月: 2023年5月

Qu’est-ce que le ruthénium ?

Le ruthénium est un solide blanc argenté, dur mais cassant, qui se transforme facilement en poudre.

Ce dernier est un élément du groupe du platine dont le symbole est Ru, le numéro atomique 44, le poids atomique 101,07 et le numéro CAS 7440-18-8.

Il a été reconnu comme un nouvel élément par le chimiste allemand Osan en 1828, à partir de gisements situés dans l’Oural russe. Cependant, le ruthénium d’Osan était impur et a été isolé pour la première fois par le chimiste russe Krauss en 1844. Le ruthénium est présent à l’état naturel dans la croûte terrestre avec d’autres métaux platineux tels que l’iridium.

Utilisations du ruthénium

Les principales utilisations du ruthénium sont les suivantes :

1. Ajout aux métaux

Le ruthénium est allié au platine, au palladium, au titane et au molybdène pour diverses utilisations. Ces alliages sont très résistants à la corrosion et à l’oxydation et peuvent supporter une usure importante. Ainsi, par exemple, les alliages ruthénium-palladium sont utilisés en bijouterie, en ornementation et en dentisterie, tandis que les alliages ruthénium-platine sont utilisés comme matériaux pour les contacts électriques ainsi que pour la décoration.

2. Matériaux médicaux

L’isotope de désintégration bêta du ruthénium, Ru-106, est utilisé dans la radiothérapie des tumeurs oculaires, principalement les mélanomes malins de l’uvée. Les complexes centraux de ruthénium ont également été étudiés pour leurs éventuelles propriétés anticancéreuses. Par rapport aux complexes de platine, les complexes de ruthénium présentent une plus grande résistance à l’hydrolyse et devraient donc être plus sélectifs vis-à-vis des tumeurs.

3. Catalyseurs

De nombreux composés contenant du ruthénium présentent des propriétés catalytiques utiles. Les utilisations en tant que catalyseurs homogènes comprennent les réactions de métathèse des oléfines catalysées par le trichlorure de ruthénium et Grubbs et l’hydrogénation énantiosélective des cétones catalysée par le ruthénium chiral. En tant que catalyseurs hétérogènes, ils sont notamment utilisés pour la synthèse Fischer-Tropsch.

4. Autres

Le ruthénium est également utilisé pour la protection cathodique des structures souterraines et sous-marines et comme composant des anodes composites en oxyde métallique utilisées dans les électrolyseurs pour produire du chlore à partir de l’eau salée.

Propriétés du ruthénium

Le ruthénium a un point de fusion de 2450°C et un point d’ébullition de 3700°C. Il existe sous forme solide à température ambiante et a une densité de 12,43 g/cm3 à l’état solide. Il est pratiquement insoluble dans les acides, y compris l’eau royale, et se dissout dans les alcalis fondus pour former des ruthénates (RuO42-).

Le ruthénium métal peut être plaqué par électricité ou par décomposition thermique et peut également être ajouté en petites quantités au platine, au palladium et au titane pour augmenter leur dureté et leur résistance.

Autres informations sur le ruthénium

1. Processus de fabrication du ruthénium

Le ruthénium, comme les autres métaux du groupe du platine, est obtenu commercialement comme sous-produit du traitement des minerais de nickel, de cuivre et de platine. Lors du raffinage électrolytique du cuivre et du nickel, des métaux précieux tels que l’argent, l’or et les métaux du groupe du platine précipitent sous forme de boue anodique, qui peut être extraite pour produire du ruthénium. Le ruthénium est également présent dans le combustible nucléaire usé en tant que produit de fission direct et produit d’absorption des neutrons.

2. Réactions du ruthénium

Le ruthénium peut être oxydé en dioxyde de ruthénium (RuO2), puis en tétroxyde de ruthénium (RuO4), un agent oxydant puissant, par le métapériodate de sodium. Le tétroxyde de ruthénium est principalement utilisé comme intermédiaire dans la purification du ruthénium à partir de minerais et de déchets radioactifs.

3. Informations juridiques

Le ruthénium n’est soumis à aucune des principales lois et réglementations, telles que la loi sur le contrôle des substances toxiques et délétères, la loi sur les services d’incendie et la loi sur le registre des rejets et transferts de polluants (loi PRTR).

4. Précautions de manipulation et de stockage

Les précautions de manipulation et de stockage sont les suivantes.

• Fermer hermétiquement les récipients et les stocker dans un endroit sec, frais et sombre.
• Utiliser uniquement à l’extérieur ou dans des zones bien ventilées.
• Éviter tout contact avec des agents oxydants puissants.
• Porter des gants et des lunettes de protection lors de l’utilisation.
• Se laver soigneusement les mains après manipulation.
• En cas de contact avec la peau, rincer immédiatement à l’eau.
• En cas de contact avec les yeux, rincer soigneusement à l’eau pendant plusieurs minutes.

Qu’est-ce qu’un ÉQuipement D’Images ?

Un ÉQuipements de Traitement D’Images est un dispositif qui extrait les informations contenues dans les images provenant de caméras et d’autres sources afin d’identifier, de mesurer et d’analyser ce qui se trouve dans l’image.

Les ÉQuipements de Traitement D’Images sont dotés d’interfaces permettant de communiquer avec des dispositifs externes. La forme, la distance, le nombre d’objets, etc. obtenus par l’ÉQuipement D’Images peuvent être transmis à des équipements externes pour permettre le contrôle des lignes de production, etc.

Il est important de sélectionner les spécifications de l’appareil, la méthode de traitement d’images à appliquer et la méthode de contrôle du système en fonction de l’application et du but de l’utilisation du dispositif de traitement d’images (type d’objet, vitesse de déplacement de l’objet, précision du traitement, vitesse de traitement, etc.) Ces dernières années, des équipements combinés à l’intelligence artificielle et à l’apprentissage automatique ont également été mis au point.

