Les vitamines sont des substances organiques sans valeur énergétique mais essentielles pour l’organisme. Elles sont indispensables à une vie en bonne santé car elles interviennent dans un grand nombre de processus biologiques.

Mediachimie vous propose deux quiz sur le sujet, le premier quiz présente des généralités sur les vitamines, le second (ci-dessous) précise certaines propriétés des vitamines.

Les vitamines sont des substances organiques sans valeur énergétique mais essentielles pour l’organisme. Elles sont indispensables à une vie en bonne santé car elles interviennent dans un grand nombre de processus biologiques.

Mediachimie vous propose deux quiz sur le sujet, le premier (quiz ci-dessous) présente des généralités sur les vitamines, le second quiz précise certaines propriétés des vitamines.

La première révolution industrielle a commencé en Grande-Bretagne au XVIII^e siècle. L’ingénieur Gabriel Jars voyage à travers l’Europe afin de rechercher les innovations des procédés métallurgiques. Il lie théorie et pratique en rédigeant des comptes rendus et en mettant en œuvre ces techniques au Creusot dans une usine qui existe toujours.

La manipulation et le stockage des substances chimiques répondent à des règles strictes et pour cela il est essentiel de les caractériser.

En fonction des propriétés physico-chimiques et des propriétés toxicologiques et éco-toxicologiques, les substances sont classées et étiquetées suivant des critères et symboles définis au niveau européen par le règlement CLP (Classification, Labelling, Packaging ou Classification, étiquetage et emballage) en cohérence avec le Système Général Harmonisé (SHG) reconnu internationalement.

Entré en vigueur le 20/01/2009, le CLP a intégré, depuis le 10 décembre 2024, des modifications publiées au Journal officiel de l’Union européenne (JOUE), le 20/11/ 2024 (règlement n° 2024/2865).

Détaillons deux exemples afin de comprendre le fonctionnement du règlement CLP.

• Les substances liquides inflammables sont catégorisées en fonction de leur point éclair⁽ⁱ⁾ et de leur température d’ébullition (T_eb).
  
  

  Catégorie 1	liquide et vapeurs extrêmement inflammables : Point d'éclair < 23°C - Teb ≤ 35°C ;
  Catégorie 2	liquide et vapeurs très inflammables danger : Point d'éclair < 23°C - Teb > 35°C ;
  Catégorie 3	liquide et vapeurs inflammables dont le point éclair est compris entre 23°C et 60°C.

• Les substances toxiques sont catégorisées suivant les résultats de la dose létale 50⁽ⁱⁱ⁾, DL₅₀, qui représente une mesure de la toxicité aiguë d’une substance chimique.
  
  

  Substance classée toxique de	Si la dose toxique de la substance est comprise
  Catégorie 1	entre 0 et 5 mg/kg de poids corporel
  Catégorie 2	entre 5 et 50 mg/kg de poids corporel
  Catégorie 3	entre 50 et 300 mg/kg de poids corporel
  Catégorie 4	entre 300 et 2000 mg/kg de poids corporel

L’ensemble des propriétés des substances sont rassemblées dans le tableau ci-dessous avec les étiquetages associés. Une substance peut avoir plusieurs étiquettes de dangers.

Les Installations Classées pour la Protection de l’Environnement, ICPE

Les ICPE sont toutes les exploitations industrielles ou agricoles susceptibles de présenter des impacts (pollution de l'eau, de l'air, des sols, etc.) et des dangers (incendie, explosion, etc.) pour l'environnement, la santé et la sécurité publique.

Un peu d’histoire

Si la réglementation des substances chimiques est très ancienne et a pour origine l’explosion de la fabrique de poudre de Grenelle à proximité immédiate de Paris en 1794, c’est la loi du 19 juillet 1976 qui modernise totalement la réglementation des installations classées pour la protection de l'environnement et devient la base juridique de l'environnement industriel en France. Ce texte est fondé sur ce que l'on appelle « l'approche intégrée », c'est à dire qu'une seule autorisation est délivrée et réglemente l’ensemble des aspects concernés : risque accidentel, déchets, rejets dans l’eau, l’air, les sols... L’inspection des installations classées, dénommée Direction régionale de l'environnement, de l'aménagement et du logement (DREAL), est l’autorité compétente au sein du ministère de l’environnement, pour l'application de cette législation (et DRIAT pour l’Ile de France).

