Une mesure calorimétrique a pour but de déterminer des grandeurs thermodynamiques liées à un matériau ou à une transformation chimique ou physique grâce à la mesure d’une modification de la température du système considéré.

Au lycée, la transformation s’effectue dans un calorimètre adiabatique ou quasi-adiabatique (calorimètre de Berthelot, vase Dewar ou bouteille Thermos), enceinte calorifugée fermée pour laquelle on fait l’hypothèse qu’aucun transfert de chaleur ne s’effectue avec l’extérieur. L’application du premier principe de la thermodynamique permet d’accéder à des grandeurs thermodynamiques telles que les enthalpies de changement d’état, les capacités thermiques ou encore certaines enthalpies de réactions.

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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 gaz émis par la combustion des carburants, les normes actuelles demandent de réduire de plus de 98 % les gaz émis (hydrocarbures non brûlés, CO et oxydes d’azote NO_x) avec une efficacité durant plus de 160 000 km. Les pots catalytiques actuels sont capables d’atteindre ces objectifs avec des conditions de température supérieures à 1 000°C mais aussi dès les premières secondes après le démarrage du véhicule !

Second exemple : on cherche à produire directement des carburants « propres ». Par exemple la synthèse de Fischer-Tropsch (FT) permet de produire à partir du gaz de synthèse CO + H₂ des carburants à partir du gaz naturel, de la biomasse ou du charbon. Ainsi le gazole issu par cette réaction est dit propre car il ne contient ni soufre, ni composés aromatiques et a un excellent indice de cétane supérieur à 75 %. Des productions par FT d’hydrocarbures lourds (supérieurs à C20) utilisent le cobalt comme catalyseur.

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Dans les océans, la fixation du carbone par le phytoplancton joue un rôle clé dans le cycle géochimique du carbone. La biodiversité des organismes photosynthétiques est considérable à partir des microalgues du plancton. Celles-ci, présentes sur la Terre depuis plus de quatre millions d’années, jouent un rôle important dans la chaîne alimentaire au sein des mers. Certaines microalgues sont eucaryotes, c’est-à-dire qu’elles possèdent des cellules à un seul noyau. D’autres, les cyanobactéries, sont dites procaryotes avec la caractéristique de ne pas posséder de noyau cellulaire.

La formulation est l’art des mélanges et de leur stabilité et ne met pas en jeu de réactions chimiques. L’objectif final est d’obtenir un produit qui aura des propriétés fonctionnelles précises. L’aspect final de ce produit formulé est apparemment homogène à l’échelle macroscopique mais est en réalité hétérogène à l’échelle microscopique.

Certaines activités industrielles peuvent créer des pollutions de sols avec des éléments métalliques (ETM - Éléments Traces Métalliques). La phytoremédiation consiste à dépolluer les sols en utilisant des plantes susceptibles de fixer les métaux lourds, de survivre et aussi de se reproduire dans ces conditions a priori hostiles. Elle permet aussi de re-végétaliser des terrains.

De l'amidon aux polymères biosourcées. 

L’amidon est une matière première naturelle pour de nouveaux polymères, biosourcés et biodégradables (compostage), aux architectures moléculaires spécifiques et aux applications multiples de l’électronique au biomédical.