Utilisations de l’équipement de Traitement D’Images

Les ÉQuipements de Traitement D’Images sont utilisés dans une variété de domaines, allant de la vie quotidienne aux usines, en passant par la médecine, la circulation et les transports. Les applications spécifiques sont les suivantes

• Contrôle de la qualité et comptage des pièces et autres composants dans les usines.
• Identification et authentification d’objets au moyen de modèles d’images, de caractères et de codes à barres.
• Contrôle de robots sur la base d’informations 3D telles que des images stéréo.
• Amélioration de la netteté des images et détection d’anomalies sur les caméras de surveillance
• Aide à la conduite des véhicules et conduite automatique
• Aide au diagnostic à partir d’images médicales telles que les radiographies et la tomodensitométrie.
• Systèmes de reconnaissance faciale pour l’identification des personnes
• Systèmes de mesure du nombre de personnes dans les gares et les installations commerciales.

Principe des ÉQuipements de Traitement Images

Le principe de l’équipement de traitement d’images est la conversion de l’image en informations sur l’objet en convertissant les signaux des caméras et des capteurs en images, puis en extrayant des informations telles que la transformation, la déformation et les caractéristiques de l’image sur un ordinateur afin d’identifier, de mesurer et d’analyser l’objet.

L’unité de traitement d’images se compose d’une section d’entrée d’images, d’une section de traitement d’images, d’une section d’interface externe et d’une section de contrôle du système. Les fonctions de chaque partie sont les suivantes

1. section d’entrée d’image

Les signaux provenant de caméras et d’autres capteurs sont convertis en données numériques et transformés en images. Certains types peuvent recevoir des signaux d’image provenant de caméras spéciales, telles que les caméras infrarouges et les caméras à capteur linéaire, et sont sélectionnés en fonction de l’utilisation prévue.

2. section de traitement des images

L’image obtenue dans la section d’entrée d’image est traitée comme des données et des opérations sont effectuées pour transformer et déformer l’image et extraire des informations telles que les valeurs des caractéristiques, pour identifier ce qui est capturé et pour mesurer et analyser l’image. La section de traitement d’images exécute une procédure de traitement d’images qui combine des opérations de traitement d’images en fonction de l’objectif. Une série de procédures de traitement d’images est programmée et exécutée.

Les opérations de traitement d’images impliquent la manipulation d’une grande quantité de données. C’est pourquoi, lorsqu’une décision doit être prise en peu de temps, par exemple lors d’inspections, des LSI dédiés au traitement d’images ou au traitement de signaux sont utilisés pour augmenter la vitesse.

3. section interface externe

Elle reçoit les signaux de démarrage du traitement d’images et émet les résultats mesurés et analysés par la section de traitement d’images sous forme de signaux ON/OFF ou de données de communication Ethernet ou série. Comme les dispositifs à relier varient en fonction de l’objectif d’utilisation, tels que les unités de contrôle des lignes de production et les robots, les méthodes de communication appropriées sont sélectionnées parmi une variété de méthodes de communication, allant des méthodes de communication générales telles que TCP/IP et RS-232C aux méthodes de communication industrielles telles que OPC.

4. unité de contrôle du système

Elle contrôle le fonctionnement et la coordination de la section d’entrée d’image, de la section de traitement d’image et de la section d’interface externe pour une série de processus tels que la capture d’images, l’identification de l’objet, sa mesure et son analyse, et la sortie des résultats vers un équipement externe. Le moment et le contenu de l’opération et de la coordination de chaque partie varient en fonction de l’objectif de l’ÉQuipements de Traitement D’Images, c’est pourquoi un programme est créé.

Pour effectuer l’inspection et le contrôle de la qualité à l’aide d’ÉQuipements de Traitement D’Images, il est nécessaire de programmer la combinaison du logiciel de traitement d’images et la liaison avec des dispositifs externes dans la procédure de traitement, de la capture de l’image à la sortie des résultats, en fonction des performances exigées du système.

Autres informations sur les ÉQuipements de Traitement D’Images

Logiciel de traitement d’images

Le rôle de l’unité de traitement d’images, qui traite les images en tant que données et extrait des informations telles que les transformations, les déformations et les caractéristiques de l’image, est réalisé sous la forme d’un programme informatique et est appelé logiciel de traitement d’images. Il est important que le logiciel de traitement d’images d’un processeur d’images soit capable de contrôler une série de processus, de l’entrée de l’image au traitement de l’image et à la liaison avec des dispositifs externes.

Récemment, les caméras et les sorties externes sont devenues de plus en plus standardisées, et des progiciels sont apparus qui non seulement traitent les images, mais aussi contrôlent les caméras, affichent les images et fournissent une interface de sortie externe pour le contrôle des résultats du traitement. Il existe également des logiciels de traitement d’images dont l’objectif a été limité à l’inspection et à la mesure.

Ces dernières années, on a également tenté d’accroître la précision de l’analyse et de l’extraction des caractéristiques en combinant les logiciels de traitement d’images existants avec des technologies d’apprentissage automatique et d’intelligence artificielle.

Qu’est-ce que le lithium ?

Le lithium est le plus petit élément métallique alcalin, avec un numéro atomique de 3 et un poids atomique de 6,941.

Il est l’un des métaux les plus mous, a un point de fusion bas et est très réactif, réagissant avec l’oxygène, l’eau et l’azote de l’air et s’oxydant facilement.

Utilisations du lithium

Le lithium a de nombreuses utilisations dans l’industrie de la céramique, y compris le verre et la céramique, où le composé de lithium, le carbonate de lithium, est utilisé comme modificateur dans les glaçures. Il est également utilisé comme additif dans le verre résistant à la chaleur et le verre optique.

Les piles au lithium sont des piles primaires et les piles lithium-ion sont des piles secondaires qui peuvent être rechargées et utilisées à plusieurs reprises, mais ces dernières années, les piles lithium-ion sont devenues de loin l’utilisation la plus courante.

Les batteries lithium-ion sont utilisées dans de nombreux appareils électroniques modernes tels que les smartphones, les tablettes, les ordinateurs portables et les véhicules électriques. Les batteries lithium-ion ont une densité énergétique élevée, une longue durée de vie, un poids léger, une grande efficacité de charge et un faible taux d’autodécharge. Ces propriétés font des batteries lithium-ion une source d’énergie essentielle dans la société moderne.

