Lussac et Thenard, isoleront en 1810, à leur tour, ces deux métaux, en utilisant « la grande pile », installée à l’école Polytechnique et construite grâce à un financement de l’empereur Napoléon. C’est la naissance de l’électrochimie.
(1) La bouteille de Leyde, connue depuis 1745, est constituée par une bouteille en verre d’où sort par le goulot une tige métallique, remplie de feuilles d’étain chiffonnées et entourée d’une feuille métallique. Elle était utilisée comme curiosité dans les foires pour donner des chocs électrostatiques.
Pour en savoir plus
Ressources issues du site Histoire de l’électricité et du magnétisme (CNRS) :
- À propos de la bouteille de Leyde :
L'énigme de la bouteille de Leyde et la vidéo La terrible secousse... - Galvani et l’électricité animale
- Des expériences de Galvani à la pile Volta : reproduction de l’expérience de Galvani à l’Université de Rennes, unité de physiologie animale - Vidéo CNRS
- La controverse Galvani Volta
Gravure de U. Parent, extraite de L. Figuier, Les Merveilles de la science, 1867, p. 669 (collection privée)
Expérience de Galvani sur une grenouille (image : Archivist Adobe Stock)
Vidéo : Réalisation : François Demerliac ; Auteur scientifique : François Nief et Françoise Brénon ; Production : Fondation de la Maison de la Chimie / Virtuel
Partenariat entre la Fondation la Maison de la Chimie et la Fondation La main à la pâte
Rubrique(s) : Événements
La Fondation de la Maison de la Chimie fait un don d’un million d’euros à la Fondation La main à la pâte pour promouvoir et développer l’enseignement de la chimie à l’école et au collège
Daniel Rouan, Président de la Fondation La main à la pâte, et Bernard Bigot, Président de la Fondation de la Maison de la Chimie, ont signé ce 16 mai 2019 une convention de partenariat d’une durée de quatre ans.
Ce partenariat stratégique vise à impulser une dynamique ambitieuse pour développer à l’école et au collège un enseignement de la chimie vivant et attractif, favorisant chez les élèves le travail collaboratif, le questionnement, l’expérimentation, l’argumentation et le débat scientifique.
Il a pour objet la mise en place d’un programme quadriennal d’actions de formation continue en chimie pour les professeurs de primaire et de collège. Dans ce cadre, la Fondation de la Maison de la Chimie octroie à la Fondation La main à la pâte un don d’un million d’euros pour la période de réalisation du projet, couvrant les quatre années scolaires de début septembre 2019 à fin août 2023. Ce programme sera mené en étroite collaboration avec les Maisons pour la science, un réseau national coordonné par la Fondation La main à la pâte. Il s’appuiera notamment sur la pédagogie d’investigation développée par la Fondation La main à la pâte et sur les ressources pédagogiques de Mediachimie, le site d’information documentaire dédié à l’enseignement de la chimie développé depuis plusieurs années par la Fondation de la Maison de la Chimie.
Le programme de formation comprendra deux axes particuliers :
- Un axe portant sur l’utilisation des outils numériques : des parcours de formation et d’auto-formation en ligne seront conçus et accessibles en libre accès pour outiller les enseignants du primaire et du collège sur des points du programme en lien avec la chimie, autour de cinq grands thèmes structurants : « matière et matériaux », « énergie », « chimie et sciences de la vie », « chimie verte et développement durable », « procédés chimiques ».
- Un axe portant sur l’expérimentation et la mise en œuvre d’actions de formation innovantes dans les réseaux de La main à la pâte, notamment celui des Maisons pour la science. L’objectif est de mobiliser les professeurs sur les sujets de la chimie et de créer, ou renforcer, les liens entre enseignants et professionnels de la chimie autour de différentes thématiques.
Les premières réalisations seront disponibles dès la fin de l’année 2019.
