Les activités du chimiste et les enjeux de la chimie dans la société
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Quelles sont les activités du chimiste ? Quelles sont les questions qui se posent au chimiste ? Quels sont les enjeux de son travail ?
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L'extraction : un chimiste peut
extraire à l'aide de solvants, des composés
contenus dans un mélange ou dans un composé
naturel.
On peut procéder, par exemple, à l'extraction de l'eugénol contenu dans le clou de girofle en utilisant un solvant dans lequel cette huile essentielle est soluble, le dichlorométhane (dangereux !). - L'identification : un chimiste doit déterminer les caractéristiques physiques (densité, température de fusion, rapport frontal, etc.) d'un composé pour l'identifier.
- L'analyse : un chimiste peut être amené à surveiller les concentrations de certains composés dans l'air, dans l'eau, ou dans les aliments, par exemple, afin de veiller à la sécurité et au respect de l'environnement.
- La purification : un chimiste peut purifier des métaux (technique de l'électrolyse) ou des produits organiques. Cette technique permet d'obtenir des composés purs, débarrassés des impuretés.
- La formulation : dans le domaine pharmaceutique, les médicaments doivent être formulés, c'est-à-dire présentés sous une forme plus pratique. Le travail du chimiste consiste à trouver la formulation adéquate à chaque produit.
- La synthèse : la plupart des molécules que l'industrie utilise ne peuvent être directement extraites de la nature (problème de coût). Le chimiste synthétise donc des molécules nécessaire, et ceci, à moindre coût et en quantités plus importantes.
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La chimie lourde (ou chimie de
base) : fabrication de produits de base, en
grandes quantités (ammoniac).
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La chimie fine : fabrication de
produits élaborés, coûteux, en
quantités faibles (parfum, principe actif des
médicaments).
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La parachimie : fabrication, à
partir des composés de la chimie fine, de produits
tels que les savons, les détergents, etc.
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La pharmacie : fabrication des
médicaments, à partir des principes actifs
fabriqués part la chimie fine.
L'industrie française emploie de nombreux chimistes, qui travaillent pour répondre aux nombreux besoins de la société.
Les principales préoccupations du chimiste peuvent être classées en quatre catégories.
- Certaines transformations sont
rapides :
La réaction entre les ions hydroxydes OH- et les ions oxonium H3O+, utilisée lors des dosages par exemple, se fait instantanément dès que les réactifs sont en contact. - Certaines transformations sont
lentes :
La synthèse des esters, utilisés comme parfums et arômes dans l'industrie, est une réaction lente.
On appelle facteur cinétique les grandeurs qui peuvent faire varier la vitesse d'une transformation.
Certaines transformations n'ont pas cette
propriété ; l'avancement maximal est
inférieur à l'avancement final. On dit que la
transformation est limitée.
Le rendement est un nombre compris entre 0 et 1, souvent exprimé en pourcentage.
Le sens dans lequel la transformation se produit est prévisible. Ce sont des grandeurs thermodynamiques, accessibles au chimiste, qui lui permettent de déterminer le sens d'une réaction.
- Pour accélérer une
transformation lente, il agit sur un ou plusieurs
facteurs cinétiques.
Exemple : Augmenter la température ou la pression d'un mélange réactionnel permet souvent d'atteindre l'avancement maximal plus rapidement.
On peut ajouter des catalyseurs, qui permettent à la transformation d'être plus rapide. - Pour déplacer l'équilibre (et former ainsi plus de produits), on peut mettre en excès l'un des réactifs, ou éliminer au fur et à mesure qu'il se forme l'un des produits.
C'est en connaissant bien les transformations que le chimiste peut résoudre les problèmes qui se posent à lui.
Les domaines dans lesquels le chimiste travaille sont vastes
(chimie lourde, chimie fine, pharmacie, parachimie, etc.) et
les techniques qu'il utilise sont nombreuses (extraction,
synthèse, purification, analyse, etc.).
Les préoccupations du chimiste sont nombreuses :
Les transformations sont-elles rapides, totales ? Ne
sont-elles pas trop coûteuses, dommageables pour
l'environnement ?
Le chimiste met ainsi en place des stratégies pour
résoudre ces problèmes.
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