Le lithium, quant à lui, est utilisé dans les matériaux des réacteurs nucléaires, les catalyseurs de polymérisation pour la synthèse organique et comme composant d’alliage du magnésium et de l’aluminium. Comme il présente une réaction de flamme rouge vif, il est également utilisé comme matériau pour les feux d’artifice et comme déshumidificateur qui utilise sa réactivité avec l’humidité.

Propriétés du lithium

Le lithium est un métal doux, blanc argenté, qui se caractérise par le fait qu’il est le plus léger de tous les éléments métalliques. Dans la nature, il est largement répandu dans les minerais et les roches tels que le mica lithié, la pierre pédalée et la pierre lithiée.

Il est stable à l’air sec et ne s’oxyde pratiquement pas. Toutefois, en présence d’humidité, il réagit avec l’azote même à température ambiante, produisant des nitrures. Il brûle également pour former des oxydes lorsqu’il est chauffé.

Le lithium réagit violemment avec l’eau, même à température ambiante, pour produire de l’hydrogène, qui s’enflamme. Cependant, ce n’est pas aussi violemment que le potassium et le sodium, qui sont également des métaux alcalins. Son point de fusion est de 180°C et son point d’ébullition de 1330°C, le plus élevé des éléments métalliques alcalins.

Autres informations sur le lithium

1. Répartition du lithium

Le lithium est largement répandu sur la terre, mais en raison de sa réactivité extrêmement élevée, il n’existe pas sous forme de lithium, mais sous la forme de différents composés. Il représente 0,004 % des constituants de la croûte terrestre et peut être extrait des saumures des lacs salés ou raffiné à partir des minerais suivants.

• Amblygonite (2LiF, Al2O3 et P2O5)
• Spodumène (Li2O, Al2O3 et 4SiO2)
• Pétalite (Li2O-Al2O3-8SiO2)
• Lépidolite (K(Li,Al)3(Al,Si,Rb)4O10(F,OH)2)

2. Méthodes de production du lithium

Le lithium est extrait des minerais et des saumures, mais comme il n’est pas à l’état solide lorsqu’il est extrait, les composés de lithium présents dans les minerais et les saumures peuvent être convertis en carbonate de lithium, puis électrolysés pour produire du lithium solide, comme décrit ci-dessous.

Extraction du carbonate de lithium des minerais

Après le grillage et le broyage du minerai, de l’acide sulfurique est ajouté et chauffé pour produire une solution de sulfate de lithium. Du carbonate de sodium et de l’hydroxyde de calcium sont ajoutés à la solution de sulfate de lithium pour éliminer les impuretés telles que le fer et l’aluminium.

La solution de sulfate de lithium réagit avec du carbonate de sodium pour précipiter le lithium sous forme de carbonate de lithium, qui est ensuite lavé et séché.

Extraction du carbonate de lithium de la saumure

La saumure contenant du chlorure de lithium est séchée au soleil pour concentrer le chlorure de lithium. On y ajoute du carbonate de sodium pour précipiter le carbonate de lithium, qui est ensuite lavé et séché.

Production de lithium simple (lithium métallique) à partir de carbonate de lithium

Le carbonate de lithium obtenu à partir de minerais et de saumures réagit avec de l’acide chlorhydrique pour former du chlorure de lithium. Du chlorure de potassium est ajouté à ce chlorure de lithium et fondu à haute température pour l’électrolyse, ce qui entraîne la précipitation de lithium liquide à la cathode et de chlore à l’anode.

Seul le lithium liquide peut être récupéré pour obtenir du lithium autonome. Le chlorure de potassium a un potentiel de décomposition plus élevé que le chlorure de lithium et est donc utilisé comme solvant pendant l’électrolyse.

Qu’est-ce que le lanthane ?

Le lanthane est un élément dont le symbole élémentaire est La.

Il a été découvert en 1839 par le chimiste suédois Carl Gustaf Mosander en tant qu’impureté dans le nitrate de cérium. Il appartient au groupe 3 du tableau périodique et est également l’homonyme des lanthanides, un groupe de 15 molécules allant du lanthane au lutécium (Lu).

Bien qu’il s’agisse d’un élément terrestre rare, il est présent dans la croûte terrestre environ trois fois plus que le plomb et se trouve dans des minéraux tels que les phosphates, les carbonates et les silicates.

Utilisations du lanthane

La2O3, un oxyde de lanthane, est utilisé comme matériau pour les condensateurs céramiques et les lentilles optiques ; LaNi5 est étudié en tant qu’alliage capable de stocker l’hydrogène et est l’un des matériaux utilisés dans l’anode des batteries rechargeables nickel-hydrogène.

De plus, le coût de l’isolement et du raffinage du lanthane est prohibitif par rapport aux autres métaux lanthanides. C’est pourquoi il est développé sous forme de métal misch (E : métal misch) contenant plus de 50 % de lanthane au lieu du lanthane pur.

En somme, le carbonate de lanthane est utilisé comme inhibiteur de l’absorption du phosphore chez les patients souffrant d’insuffisance rénale. Dans le tractus intestinal, les inhibiteurs de l’absorption du phosphore forment des composés de phosphore qui peuvent inhiber l’absorption.

Propriétés du lanthane

Le lanthane est un métal blanc argenté aux propriétés d’étalement. Il rouille lentement lorsqu’il est exposé à l’air et est suffisamment mou pour être coupé avec un couteau.

Lorsque le lanthane réagit avec des halogènes à température ambiante, il se forme des trihalides. Lorsqu’il est chauffé, des composés binaires sont obtenus avec des non-métaux tels que le bore, le carbone, l’azote, le phosphore, le soufre, le silicium, le sélénium et l’arsenic. La réaction avec l’eau peut produire de l’hydroxyde de lanthane (III) dont la formule chimique est La(OH)3. L’acide sulfurique dilué produit l’ion tripositif hydraté [La(H2O)9]3+, qui est une solution aqueuse incolore car La3+ n’a pas d’électrons f. C’est le moins volatile des ions de lanthane.