La loi du 30 juillet 2003, à la suite du drame de l'usine AZF à Toulouse en 2001, renforce la prévention des risques.

De nos jours

La « directive SEVESO 3 » (2012/18/UE) est la dernière étape structurante de la réglementation en matière de sécurité des ICPE en France.

La directive IED, relative aux Émissions Industrielles (2010/75/UE), a pour objectif de parvenir à un niveau élevé de protection de l'environnement grâce à une prévention et à une réduction intégrée de la pollution.

Sur la base de ces deux directives, des rubriques ICPE ont été créées selon deux familles : les unes liées au stockage (dans le cadre de Seveso) les autres liées aux activités industrielles et leurs émissions (dans le cadre de IED). Celles liées à IED sont définies en 3xyz et celles liées à Seveso sont définies en 4xyz.
Concernant les rubriques 4xyz, elles sont structurées comme suit avec leur libellé :

Ainsi une substance inflammable, comme l’acétone ou le toluène, sera classée dans une rubrique 4300. Une substance toxique pour l’homme comme le cyanure sera classée dans une rubrique 4100. Une substance classée toxique pour l’environnement sera classée dans une rubrique 4500. Une substance peut avoir plusieurs caractéristiques inflammable et toxique, la substance sera alors classée dans la rubrique la plus contraignante soit la rubrique 4100.
Concernant les rubriques 3xyz, elles sont liées à l’activité industrielle du site. Pour la chimie il s’agit de :

3110. Combustion
3410. Fabrication de produits chimiques organiques
3420. Fabrication de produits chimiques inorganiques
3430. Fabrication d’engrais
3440. Fabrication de produits phytosanitaires ou biocides
3450. Fabrication de produits pharmaceutiques
3460. Fabrication d’explosifs
3540. Installation de stockage de déchets
3550. Stockage temporaire de déchets
3680. Fabrication de carbone
3690. Captage des flux de CO2
3710. Traitement des eaux résiduaires

D’autres rubriques en 3xyz existent de façon spécifique pour le verre, les céramiques, les abattoirs…

Un site industriel est donc doublement classé suivant la nature de son activité en 3xyz et suivant la quantité de ses stocks en 4xyz. Les rubriques ICPE 4xyz utilisent des seuils notés A, B et C (avec A<B<C) fonction du niveau de stockage qui déterminent le régime applicable (déclaration, enregistrement, autorisation) à une installation en fonction de son potentiel de danger (cf. tableau ci-dessous). L’exploitant des installations doit a minima informer de son existence le préfet pour des petites installations « D » et faire une demande d’autorisation suivant un processus très réglementé pour les installations « A ».

Un site peut ne pas atteindre le seuil Seveso pour une rubrique ICPE donnée car le stock est inférieur au seuil Seveso et le coefficient (quantité en stock / seuil ICPE) est inférieur à 1, mais il faut refaire l’exercice pour chacune des rubriques ICPE puis l’exploitant doit faire l’addition des contributions pour toutes les rubriques et si le résultat de l’addition est supérieur à « 1 » le site industriel devient Seveso.

Les ordres de grandeur du nombre d’installations ICPE en France toutes activités confondues, dont l’agriculture, sont les suivants :

Régime D : 400 000
Régime E : 15 000
Régime A : 28 000
Régime Seveso : 1 300

Un autre règlement européen appelé REACH, « Registration, Evaluation, Authorisation and restriction of CHemicals » (Enregistrement, évaluation, autorisation et restriction des produits chimiques), a pour objectif d’offrir une meilleure protection vis-à-vis des risques que créent les substances dangereuses pour l’homme et pour l’environnement. Les deux règlements, CLP et REACH ont remplacé progressivement la totalité des réglementations nationales sur le même sujet de la classification et de l'étiquetage.

Les périmètres de chacune de ces réglementations, REACH, CLP et IED, sont totalement différents puisque REACH vise la mise sur le marché de produits chimiques par les fabricants et distributeurs alors que l’IED et le CLP concerne l’exploitation d’une installation industrielle et le stockage de ses produits.
 

(i) Le Point éclair correspond à la température la plus basse à laquelle un corps combustible émet suffisamment de vapeurs pour former, avec l’air ambiant, un mélange gazeux qui s’enflamme sous l’effet d’une source d’énergie calorifique telle qu’une flamme pilote, mais pas suffisamment pour que la combustion s'entretienne d'elle-même.

