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Identifier et mesurer

L’analyse d’une matrice, généralement constituée d’un mélange complexe de substances, passe par la détection, l’identification et la mesure des molécules d’intérêt. Chacune de ces étapes rencontre des défis techniques, liés d’une part à la faible, voire très faible, concentration de produits recherchés, et d’autre part à la complexité du mélange, qui rend le tri difficile.

La chromatographie est une technique largement utilisée dans différents domaines : vérification de la qualité d’un produit, contrôles de matrices environnementales, tests cliniques, investigations de police scientifique, contrôle d’analyses antidopage… Des progrès importants ont été réalisés ces vingt dernières années, grâce au couplage entre la chromatographie et la spectrométrie de masse, ou la résonance magnétique nucléaire, permettant ainsi l’identification de molécules à l’état de traces, au sein d’une multitude. Par ailleurs, la rapidité est devenue une nouvelle priorité à prendre en compte dans la réalisation des analyses.

Aujourd’hui, des domaines très variés font l’objet de procédures analytiques : les mécanismes réactionnels, les processus de fabrication, l’étude de la provenance d’un matériau, de son vieillissement ou des conditions de son altération, l’examen des œuvres d’art, la prévision du futur du climat planétaire…

RESSOURCES

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Énigme du professeur Blouseblanche : Un mélange magique

[Mots-clés] cycle 3

Nos deux camarades Fadi et Sarah sont de nouveau enfermés dans une pièce du manoir : le grenier. Comme à son habitude, le professeur « Blouseblanche » ne laissera sortir les deux aventuriers que s’ils résolvent la nouvelle énigme qui va leur être proposée. Ainsi, ils pourront déverrouiller le cadenas et visiter d’autres pièces de l’extravagant manoir. Le professeur, toujours accompagné de sa tablette en guise de perroquet sur l’épaule, propose alors aux deux camarades une nouvelle énigme. Sauras-tu leur venir en aide ? En savoir plus

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Quelques apports du laser en chimie théorique et industrielle

[Mots-clés] laser, femtochimie, industrie

Nous sommes aujourd’hui très familiers avec la lumière laser et ses utilisations : du pointeur à diode laser que l’on peut aisément se procurer dans le commerce au lecteur de code-barres des caisses de supermarchés, en passant par l’épilation ou la chirurgie laser... cette lumière extraordinaire a pris une place grandissante dans notre quotidien.  Mise à l’honneur par un nouveau prix Nobel cette année, le rayonnement laser et la compréhension de son interaction avec la matière a permis de nombreuses avancées en chimie fondamentale, mais également de multiples applications technologiques et industrielles.

En quoi le laser est-il devenu indispensable aux chimistes théoriciens tout comme aux industriels et quelles nouvelles perspectives peut-il encore leur apporter ? En savoir plus

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L’apport des analyses chimiques à la connaissance des armatures de fer de Notre-Dame de Paris

[Mots-clés] alliages ferreux, métallographie, archéométrie, architecture gothique, datation

L’incendie de 2019 a mis au jour des armatures de fer jusqu’ici inconnues dans la structure de Notre‐Dame de Paris. Ces découvertes ont conduit à la documentation systématique de ces usages dans la diachronie, des phases de construction des XIIe‐XIIIe siècles aux restaurations des XIXe‐XXe siècles. En savoir plus

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Tracer les plombs de Notre-Dame de Paris par leur signature isotopique et élémentaire

[Mots-clés] monuments historiques, isotopes du plomb, métaux, pollution environnementale, traçage chimique

En avril 2019, l'incendie de la cathédrale Notre‐Dame a répandu sur Paris une quantité inconnue de poussière contenant du plomb provenant du toit et de la flèche. Pour différencier l'impact de l'incendie des sources historiques de celles, multiples, de contamination au plomb dans la ville de Paris, il était nécessaire de définir de manière univoque la signature géochimique de la poussière émise par l'incendie. En effet, aucune donnée décrivant l'empreinte géochimique du plomb du toit n'était disponible au moment de l’incendie. En savoir plus

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Quel(s) matériau(x) pour observer l'espace ?

[Mots-clés] matériaux, carbure de silicium, optique, aéronautique, espace, télescope

Quel est le point commun entre les dénommés Gaïa, Herschel, et JWST ? Ce sont des missions d’astronomie spatiale, dont l’objectif est d’observer différents objets célestes avec de fortes exigences en termes de qualité d’image. Cependant, le lancement et la mise en orbite du satellite, puis l’environnement hostile dans lequel le télescope spatial va évoluer, induisent de nombreuses contraintes sur les matériaux qui composent les instruments. En savoir plus

La RPE pour révéler la matière organique extraterrestre tombée sur terre il y plus de 3,3 millions d’années

[Mots-clés] spin de l’électron, signal de résonance RPE, micrométéorites

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… En savoir plus

À la découverte des mélanges

[Mots-clés] mélange, solution, masse, volume, matière, technique de séparation

Dans cette séquence, les élèves découvrent et réalisent différents types de mélanges. Ils les observent et les décrivent avec un vocabulaire précis. Puis, ils cherchent à comprendre pourquoi l’huile flotte toujours sur l’eau et consolident les connaissances acquises en relevant le défi de la tour de liquides. Enfin, les élèves découvrent les mélanges complexes qui les entourent. En savoir plus

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Datation à l'aide de noyaux radioactifs

[Mots-clés] décroissance radioactive, activité, éléments radioactifs, datation

Pourquoi mesurer la radioactivité ? Dans la nature, la plupart des noyaux d’atomes sont stables, c’est-à-dire qu’ils restent indéfiniment identiques à eux-mêmes. Les autres sont instables car ils possèdent trop de protons ou de neutrons ou trop des deux. Pour revenir vers un état stable, ils sont obligés de se transformer. Ils expulsent alors de l’énergie – provenant de la modification du noyau – sous forme de rayonnements : c’est le phénomène de la radioactivité.

Les recherches sur la radioactivité ont contribué à la connaissance de la matière, permis de reconstituer l’histoire de l’Univers et de la Terre et procuré des marqueurs, outils et instruments irremplaçables en biologie, médecine et géologie. En savoir plus

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Déterminer une quantité de matière à l'aide d'un titrage

Nous utilisons dans notre vie moderne plus de 110 000 molécules ou produits différents dont il reste obligatoirement des traces plus ou moins importantes dans l’air, le sol, les aliments et finalement l’eau qui joue un peu le rôle de réceptacle final de toute cette pollution environnementale. En savoir plus

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Identifier un groupe caractéristique ou une espèce chimique

[Mots-clés] Spetroscopie UV et IR, infrarouge, IRTF, RMN

La préoccupation de limiter les conséquences des évènements accidentels ou criminels conduit les autorités à mettre en place des unités capables d’intervenir rapidement en ayant recours à des analyses sur le terrain nécessitant la mise en oeuvre de moyens technologiques innovants et performants. En dehors d’évènements accidentels, en cas de détournement deproduits ou de processus, des actions humaines délibérées peuvent être à l’origine d’évènements très meurtriers car destinés à l’être, et aux conséquences matérielles importantes. En savoir plus

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