C’est le moins volatil des lanthanides, avec un point de fusion de 920°C et un point d’ébullition de 3 464°C.

Structure du lanthane

Le lanthane a un poids atomique de 138,91, une densité de 6,162 g/cm3 à température ambiante et une densité liquide de 5,94 g/cm3 au point de fusion. Son rayon atomique est le plus grand de tous les lanthanides. La configuration électronique est [Xe] 5d1 6s2 et il possède trois électrons de valence. Le nombre d’oxydation normal dans les réactions chimiques est donc de +3.

Comme la plupart des lanthanides, il forme une structure hexagonale à température ambiante, devenant cubique à face centrée à 310°C et cubique à corps centré à 865°C.

Autres informations sur les lanthanides

1. Production de lanthane

Le lanthane est le troisième plus abondant des lanthanides. Il est présent dans la croûte terrestre à raison d’environ 39 mg/kg, juste derrière le cérium (66,5 mg/kg) et le néodyme (41,5 mg/kg).

Lorsque l’acide fluorhydrique et l’oxyde de lanthane sont chauffés avec du chlorure d’ammonium ou du fluorure d’ammonium à 300-400°C, des chlorures et des fluorures se forment. Une réduction ultérieure avec des métaux alcalins ou des métaux alcalino-terreux dans le vide ou l’argon peut produire du lanthane métal.

Le lanthane pur peut également être obtenu par électrolyse de mélanges fondus de LaCl3, NaCl ou KCl à des températures élevées.

2. Isotopes du lanthane

Il existe 117 à 155 isotopes du lanthane en poids atomique. Les isotopes stables naturels sont 139La et 138La. Avec une abondance naturelle de 99,91 %, le 139La est l’isotope le plus abondant. Le 138La est un isotope radioactif dont la demi-vie est de 105 x 109 ans.

Trente-huit isotopes radioactifs ont été identifiés : 137La a une demi-vie de 60 000 ans et 140La a une demi-vie de 1,6781 jour. La plupart des autres isotopes ont des demi-vies inférieures à 24 heures, et la plupart ont des demi-vies inférieures à une minute. Trois isomères nucléaires sont également connus pour le lanthane.

3. Risques liés au lanthane

Le lanthane est faiblement à modérément toxique et doit être manipulé avec précaution. L’injection de solutions de lanthane peut entraîner une hypotension et une hyperglycémie, ainsi que des modifications du foie et une dégénérescence de la rate.

Il peut également affecter le métabolisme humain. Plus précisément, il réduit le taux de cholestérol, l’appétit, la tension artérielle et le risque de coagulation du sang. Lorsqu’il est injecté dans le cerveau, il fonctionne comme un analgésique, similaire à la morphine et aux opiacés.

Qu’est-ce qu’une iode ?

L’iode est une molécule diatomique dont la formule moléculaire est I2.

L’iode en tant qu’élément est un atome d’halogène de numéro atomique 53, formant une molécule diatomique. Le numéro d’enregistrement CAS de la molécule d’iode I2 est 7553-56-2. L’iode est l’un des minéraux essentiels pour l’homme et se trouve en abondance dans le corps humain, dans la glande thyroïde.

Il est également un composant majeur des hormones sécrétées par la glande thyroïde. L’iode est également connu comme le minéral de la mer et est abondant dans les algues et les fruits de mer tels que le varech et l’algue wakame (algue japonaise).

Utilisations de l’iode

L’iode est une substance utilisée pour de nombreuses applications dans des domaines très variés, notamment en chimie et en médecine. Ses utilisations principales incluent :

• Intermédiaire et catalyseur en synthèse organique, stabilisateur de composés organiques, fusion de métaux rares, réactif d’analyse
• Médicaments, produits de santé, désinfectants
• Diagnostic et radiothérapie médicale (iode radioactif 131)
• Additifs pour l’alimentation du bétail, colorants, fabrication de plaques photographiques, produits agrochimiques
• Mesure de l’épaisseur des couches minces, inspection des conduites d’eau pour détecter les défauts, détection des gisements de pétrole

1. Chimie analytique

Les solutions d’iode ont la propriété suivante : lorsqu’on y ajoute de l’amidon, une réaction iode-amidon se produit, donnant une couleur bleu-violet. Cette propriété est parfois utilisée pour le titrage iodométrique.

2. Domaine médical

L’iode est un désinfectant largement utilisé. Les désinfectants typiques comprennent la teinture d’iode (une solution alcoolique d’iode), la solution de Lugol (une solution glycérique d’iode et d’iodure de potassium) et la povidone iodée (un composé complexe d’iode et de polyvinylpyrrolidone).

Les autres produits comprennent les matières premières pour les produits de contraste radiologiques utilisés dans le diagnostic des vaisseaux sanguins et de divers organes, ainsi que les gargarismes.

3. Autres secteurs industriels

L’iode est également utilisé comme catalyseur industriel et dans le secteur agricole. Il est également utilisé comme matière première pour les agents antifongiques, par exemple. De plus, il a récemment été utilisé dans des domaines de haute technologie tels que les films polarisants pour les panneaux à cristaux liquides et les cellules solaires.

Principe de l’iode

L’iode a un poids moléculaire de 253,808 g/mol, un point de fusion de 113,7°C et un point d’ébullition de 184,4°C. À température ambiante, il se présente sous la forme de cristaux pourpres noirâtres et brillants. Il a une odeur piquante et est sublimable.

À l’état liquide, il est de couleur brun rougeâtre et de couleur violette dans le gaz. La substance a une densité de 4,933 g/mL, est soluble dans l’éthanol et l’éther diéthylique et insoluble dans l’eau. Sa solubilité dans l’eau est de 0,3 g/L.

Types d’iode

L’iode est une substance principalement vendue sous forme de produits réactifs pour la recherche et le développement et sous forme de produits chimiques industriels.