(ii) La DL50 est la quantité d'une matière, administrée en une seule fois, qui cause la mort de 50 % d'un groupe d'animaux d'essai. La DL50 est une façon de mesurer le potentiel toxique à court terme (toxicité aiguë) d'une matière.

Pour en savoir plus, quelques liens sans être exhaustif

• Installations classées pour la protection de l'environnement (ICPE) sur le site Entreprendre.Service-Public.fr
• Tout savoir sur les ICPE : nomenclature, gestion et déclaration sur le site du Ministère de la transition écologique
• Application de la classification des substances et mélanges dangereux à la nomenclature des installations classées pour la protection de l’environnement - Guide technique sur le site de l’INERIS 
• Les émissions industrielles sur le site de France Chimie  
• Guide d’utilisation du logiciel Seveso 3 à usage des industriels – Février 2020 sur le site du ecologique.solidaire.gouv.fr pour télécharger le documentau format PDF
• L’évaluation des substances chimiques dans le cadre de la mise en œuvre de REACH, C. Gourlay-Francé, Colloque Chimie et expertise - santé et environnement, Fondation de la Maison de la chimie, février 2015
• Risques technologiques : la directive SEVESO et la loi Risques sur le site du Ministère de la transition écologique

Pour aller plus loin

• Fiches toxicologiques sur le site de l’INRS 
• Laboratoires d'enseignement en chimie - Enseigner la prévention des risques professionnels sur le site de l’INRS
   

Crédit illustration : Image par Denny Franzkowiak / Pixabay

Depuis l’Antiquité, les métaux ont joué un rôle essentiel dans l’alimentation humaine, tant par leur présence naturelle dans les aliments que par leur utilisation dans la conservation et la préparation des repas. Les civilisations anciennes utilisaient déjà des ustensiles en cuivre et en étain.

Aujourd’hui, certains métaux sont indispensables à notre santé : le fer, présent dans la viande rouge et les légumes verts, est crucial pour le transport du dioxygène dans le sang ; le zinc, que l’on trouve dans les fruits de mer, soutient le système immunitaire ; le magnésium, abondant dans les noix et les céréales complètes, joue un rôle clé dans la relaxation musculaire. Cependant, d’autres métaux, comme le mercure dans certains poissons ou le cadmium dans les légumes cultivés sur des sols pollués, peuvent être nocifs suivant la dose absorbée. Il en est de même pour le plomb, autrefois employé pour fabriquer des conduites d’eau, qui s’est révélé toxique depuis. Ainsi, la présence des métaux dans notre alimentation soulève à la fois des enjeux nutritionnels et sanitaires nécessitant un contrôle rigoureux pour éviter les contaminations tout en garantissant un apport suffisant en oligo-éléments essentiels.

Tous ces points seront abordés dans ce dossier.

Partie des programmes de physique-chimie associées

• Programme de physique-chimie et mathématiques de première STL : Partie « Chimie et développement durable »
• Programme de la spécialité physique-chimie de terminale générale : Partie « Constitution et transformations de la matière »
• Programmes de première et de terminale ST2S : Parties « Prévenir et sécuriser » et « Analyser et diagnostiquer »

Les domaines de l’alimentation et de la chimie, bien que paraissant distincts à première vue, sont étroitement liés. En effet, l’étude de la composition des aliments, de leurs transformations et de leurs interactions avec notre organisme relève en grande partie de principes chimiques.

L’histoire de l’alimentation et de la chimie remonte à l’Antiquité, lorsque les Grecs et les Égyptiens utilisaient déjà des techniques chimiques rudimentaires pour la conservation des aliments, comme la salaison ou la fermentation. Au Moyen-Âge, des avancées comme la distillation ont permis de transformer les aliments et les boissons de manière plus sophistiquée. Les médiévaux savaient déjà préserver leur nourriture et pour certains de nos aliments, certaines pratiques et techniques, comme le salage sont toujours d’usage de nos jours.

Cependant, il a fallu attendre le XIX^e siècle, et l’émergence de la chimie moderne, pour que l’étude scientifique de l’alimentation se développe véritablement. Des pionniers, comme Antoine Lavoisier, considéré comme le père de la chimie moderne, ont posé les bases des premières analyses chimiques des aliments, tandis que des découvertes comme la compréhension des protéines, des glucides et des lipides ont permis de mieux appréhender la nutrition et la digestion.

