| Titre : | Études de protocoles et de cas professionnels en chimie Application au programme du BTS Métiers de la Chimie : Application au programme du BTS Métiers de la Chimie |
| Auteurs : | Bataille Xavier, Auteur ; Nathalie Pierquet, Auteur ; Manuel Benoit, Auteur |
| Type de document : | Monographie imprimée |
| Editeur : | Paris : Ellipses, 2020 |
| ISBN/ISSN/EAN : | 978-2-340-03804-2 |
| Format : | P282 / 24cm |
| Langues: | Français |
| Résumé : |
Ce livre est un recueil de problèmes de chimie appliqués à la synthèse, l'analyse, et la formulation.Il est profilé pour un usage en BTS Métiers de la chimie,mais il cherche avant tout à montrer comment de réelles situations expérimentales peuvent donner lieu à des évaluations écrites. Cet ouvrage peut donc être utile à tous les étudiants qui se forment en chimie,de préférence avec une composante expérimentale importante,comme ceux qui préparent les concours de l’enseignement, agrégation ou CAPES. |
| Sommaire : |
Partie 1 : Étude de protocoles de laboratoire en synthèse et en analyse ................................ 15 Chapitre 1 - Autour de l'aspirine .............................................................. 17 1. Étude des conditions expérimentales .................................................................. 17 2. Traitement du produit brut .................................................................................. 19 3. Analyse du produit brut par chromatographie sur couche mince........................ 19 4. Étude d’un protocole de purification .................................................................. 20 5. Analyse du produit purifié .................................................................................. 20 Chapitre 2 - Synthèse d'un catalyseur organométallique ....................... 23 1. Étude théorique préalable ................................................................................... 24 2. Étude du protocole .............................................................................................. 24 3. Réalisation du protocole ..................................................................................... 25 4. Comparaison et optimisation .............................................................................. 26 5. Analyse du solide obtenu .................................................................................... 27 5.1. Analyse du solide par DSC ................................................................................ 27 5.2. Analyse par spectroscopie infrarouge ................................................................ 29 6. Mise au point de la détection de la présence du complexe dans des eaux usées 31 6.1. Conformité du spectrophotomètre...................................................................... 31 6.2. Balayage spectral ............................................................................................... 34 6.3. Création de la gamme ........................................................................................ 34 6.4. Limite de détection ............................................................................................ 36 7. Conclusion .......................................................................................................... 36 10 Table des matières Chapitre 3 - Sur les traces de Wohl-Ziegler ............................................ 37 1. Étude de la réaction de Wohl-Ziegler ................................................................. 38 2. Étude du protocole .............................................................................................. 39 3. Démarche QHSSE .............................................................................................. 39 4. Étude mécanistique ............................................................................................. 40 5. Premier essai ....................................................................................................... 43 6. Analyse en CLHP ............................................................................................... 46 7. Analyse en spectroscopie infrarouge .................................................................. 48 8. Analyse par mesure de la température de fusion ................................................ 49 9. Analyse par CPG-SM ......................................................................................... 49 10. Conclusion générale .......................................................................................... 50 Chapitre 4 - Réduction stéréosélective ..................................................... 51 1. Exposé des démarches suivies ............................................................................ 52 2. Bibliographie....................................................................................................... 52 3. Choix des protocoles ........................................................................................... 55 4. Choix des analyses .............................................................................................. 57 5. Adaptation de protocole, groupe A ..................................................................... 57 6. Adaptation de protocole, groupe B ..................................................................... 58 7. Adaptation de protocole, groupe C ..................................................................... 60 8. Partie sécurité ...................................................................................................... 60 9. Réalisations des expériences ............................................................................... 61 9.1. Résultats obtenus par le groupe A ...................................................................... 61 9.2. Résultats du groupe B ........................................................................................ 62 9.3. Groupe C ............................................................................................................ 63 10. Partie analyse .................................................................................................... 64 10.1. Justesse et fidélité du polarimètre .................................................................... 64 10.2. Analyse à l’aide de la CPG équipée d’une colonne chirale .............................. 65 10.3. Détermination de la pureté par CPG classique ................................................. 66 10.4. RMN ................................................................................................................ 67 11. Conclusion générale .......................................................................................... 67 Table des matières 11 Partie 2 : Étude de cas professionnels en formulation et en analyse ................................................... 69 Chapitre 5 - Formulation d'une peinture : matières premières et propriétés ............................................................. 71 1. Formule d’orientation pour une peinture blanche ............................................... 72 1.1. Étude des matières premières ............................................................................. 73 1.1.1. Rôle des matières premières ................................................................... 73 1.1.2. Détermination de la Concentration Pigmentaire Volumique Critique .... 74 1.1.3. Détermination de l’indice d’acide de l’huile de lin ................................ 74 1.1.4. Détermination de l’indice d’iode de l’huile de lin .................................. 78 1.2. Établissement de la formule de peinture ............................................................ 79 2. Étude colorimétrique ........................................................................................... 81 3. Conclusion .......................................................................................................... 85 Chapitre 6 - Formulation d'une crème solaire ........................................ 87 1. Première étude de la crème ................................................................................. 88 1.1. Étude du cahier des charges ............................................................................... 89 1.2. Analyse d’un mélange d’absorbeurs UV ........................................................... 91 1.2.1. Préparation de l’analyse.......................................................................... 91 1.2.2. Utilisation de gammes d’étalonnage ....................................................... 94 2. Modification de la formule ................................................................................. 96 2.1. Influence des absorbeurs .................................................................................... 96 2.2. Diminution du pourcentage de silicone .............................................................. 