1. Produit réactif en recherche et développement

L’iode est principalement utilisé dans les produits réactifs pour la recherche et le développement en tant que matière première pharmaceutique, matière première pour la préparation de réactifs et matière première pour la synthèse organique. Il est principalement fourni dans des volumes faciles à manipuler en laboratoire, tels que 5g, 25g, 100g et 500g. En raison de ses propriétés de sublimation, la substance est généralement transportée et stockée sous réfrigération.

2. Produit chimique industriel

En tant que produit chimique industriel, l’iode est une substance fournie dans des cargaisons telles que des fûts en fibre de 20 kg et des fûts en fibre de 50 kg. Il est principalement fourni en grandes capacités pour faciliter la manutention dans les usines.

Le produit est principalement destiné à une utilisation dans l’industrie générale, comme les produits de contraste pour les rayons X, les fongicides, les applications liées aux cristaux liquides, ainsi que les produits pharmaceutiques, les médicaments pour la santé, les réactifs analytiques, les stabilisateurs de composés organiques et les aliments pour animaux.

Autres informations sur l’iode

1. Dissolution dans des solutions aqueuses d’iodure de potassium

L’iode n’est pas très soluble dans l’eau, mais il l’est dans les solutions aqueuses d’iodure de potassium (KI). On pense que cela est dû à sa réaction avec les ions iodure pour former des ions triiodure.

2. Propriété des cristaux d’iode

Les cristaux d’iode ont une structure orthorhombique et sont antimagnétiques. La résistivité électrique (0 °C) est de 1,3 × 107 Ω⋅m et la conductivité thermique (300 K) est de 0,449 W/(m⋅K). Son pouvoir oxydant est inférieur à celui des autres éléments halogènes que sont le fluor, le chlore et le brome.

3. Toxicité de l’Iode

L’iode est classé comme dangereux selon la classification du SGH comme suit. Lors de sa manipulation, il convient d’utiliser une ventilation par aspiration et un équipement de protection individuelle appropriés.

• Orale : catégorie 4 (toxicité aiguë)
• Inhalation, vapeur : catégorie 1 (toxicité aiguë)
• Corrosion et irritation de la peau : catégorie 2
• Lésions ou irritations oculaires graves : catégorie 2
• Sensibilisation de la peau : catégorie 1
• Toxicité spécifique pour certains organes cibles (exposition unique) : catégorie 3 (irritation des voies respiratoires)
• Toxicité spécifique pour certains organes cibles (exposition répétée) : catégorie 1 (glande thyroïde)

Qu’est-ce que le manganèse ?

Le manganèse est un métal blanc argenté dont les propriétés sont similaires à celles du fer.

Il a un numéro atomique de 25 et est plus dur et plus fragile que le fer. La pyrolusite, le minerai de rhomanganèse et le minerai de manganèse tendre sont les principaux minerais, la Chine, l’Afrique du Sud et l’Australie étant les principaux producteurs.

Le manganèse est également un nutriment essentiel pour le corps humain. Il participe à la croissance et à la reproduction en étant un composant des enzymes et en activant les enzymes. Les carences en manganèse sont rares car les besoins sont faibles et le manganèse est présent dans de nombreux aliments.

Utilisations du manganèse

Le manganèse est souvent utilisé comme additif d’alliage dans l’acier et les métaux non ferreux. En effet, l’ajout de manganèse améliore les propriétés des métaux telles que la solidité, la dureté et la résistance à la corrosion. Par exemple, les vis des navires sont fabriquées en laiton contenant du manganèse, qui résiste à la corrosion par l’eau de mer.

De plus, le manganèse possède une large gamme d’indices d’oxydation. Il peut être utilisé comme catalyseur pour des réactions d’oxydoréduction en raison de son état d’oxydation facilement modifiable. L’oxyde de manganèse est également utilisé dans les piles sèches et les batteries automobiles au lithium-ion, grâce à son fort pouvoir oxydant.

Propriétés du manganèse

Le manganèse a un point de fusion de 1 246°C et un point d’ébullition de 2 061°C. Le manganèse seul est paramagnétique, mais certains alliages, tels que les alliages Heusler, sont ferromagnétiques. Il existe également des composés présentant diverses propriétés magnétiques.

La décomposition du peroxyde d’hydrogène en oxygène et en eau en utilisant le dioxyde de manganèse comme catalyseur est une réaction bien connue et fait l’objet d’expériences. Dans l’air, le manganèse développe un film d’oxyde qui protège son intérieur et lui donne une couleur gris-blanc rougeâtre. Le manganèse en poudre réagit avec l’oxygène et l’eau dans l’air.

Il prend des nombres d’oxydation de -3 à 7, mais les nombres d’oxydation tels que +2, +3, +4, +6 et +7 sont stables. Il est facilement soluble dans les acides dilués et donne naissance à des ions manganèse divalents rose pâle.

Structure du manganèse

Le manganèse est un métal de transition dont le symbole est Mn. Il a une densité de 7,21 g/cm3 à la température ambiante et une densité liquide de 5,95 g/cm3 au point de fusion.

À température et pression ambiantes, il présente une structure cubique centrée sur le corps ; la structure stable en dessous de 742 °C est l’alpha-manganèse, qui forme un cristal cubique complexe avec 58 atomes par cellule unitaire et qui est dur et très cassant. Selon la position des atomes, il présente quatre types de spin différents et est considéré comme antiferromagnétique au sens large, sans aucun moment magnétique.

Le β-manganèse est stable à une température comprise entre 742 et 1 095 °C. Il s’agit d’un cristal cubique complexe contenant des atomes d’or et d’argent. Il s’agit d’un cristal cubique complexe contenant 20 atomes par cellule unitaire et il est paramagnétique. Le γ-manganèse est stable entre 1 095 et 1 134 °C. Il prend une forme cubique à faces centrées et est considéré comme antiferromagnétique au sens large, avec un moment magnétique nul. Il prend une structure cubique à faces centrées et est antiferromagnétique ; à 1 134-1 245°C, le manganèse delta est stable. Il adopte une structure cubique centrée sur le corps et est paramagnétique.