A propos de la Fondation La main à la pâte
La Fondation La main à la pâte, fondation de coopération scientifique, a pour mission de contribuer à l’amélioration de la qualité de l’enseignement de la science et de la technologie au primaire et au collège, école du socle commun où se joue l’égalité des chances. Elle s’inscrit dans la continuité de l’opération La main à la pâte lancée en 1995 par l’Académie des sciences, à l’initiative de Georges Charpak, prix Nobel de physique en 1992. Elle vise à aider les enseignants à mettre en œuvre une pédagogie d’investigation permettant de stimuler chez les élèves esprit scientifique, compréhension du monde et capacités d’expression.
A propos de la Fondation de la Maison de la Chimie
La Fondation de la Maison de la Chimie, créée en 1927, reconnue d’utilité publique, a pour objectif de développer les relations entre savants, techniciens et industriels, et de contribuer à la promotion de la chimie et de ses applications, dans les domaines de la science et de l’industrie. Dans ce cadre, l’un des six axes d’actions de la Fondation consiste à « créer des outils éducatifs, pour découvrir de façon ludique la richesse des applications de la chimie et l’intérêt des différents métiers qui en découlent ».
Contacts presse
Fondation La main à la pâte
Cécile BEL
cecile.bel@fondation-lamap.org
01 85 08 94 90
Fondation de la Maison de la Chimie
Margaret Varkados Lemaréchal
m.varkados-lemarechal@maisondelachimie.com
06 19 12 17 86
L'’huile de ricin est un laxatif connu depuis l’Antiquité, mais cette réputation ne doit pas faire oublier que l’huile de ricin est à la base, aujourd’hui, du plus grand tonnage mondial de fabrication d’un polymère biosourcé avec plus de 500 000 tonnes par an ! […]
C'est une découverte révolutionnaire passée inaperçue, une grande avancée en catalyse homogène qui donnera une réaction majeure utilisée en pétrochimie. Tout commence en 1964, avec R.L. Banks et G.C. Bailey, de la Phillips Petroleum, qui transforment du propène en éthène et butène par chauffage en présence d’un catalyseur au molybdène. Mais cette belle découverte restait inexpliquée. […]
Depuis l’Antiquité, les hommes ont cherché à amender la terre pour améliorer le rendement des cultures. Les excréments ont fait partie de ces nombreux agents fertilisants. Ceux des oiseaux marins se sont accumulés aux cours des siècles au point de constituer des gisements très riches en nitrates et composés azotés, connus sous le nom espagnol guano, dans des îles proches du Pérou. Épuisés vers 1870, la relève est venue des nitrates de sodium, présents dans le désert d’Atacama, devenu chilien en 1884, à l’issue de la guerre des nitrates opposant le Pérou, le Chili et la Bolivie. En 1900, 2/3 des besoins mondiaux en nitrates étaient assurés par le Chili. […]
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Les prix dissuasifs à la pompe annoncent-ils l’après-pétrole ?
Rubrique(s) : Éditorial
Dans les années 1970 après le choc pétrolier, les prévisionnistes auguraient du « peak oil » (pic pétrolier) qui marquerait le moment où la production mondiale plafonnerait avant de diminuer en raison de l’épuisement des réserves mondiales. Cinquante ans après, alors que l’exploitation des huiles de schistes (1) américaines est passée par là, l’horizon du pic pétrolier a bien reculé, d’autant que les découvertes de gisements géants en Afrique, à Bahreïn, en Afrique subsaharienne, en Chine, en Alaska… se chiffrent à plus de 200 milliards de barils *.
En 2019, les prévisionnistes parlent maintenant d’un « peak oil demand » (pic de la demande pétrolière), c’est-à-dire que la consommation en pétrole diminuera avant que la production ne décroisse. Ainsi, la consommation, notamment en Europe, est de plus en plus sensibilisée par les alertes alarmistes sur le climat, les GES (gaz à effet de serre), les particules fines, la pollution et aussi par le prix des carburants à la pompe, ce qui nous incite à la diminution de l’usage des ressources fossiles.