Aujourd’hui, la chimie joue un rôle essentiel dans la fabrication des produits que nous consommons quotidiennement en permettant d’optimiser leur goût, leur conservation et leur valeur nutritionnelle. Elle explore également les effets des additifs sur la santé humaine, une préoccupation de plus en plus présente dans un monde où les processus industriels ont transformé notre manière de s’alimenter.

La fabrication du caramel et toutes ses variantes (caramel au beurre salé, etc.) n’est pas si anodine que cela car en chauffant de l’eau sucrée, on obtient du caramel après de multiples transformations.

Dans ce dossier, nous allons aborder différents points mettant en lumière les liens entre la chimie et l’alimentation. La majorité des illustrations est issue de certaines conférences du colloque « Chimie et alimentation » du 12 février 2025.

Partie des programmes de physique-chimie associées

• Programme de physique-chimie et mathématiques de première STL : Partie « Chimie et développement durable »
• Programme de la spécialité physique-chimie de terminale générale : Partie « Constitution et transformations de la matière »
• Programmes de première et de terminale ST2S : Parties « Prévenir et sécuriser » et « Analyser et diagnostiquer »

Mediachimie vous propose un quiz pour découvrir l'élément chimique Plomb.

Les pastilles de Vichy ont été inventées par Jean-Pierre-Joseph d’Arcet (1777-1844). Son père, Jean d’Arcet (1724-1801), après avoir été secrétaire de Montesquieu (1689-1755), avait épousé la fille de François Guillaume Rouelle (1703-1770), était devenu professeur au Collège de France et membre de l’Académie des sciences. Joseph Louis Proust (1754-1826) a été son correspondant. Jean-Pierre Joseph a créé les premières fabriques de soude et de potasse artificielles, par le procédé Leblanc dans la diffusion duquel son père avait été impliqué, et d’alun, associé au fils d’Antoine Chaptal (1756-1832).

En 1826 il publiait une Note sur la préparation et l’usage des pastilles alcalines digestives contenant du bi-carbonate de soude dans les Annales de chimie et de physique (t. 31, p. 58-67). Souffrant de douleurs gastriques il prenait quotidiennement des pastilles de magnésie. Il craignait que cette substance alkaline entraînât la formation de calculs urinaires et leur préféra des pastilles de carbonate de sodium. En 1824 il fit un premier séjour aux eaux de Vichy et “sachant que le bicarbonate de soude (hydrogénocarbonate de sodium) est le principe actif de ces eaux minérales et que ce sel a une saveur beaucoup moins alkaline que celle du carbonate de soude” il pensa à substituer le bicarbonate au carbonate et donna sa recette au pharmacien Regnauld qui mit le produit dans le commerce dès 1825.

Sa recette était la suivante :

• Hydrogénocarbonate de sodium 5 g
• Sucre blanc en poudre fine 95 g
• Mucilage de gomme adragante préparée à l’eau
• Quelques gouttes de menthe pure et récemment préparée

Elle fut insérée dans le Codex en 1837 (p. 420) avec 32 g d’hydrogénocarbonate pour 600 g de sucre sous le nom de pastilles de Vichy ou de Darcet. Le procédé de Darcet consistait à saturer les carbonates des eaux de Vichy par le gaz des sources (CO₂). En 1854 Jules Lefort, futur président de la Société de pharmacie de Paris indiqua à François Bru, locataire de la source Lardy, les moyens de séparer les carbonates alcalinoterreux, puis de concentrer la solution jusqu’à une densité définie et de laisser cristalliser par refroidissement le carbonate de sodium facile à bicarbonater. Un contrôle officiel de la fabrication ne fut institué qu’en 1857 par arrêté du Ministère de l’agriculture.

Pour en savoir plus

• Note sur la Préparation et l’Usage des Pastilles alcalines digestives contenant du bi-carbonate de soude, Jean-Pierre-Joseph d’Arcet, Annales de chimie et de physique, 1826 (T31) p.58

Les matériaux stratégiques jouent un rôle clé tant sur le plan géopolitique qu’en chimie, car ils sont indispensables à de nombreuses industries de haute technologie et à la transition énergétique. Leur accès et leur contrôle sont des enjeux majeurs pour les États pouvant entraîner des tensions et des stratégies d’influence.