Autres informations sur le manganèse

1. Isotopes du manganèse

Le seul isotope stable naturel est le 55Mn. Il existe 18 isotopes radioactifs connus, le plus stable étant le 53Mn avec une demi-vie de 3,7 millions d’années. Les autres isotopes sont le 54Mn, avec une demi-vie de 312,3 jours, et le 52Mn, avec une demi-vie de 5,591 ans. Tous les autres isotopes ont une demi-vie inférieure à trois heures, et la plupart ont une demi-vie inférieure à une minute.

Le nombre de masse des isotopes varie de 46 à 65. Les isotopes dont le nombre de masse est inférieur à 55 se désintègrent par exemple par capture d’électrons, tandis que les isotopes dont le nombre de masse est supérieur à 55 se désintègrent par exemple par désintégration bêta.

2. Les dangers du manganèse

L’empoisonnement au manganèse peut provoquer des douleurs articulaires, des maux de tête, de l’irritabilité et de la somnolence, conduisant à la confusion et à l’instabilité émotionnelle. Les ganglions de la base et les voies pyramidales sont également affectés, provoquant le syndrome de Parkinson et des troubles de l’équilibre, ainsi que des symptômes psychiatriques connus tels que la dépression et l’apathie.

Le manganèse est un puissant adsorbant d’oxygène. Par conséquent, les puits et les grottes à forte teneur naturelle en manganèse peuvent présenter une carence en oxygène dans l’air intérieur. S’enfoncer plus profondément sans ventilation adéquate peut entraîner un manque d’oxygène et, dans le pire des cas, la mort.

Qu’est-ce que le malonate de diméthyle ?

Le malonate de diméthyle est un composé organique liquide incolore à jaune pâle.

Son nom UICPA est le propanedioate de diméthyle, également connu sous le nom de malonate de diméthyle ou d’ester de malonate de diméthyle.

Utilisations du malonate de diméthyle

1. Le parfum

Le malonate de diméthyle a un arôme distinctif et a donc été utilisé comme parfum et additif alimentaire à part entière. Les acides jasmoniques, qui sont synthétisés à partir du celui-ci, sont également largement utilisés dans l’industrie de la parfumerie.

Le dihydrojasmonate de méthyle, un acide jasmonique, est largement utilisé dans les parfums haut de gamme.

2. Les précurseurs de l’acide barbiturique

L’acide barbiturique peut être synthétisé par l’action de l’urée sur le malonate de diméthyle dans des conditions acides. Il s’agit d’un intermédiaire dans les médicaments psychotropes ayant des effets dépresseurs sur le système nerveux central, tels que les antiépileptiques, les sédatifs et les anesthésiques intraveineux.

L’acide barbiturique lui-même n’a pas d’effets dépresseurs sur le SNC.

3. La synthèse des esters de malonate

La synthèse des esters de malonate est une méthode de synthèse des esters d’acide acétique substitués en α à l’aide d’un anion carbo généré en position α du carbonyle de l’ester de malonate.

L’ester α-substitué peut être synthétisé par l’action d’une base sur le malonate de diméthyle pour générer un anion carbo en position α, puis par réaction avec un halogénure d’alkyle. Si nécessaire, l’hydrolyse et la décarboxylation avec un acide permettent d’obtenir de l’acide acétique avec une substitution alkyle en position α.

4. La condensation de Knebenagel

La condensation de Knebenagel est une méthode de synthèse des alcènes par condensation d’une cétone ou d’un aldéhyde en un groupement méthylène actif avec deux groupes électroattractifs. Lorsque le malonate de diméthyle est utilisé comme substrat, une base est d’abord appliquée pour générer un anion carbo à la position α du carbonyle, le groupement méthylène actif.

Le carbo-anion généré effectue ensuite une attaque nucléophile sur le carbone du carbonyle de la cétone ou de l’aldéhyde, suivie d’une condensation par déshydratation pour former un alcène.

5. Autres

Le malonate de diméthyle est également utilisé comme ingrédient dans les produits agrochimiques et pharmaceutiques.

Propriétés du malonate de diméthyle

Sa formule chimique est C5H8O4 et son poids moléculaire est 132,11. Son numéro CAS est enregistré sous 108-59-8. Il est liquide à température ambiante, avec un point de fusion de -62 °C et un point d’ébullition de 181 °C. Sa densité est de 1,152-1,158 g/ml (20 °C).

Il s’agit d’un composé faiblement aromatique, soluble dans les alcools et les éthers, mais moins soluble dans l’eau. La constante de dissociation de l’acide (pKa) est de 13. Il s’agit d’une mesure quantitative de la force d’un acide, un pKa plus petit indiquant un acide plus fort.

L’acidité de la position α du carbonyle est plus faible en raison de la liaison de deux groupes électrophiles, les esters. Les bases relativement faibles génèrent des anions carbo, ce qui les rend applicables à un large éventail de réactions.

Autres informations sur le malonate de diméthyle

1. Le processus de production du malonate de diméthyle

Il est synthétisé à partir du diméthoxyméthane et du monoxyde de carbone. Il peut également être synthétisé par estérification directe du méthanol et de l’acide malonique dans des conditions azéotropiques.

2. Les précautions de manipulation et de stockage

Les mesures de manipulation
Il convient d’éviter tout contact avec des agents oxydants puissants. Il est impératif de porter un équipement de protection individuelle et de le manipuler dans une chambre à courant d’air.

Le malonate de diméthyle est une substance inflammable dont le point d’éclair est de 83 °C. Il faut donc le tenir à l’écart des objets chauds, de la chaleur, des flammes nues, de la chaleur et des étincelles. La décomposition thermique peut dégager des fumées toxiques.

Le stockage
Il convient de le conserver dans un récipient en verre, enfermé dans un endroit frais et bien ventilé, dans la mesure du possible, à l’abri de la lumière directe du soleil.

Qu’est-ce que le maltol ?