Des faits et comportements nouveaux apparaissent. Alors que près de 60% du pétrole est encore consommé au niveau mondial par les véhicules particuliers et les transports (dont un peu moins de la moitié par nos véhicules particuliers et un peu plus par les autres transports), plusieurs pays annoncent la fin des véhicules thermiques d’ici 2040. Déjà, la réglementation européenne Euro 6 impose aux constructeurs des normes drastiques de consommation les obligeant à des prouesses techniques de « downsizing ** » et la mise sur le marché d’un nombre croissant de véhicules électriques (2). Certains gouvernements (France, Danemark) ne délivrent plus de permis d’exploration exploitation du pétrole sur leur territoire.
Même les compagnies pétrolières se diversifient en privilégiant d’abord le gaz, puis les énergies renouvelables (3). Shell annonce devenir un des premiers fournisseurs d’électricité. Total a racheté le fabriquant de batteries Saft (4) et vient d’investir sur l’emplacement de son ancienne raffinerie de Grande-Synthe les infrastructures test du projet BioTfuel destiné à l’élaboration de biocarburants de seconde génération à partir de biomasse lignocellulosique (5). Ceci-dit, même si en Norvège 60% des véhicules neufs sont électriques, il n’y a au monde en 2018 que 2,7 millions d’automobiles électriques sur le milliard de véhicules en circulation. Le calcul montre que l’électrification complète du parc mondial des véhicules particulier n’économiserait que 18 millions de barils/jour sur les 100 millions barils/jour actuels.
Pour la chimie et notamment la pétrochimie, les prévisions sont plus difficiles et suivant les agences intergouvernementales les chiffres varient. À partir du pétrole on extrait un certain nombre de produits :
- en tête de colonne d’abord le méthane pour le formaldéhyde et l’hydrogène,
- puis le butadiène pour les caoutchoucs, l’éthylène, le propylène, le butadiène pour les plastiques, les engrais et mousses isolantes,
- viennent ensuite les aromatiques pour les polyesters, les polystyrènes et les produits de base pour les médicaments,
- enfin les huiles et produits lourds.
Toutes ces fabrications utilisent environ 13% du pétrole, part qui pourrait monter à 22%, voire doubler, d’ici 2040 sans régulation comme par exemple l’interdiction mondiale des objets en plastique à usage unique et l’obligation planétaire du recyclage (6).
Pour les bâtiments, l’isolation et la réglementation thermique de la très basse consommation (BBC) va entrainer une baisse de la consommation du gasoil que l’on estime de l’ordre de 70 millions de TEP d’ici 2040.
La chimie verte aura aussi sa part dans l’économie des ressources carbonées fossiles. Arkema, par exemple, investit des centaines de millions en Asie pour sa 4e usine de polyamide fabrication à base de plante de ricin (7). La chimie végétale comme la chimie durable entrainera une baisse de la consommation d’énergie, de solvants et de déchets. Les procédés biotechnologiques se sont développés par crainte du manque de ressources fossiles mais aussi au début de notre décennie à l’approche de la barre des 120 $ le baril. Les procédés de fermentation bactérienne des sucres, des déchets végétaux et du bois pour la production d’isobutène matière première pour le caoutchouc et les plastiques ont été multipliés par des start-ups et les investissements de grands groupes, mais la chute du baril à 60$ a aussi fait chuter les espoirs des industriels confrontés à la concurrence et la compétitivité des mêmes produits issus de la pétrochimie (8). En Europe, on estime que les produits biosourcés, bien que ne représentant en 2019 que 3% du total des produits chimiques, ont un réel potentiel de progression. La condition est d’une part qu’ils présentent de meilleures propriétés et d’autre part de trouver des créneaux comme l’alimentation et la cosmétique où les consommateurs et les grandes enseignes demandent plus de « naturalité ».