97 2.2.1. Détermination du HLB requis de la phase silicone ................................ 97 2.2.1. Détermination des proportions de tensioactifs ........................................ 98 2.3. Recherche de la formule Thalasun SPF 20 ........................................................ 98 2.3.1. Choix des émollients .............................................................................. 98 2.3.2. Mélange de tensioactifs ........................................................................ 100 2.3.3. Stabilité de l’émulsion .......................................................................... 101 3. Conclusion ........................................................................................................ 102 12 Table des matières Chapitre 7 - Etude de vernis pour bois .................................................. 103 1. Étude du vernis teinté ........................................................................................ 105 1.1. Matières premières ........................................................................................... 105 1.2. Utilisation du système de Hansen .................................................................... 108 1.3. Calcul de la formule ......................................................................................... 109 2. Analyse d’un échantillon .................................................................................. 110 3. Développement d’un vernis incolore ................................................................ 113 3.1. Préparation des vernis ...................................................................................... 113 3.1.1. Décoloration de la résine laque............................................................. 113 3.1.2. Préparation du vernis de référence ....................................................... 116 3.2. Étude de la dureté des vernis ............................................................................ 116 3.3. Étude de la brillance ......................................................................................... 118 3.4. Étude colorimétrique ........................................................................................ 119 4. Conclusion ........................................................................................................ 122 Chapitre 8 - Formulation d'une lessive couleurs ................................... 123 1. Étude des matières premières ............................................................................ 123 1.1 Étude des tensioactifs ........................................................................................ 125 1.2. Rôle de la silice ................................................................................................ 125 1.3. Utilisation du percarbonate de sodium ............................................................. 126 1.4. Utilisation des builders..................................................................................... 127 1.5. Autres matières premières ................................................................................ 128 2. Contrôle de la teneur en percarbonate de sodium ............................................. 128 2.1. Contrôle d’une balance analytique ................................................................... 128 2.2. Étalonnage de la solution de sulfate de cérium ................................................ 129 2.3. Titrage de la solution de percarbonate de sodium ............................................ 129 3. Étude colorimétrique ......................................................................................... 131 3.1. Coloration du tissu ........................................................................................... 131 3.1.1. Teinture ................................................................................................ 131 3.1.2. Formation des taches ............................................................................ 133 3.2. Performances de la lessive ............................................................................... 134 3.2.1. Action détachante ................................................................................. 134 3.2.2. Étude de la décoloration du tissu suite à l’action de la lessive ............. 135 4. Conclusion ........................................................................................................ 138 Table des matières 13 Chapitre 9 - Optimisation de la formule d'un gel coiffant ................... 139 1. Étude de la formule initiale ............................................................................... 140 1.1. Étude des matières premières ........................................................................... 140 1.2. Analyse de la polyvinylpyrrolidone ................................................................. 144 2. Étude rhéologique ............................................................................................. 148 2.1. Étude de l’influence des polymères ................................................................. 148 2.2. Substitution partielle de la PVP ....................................................................... 150 2.3. Optimisation à l’aide d’un plan d’expériences de type plan de mélange ......... 152 3. Conclusion ........................................................................................................ 157 Corrections .............................................................................. 159 Chapitre 1 - Autour de l'aspirine ........................................................................... 161 Chapitre 2 - Synthèse d'un catalyseur organométallique ...................................... 171 Chapitre 3 - Sur les traces de Wohl-Ziegler .......................................................... 183 Chapitre 4 - Réduction stéréosélective .................................................................. 195 Chapitre 5 - Formulation d'une peinture : matières premières et propriétés ......... 209 Chapitre 6 - Formulation d'une crème solaire ....................................................... 221 Chapitre 7 - Étude de vernis pour bois .................................................................. 231 Chapitre 8 - Formulation d'une lessive couleurs ................................................... 243 Chapitre 9 - Optimisation de la formule d'un gel coiffant .................................... 253 Glossaire anglais-français ........................................................................ 263 Annexes, tables, données ......................................................................... 267 Constantes d'acidité ............................................................................................... 267 Couples faisant intervenir les espèces minérales .................................................... 267 Couples faisant intervenir les espèces hydrogénocarbonées ................................... 267 Couples faisant intervenir les espèces azotées ........................................................ 267 Couples faisant intervenir les espèces carboxylées ................................................. 267 Couples faisant intervenir les espèces hydroxylées ................................................ 267 Couples faisant intervenir les espèces carbonylées ................................................. 268 Couples faisant intervenir les espèces perhydroxylées ........................................... 268 14 Table des matières Potentiels standard ............................................................................................... 268 Déplacements chimiques en RMN du 13C ............................................................ 268 Table des nombres d’onde des vibrations d'élongation et de déformation ........... 269 Structures de polymères ........................................................................................ 270 Structures contenant la polyvinylpyrrolidone ......................................................... 270 Polymères acryliques .............................................................................................. 270 Polymères vinyliques .............................................................................................. 271 Structures diverses .................................................................................................. 271 Classification des éléments ................................................................................... 272 Liste des encarts .................................................................................................. 273 Index .......................................................................................................... 275 |
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