Le maltol est un composé cyclique cétone-éther-alcool.

Son nom UICPA est 3-hydroxy-2-méthyl-4H-pyran-4-one. Également connu sous le nom de 3-hydroxy-2-méthyl-4-pyrone. Il est parfois également nommé veltol, palatone et acide larixique.

Naturellement présent dans l’écorce de mélèze et les aiguilles de pin, le goudron et l’huile de bois, le blé, les graines de soja, le beurre, etc. Il est produit sous forme de condensat de fumée lors de la fabrication du café malté.

Utilisations du maltol

Le maltol est principalement utilisé comme agent aromatisant dans le secteur alimentaire. Parmi les exemples spécifiques d’utilisation, on peut citer les arômes alimentaires et les arômes de fruits qui confèrent au pain et aux gâteaux un arôme et une saveur fraîchement cuits. En tant qu’arôme de fruit, le maltol est utilisé à des concentrations allant jusqu’à 30 ppm. Lorsqu’il est utilisé à des concentrations de 5 à 75 ppm, le maltol renforce le goût sucré des aliments. Parmi les autres produits auxquels il est ajouté figurent les boissons alcoolisées telles que la bière et les aliments pour animaux.

Les extraits de feuilles d’Abies sachalinensis sont également utilisés comme ingrédient aromatique et contiennent généralement de 3 à 8 % de maltol. L’extrait a été utilisé comme exhausteur de goût dans des compositions aromatiques avec des notes de caramel et, par exemple, dans des arômes de fruits (en particulier des compositions à base de fraises).

Le maltol est généralement considéré comme une substance essentiellement non toxique et non irritante, bien que l’OMS ait fixé une dose journalière acceptable de maltol allant jusqu’à 1 mg/kg de poids corporel.

Principe du maltol

Sa formule chimique est C6H6O3 et son poids moléculaire est 126,11 g/mol. Son numéro CAS est enregistré sous 118-71-8. Il se présente sous la forme d’un cristal blanc à température ambiante, avec un point de fusion de 161,5°C et se sublime à 93°C.

Il a un arôme caractéristique de caramel et, en solution diluée, il a une saveur fruitée, semblable à celle de la fraise ; à environ 200 ppm, il présente un goût sucré, de caramel, de barbe à papa, fruité, avec des nuances de fraise confiturée. Il est soluble dans les alcools tels que l’éthanol et le propylène glycol, le chloroforme, le benzène, l’éther et l’acétone. Il est soluble dans l’eau à environ 10,9 mg/mL à 15°C.

Le pH, qui indique le degré d’acidité ou d’alcalinité, est de 5,3 (solution aqueuse à 0,5 %) et la constante de dissociation de l’acide (pKa) est de 8,6. La constante de dissociation de l’acide est l’un des indicateurs quantitatifs de la force de l’acide : un pKa plus petit indique un acide plus fort.

Autres informations sur le maltol

1. Comment le maltol est-il produit ?

Le maltol est principalement isolé à partir de sources naturelles telles que le goudron de hêtre et d’autres bois, les aiguilles de pin, la chicorée et l’écorce de jeunes mélèzes. Il peut également être produit par une synthèse en plusieurs étapes utilisant le furfural ou la pipéridine comme matières premières ou par l’hydrolyse alcaline des sels de streptomycine.

Elle peut être purifiée par recristallisation à partir de chloroforme, de toluène ou d’une solution d’éthanol à 50 %.

2. Précautions de manipulation et de stockage

Mesures de manipulation :
Les agents oxydants puissants constituent un risque de conflit pour le maltol. Veillez à éviter tout contact lors de la manipulation et du stockage. Lors de la manipulation, porter un équipement de protection approprié tel que des gants de protection, des vêtements de travail à manches longues et des lunettes de protection à verres latéraux.

Si nécessaire, utiliser un masque anti-poussière ou similaire. Se laver les mains et le visage après utilisation.

En cas d’incendie :
La décomposition thermique peut libérer des gaz et des vapeurs irritants et toxiques tels que le monoxyde de carbone et le dioxyde de carbone. Utiliser de l’eau pulvérisée, de la mousse, des extincteurs à poudre, du dioxyde de carbone et du sable sec pour éteindre les incendies. Ne pas utiliser de jet d’eau.

Stockage :
Le maltol peut être altéré par la lumière. Fermer le récipient et le stocker dans un endroit frais et bien ventilé, à l’abri de la lumière directe du soleil, de la chaleur, des étincelles et des sources d’inflammation telles que les flammes nues. Fermer le lieu de stockage à clé.

Qu’est-ce que la magnésite ?

La magnésite est un minéral composé principalement de carbonate de magnésium.

Le fer, le manganèse, le cobalt et le nickel sont parfois présents en tant qu’adjuvants, mais seulement en très petites quantités.

Utilisations de la magnésite

1. Matière première pour l’oxyde de magnésium

La magnésite est principalement utilisée dans des applications où elle est traitée thermiquement pour produire de l’oxyde de magnésium.

L’oxyde de magnésium, également appelé magnésite calcinée, est un important matériau réfractaire (résistant à la chaleur) utilisé pour le revêtement des hauts fourneaux, des fours et des incinérateurs. La magnésite calcinée possède d’excellentes propriétés de stockage de la chaleur et est donc également utilisée comme noyau de stockage de la chaleur dans les radiateurs à accumulation nocturne et les cheminées électriques.

La magnésite calcinée légère est également un excellent durcisseur de sol. Elle réagit avec l’eau dans le sol, en passant par l’hydroxyde de magnésium et en se transformant finalement en carbonate de magnésium, qui agit comme un agent de durcissement. Elle est respectueuse de l’environnement et est principalement utilisée dans le secteur agricole.

2. Œuvres d’art

La magnésite est utilisée comme matière première pour les perles.

Grâce à ses propriétés colorantes, elle peut être teintée et utilisée comme substitut de la turquoise et du lapis-lazuli, ou transformée en divers objets décoratifs par découpage, perçage et polissage.