Il est clair que toutes ces évolutions feront baisser les besoins mais il reste à prévoir la date à laquelle la courbe de consommation s’inversera et le « pic oil demand » interviendra. Les cabinets d’experts qui partagent cette analyse donnent une fourchette assez large : 2030 pour BP, 2050 pour l’AIE (agence internationale de l’énergie) avec des valeurs de production de 150 millions de barils/jour. Alors oui, au Japon la consommation stagne, l’Europe a réduit sa consommation de 4% en 5 ans mais le reste du monde l’a augmentée de 16%. L’accès à l’énergie, même chère, de plus de 5 milliards d’humains doit nous faire encore patienter de quelques dizaines d’années pour « l’après-pétrole ».
Jean-Claude Bernier et Catherine Vialle
Juin 2019
* Un baril est une unité de mesure pour le pétrole, qui vaut exactement 42 gallons américains, soit environ 159 litres.
** Le downsizing des moteurs vise à diminuer la cylindrée d’un moteur en gardant la même puissance finale et ainsi réduire la consommation.
Pour en savoir plus :
(1) Gaz de schistes : quels problèmes pour l’environnement et le développement durable ?
(2) L’industrie chimique au service de l’automobile
(3) Un exemple d’énergie renouvelable : l’essence verte
(4) Applications présentes et futures des batteries
(5) Des carbohydrates aux hydrocarbures
(6) Panique sur les déchets
(7) La grande aventure des polyamides
(8) Les variations de prix du baril et les énergies renouvelables
Un certain nombre de personnalités ont déposé une pétition pour demander le non-remboursement des médicaments homéopathiques. L’article rappelle l’histoire de l’homéopathie et son opposition à l’allopathie, avec les précurseurs S. Hahnemann et S. N. Korsakov. La définition des dilutions (notée CH), avec à chacune d’elle une division par 100, montre qu’après plusieurs dilutions le nombre de molécules de l’actif tend vers zéro. D’où la polémique de charlatanisme dont se défendent les homéopathes. Intervient alors pour les millions de patients qui se soignent de cette façon, l’effet placebo, auquel d’après des recherches sur le cerveau certaines populations de malades sont très sensibles.
Source : L’Actualité chimique n° 437 (février2019) pp. 5-6
L’article montre comment en 1914 la chimie en France était faible devant celle de l’Allemagne. Il a fallu les premières attaques, sur le front, de gaz toxiques comme le chlore ou l’ypérite pour que se développe une industrie chimique de guerre qui conduira après l’armistice à un renouveau d’une industrie moderne qui deviendra européenne. À côté de l’industrie, de nombreux chimistes chercheurs et universitaires se distinguent pour la défense de la nation ou le soin aux soldats et aux blessés : Marie et Irène Curie, G. Bertrand, A. Haller, A. Behal … sans être exhaustif. Les entreprises chimiques se sont développées dans la ligne dynamique des années de guerre en réorientant leur production pour le temps de paix comme l’on fait les industries métallurgiques et mécaniques. Ce fut aussi le temps ou devant la saignée de jeunes hommes, l’emploi féminin s’est incontestablement développé.
Un encart développe la plupart des molécules constituants les explosifs les plus courants ou sophistiqués.
Source : L’Actualité chimique n° 434 (novembre 2018) pp. 6-10
Sont d’abord définis les types « d’agrocarburants », le bioéthanol pour l’essence et les esters d’huiles végétales pour le diesel. Devant la concurrence américaine et brésilienne, le procédé français HVO (Hydrotreated Vegetable Oil) appliqué à l’huile de palme est tout à fait performant en qualité de carburant. On passe alors en revue les diverses utilisations des biocarburants qui sont critiquées par la Cour des comptes et une dernière enquête européenne qui montre le peu de gain en terme d’économie de gaz à effet de serre compte tenu du facteur CAS (changement d’affectation des sols). D’autres procédés de transformation de la biomasse cellulosique ou des microalgues sont mis en avant ainsi que la production de molécules biosourcées à plus haute valeur ajoutée pour la chimie plutôt que pour les biocarburants.
Source : L’Actualité chimique n° 433 (octobre 2018) pp. 5-6