Par exemple, les réserves et mines de terres rares, essentielles pour les aimants des éoliennes et les batteries, sont largement exploitées par la Chine, ce qui suscite des préoccupations et des tensions en matière d’approvisionnement. De même, le lithium, crucial entre autres pour les batteries des véhicules électriques, est produit principalement par le Chili. En chimie, l’optimisation des procédés d’extraction et de recyclage de ces matériaux est un défi crucial pour réduire la dépendance aux ressources naturelles et limiter l’impact environnemental. Nous allons aborder tout ceci dans ce dossier pédagogique avec quelques exemples de matériaux stratégiques.

Programmes spécifiques de physique-chimie pour les classes de première et de terminale Baccalauréat professionnel propres au groupement de Spécialités 5.
Le Groupement 5 rassemble les spécialités de baccalauréats professionnels mobilisant des compétences professionnelles qui nécessitent de solides connaissances dans le domaine de la chimie. Il réunit les spécialités de secteurs professionnels variés : l’industrie chimique, la bio-industrie, la cosmétologie, la teinturerie, les textiles, la plasturgie, l’esthétique, la gestion des pollutions et la protection de l’environnement, la verrerie, les plastique et composite…

Il y a trois cents ans, le 10 juillet 1724, en Suède, nait Eva de La Gardie, plus connue sous le nom de son époux Eva Ekeblad. Elle côtoie les paysans, cherche un moyen de lutter contre les famines et propose de généraliser la culture de la pomme de terre. Cette dernière a été introduite en Suède en 1658 par le naturaliste Olof Rudbeck (1630-1702) dans le jardin botanique d’Uppsala.

En 1746, Eva Ekeblad écrit à l’Académie royale des sciences de Suède afin de présenter les travaux qu’elle a effectués sur la pomme de terre. Cette Académie a été fondée en 1739. Eva Ekeblad a transformé les pommes de terre en farine de pomme de terre et en alcool. Dans sa cuisine, elle a cuit les pommes de terre, les a écrasées puis les a séchées afin d’obtenir une poudre fine comparable à la farine de blé. Cette farine est utilisée en pâtisserie. Eva Ekeblad va aussi faire fermenter puis distiller cette pomme de terre écrasée afin d’obtenir de l’éthanol. Cet alcool va donner de la vodka. Jonas Alströmer (1685-1761) et Jacob Faggot (1699-1777), membres de l’Académie, étudient les travaux et deux ans plus tard, Eva Ekeblad devient la première femme membre de l’Académie royale des sciences de Suède. Ses travaux sont publiés dans les Actes de l’Académie en 1748 sous son nom de jeune fille Eva de La Gardie avec pour titre Tentatives de fabrication de pain, d’eau de vie, d’amidon et de poudre de pomme de terre. Il n’existe aucune trace de sa présence aux réunions de l’Académie et en 1751, elle est qualifiée de membre honoraire car seuls les hommes sont admis. En 1752, dans les Actes de l’Académie, un nouveau texte parait sous son nom de jeune fille « Description du savon adapté au blanchiment du fil de coton ».

Dans les cosmétiques, Eva Ekeblad remplace les produits dangereux par de la farine de pomme de terre. La farine de pomme de terre ne doit pas être confondue avec la farine de fécule de pomme de terre. Pour préparer de la farine de pomme de terre on utilise des pommes de terre entières, la farine a la même composition et le goût de la pomme de terre. La farine de fécule de pomme de terre ne contient que l’amidon de la pomme de terre, elle n’a pas de goût, c’est une poudre légère et qui sert d’épaississant en cuisine.

Eva Ekeblad aurait orné sa coiffure de fleurs de pommes de terre.

Son travail a permis la généralisation de la culture de la pomme de terre, il a réduit les risques de famine et les crises alimentaires.

Pour en savoir plus

• La pomme de terre et ses variétés, Ministère de l'Agriculture et de la Souveraineté alimentaire
• Eva EKEBLAD, sur le site scientificwomen.net (en anglais)
• Eva Ekeblad, la femme scientifique qui a fabriqué de la vodka à partir de pommes de terre, sur le site postoast.com (en anglais)

Crédits illustrations :
- Portrait d'Eva de la Gardie, source Wikimedia Commons, domaine public.
- Solanum tuberosum L., Atlas des plantes de France (1891), source Wikimedia Commons, domaine public.