3. Autres utilisations

La magnésite est également utilisée comme liant dans les revêtements de sol (chape magnésienne), comme catalyseur et charge dans la fabrication de caoutchouc synthétique et comme matière première pour les produits destinés à éliminer le dioxyde de soufre des gaz de combustion des usines.

Principe de la magnésite

La magnésite est un minéral carbonaté d’une dureté de Mohs de 3,5-4,5 avec une structure cristalline rhomboédrique ou trigonale. La forme pure est transparente à blanche et présente un éclat vitreux. Exposée aux rayons ultraviolets, elle émet une fluorescence et une phosphorescence vertes ou bleues.

La dureté Mohs est une unité de mesure utilisée principalement pour les minéraux, exprimée par un nombre compris entre 1 et 10, et qui permet de déterminer si un minéral se raye lorsqu’il est rayé par un objet donné. Par exemple, un minéral standard a une dureté de 2, c’est-à-dire qu’il se raye lorsqu’il est rayé par du gypse, et une dureté de 10, c’est-à-dire qu’il se raye lorsqu’il est rayé par un diamant.

Lorsque la magnésite est calcinée à environ 1000ºC, le dioxyde de carbone est désorbé du composant principal, le carbonate de magnésium, pour donner de l’oxyde de magnésium (MgO).

La formule chimique du composant principal, le carbonate de magnésium, est MgCO3, avec un poids moléculaire de 84,31. Le numéro d’enregistrement CAS de l’anhydride est 546-93-0. Les hydrates connus sont le monohydrate (n° CAS 17968-26-2) et le dihydrate (n° CAS 5145-48-2), le trihydrate (n° CAS 14457-83-1) et le pentahydrate (n° CAS 61042-72-6).

Le carbonate de magnésium anhydre est un solide blanc dont le point de fusion (décomposition) est de 350°C et la densité de 2,958 g/cm3 à température ambiante. Il est inodore et insipide et présente une structure cristalline triangulaire.

Types de magnésite

Celles qui contiennent de petites quantités de fer sont connues sous le nom de bréunélite.

Autres informations sur la magnésite

1. Comment la magnésite est-elle produite ?

La magnésite est principalement produite en Chine.

Elle peut également être synthétisée artificiellement en carbonisant de la serpentinite. Toutefois, cette méthode produit du carbonate de magnésium trihydraté (nesquihonite).

2. Précautions de manipulation et de stockage

Cette section décrit l’ingrédient principal, le carbonate de magnésium :

• Mesures de manipulation :

Porter des lunettes de protection à verres latéraux (lunettes de protection ou lunettes de protection intégrale si nécessaire), un vêtement de protection à manches longues et des gants de protection lors de la manipulation. Utiliser un système de ventilation locale par aspiration.

• En cas d’incendie :

La décomposition thermique peut produire du monoxyde de carbone et du dioxyde de carbone, de l’oxyde de magnésium. Il est donc important de choisir une méthode d’extinction des incendies appropriée aux conditions du site et à l’environnement.

• En cas de contact avec la peau :

En cas de contact avec la peau ou les cheveux, laver immédiatement et abondamment à l’eau et au savon. Si les symptômes persistent, contacter un médecin.

• En cas de contact avec les yeux :

En cas de contact avec les yeux, les rincer abondamment à l’eau pendant plusieurs minutes. Si vous portez des lentilles de contact qui peuvent être facilement enlevées, retirez-les et lavez-les à nouveau. Un médecin doit être contacté immédiatement.

• En cas d’inhalation :

Se rendre dans un endroit où l’air est frais. Se reposer un moment dans une position confortable pour respirer. Si les symptômes persistent, consulter un médecin.

• En cas d’ingestion :

En cas d’ingestion, rincer immédiatement la bouche. Contacter immédiatement un centre antipoison ou un médecin.

• Consignes de stockage :

Conserver dans un récipient en polyéthylène scellé, dans un endroit frais et bien ventilé, à l’abri de la lumière directe du soleil. Fermez toujours le lieu de stockage à clé.

Qu’est-ce que la phosphine ?

La phosphine, également connue sous le nom de phosphure d’hydrogène ou d’hydrure de phosphore, est un composé inorganique constitué d’hydrogène et de phosphore.

Sa formule chimique est PH3, son poids moléculaire est de 34,0 g/mol, son point d’ébullition est de -88°C, sa densité gazeuse est de 1,38 g/L et son numéro CAS est 7803-51-2. Elle est parfois désignée collectivement sous le nom de phosphine, y compris les dérivés de la phosphine.

Il se présente à température ambiante sous la forme d’un gaz incolore, inflammable et d’odeur désagréable. Sa solubilité est de 26 ml pour 100 L d’eau.

Utilisations de la phosphine

1. Matière première pour les semi-conducteurs

La phosphine est utilisée comme matière première dans la fabrication des semi-conducteurs. Comme elle possède des paires d’électrons non covalentes et qu’elle est riche en électrons, elle est utilisée comme agent dopant pour transformer le silicium en semi-conducteurs de type n. Elle est également utile pour ajouter des impuretés dans le silicium ainsi que lors de la fabrication de semi-conducteurs tels que l’InGaP (phosphure d’indium et de gallium).

Ces semi-conducteurs ont été utilisés dans les diodes laser pour les disques optiques tels que les DVD, les diodes laser pour les communications par fibre optique, les diodes réceptrices de lumière et les diodes émettrices de lumière à haute luminosité, ainsi que les appareils électroniques pour les téléphones portables.

2. Production de composés contenant du phosphore

Le phosphore jaune peut être synthétisé par pyrolyse de phosphine gazeuse de haute pureté, et le phosphore rouge par chauffage supplémentaire. La phosphine est également une matière première pour divers composés contenant du phosphore. La phosphine est utilisée comme matière première pour les composés organiques contenant une grande variété d’atomes de phosphore, car elle peut subir diverses réactions telles que l’addition de radicaux, l’addition de Michael, la catalyse acide et les réactions de substitution.

De plus, le rapport des phosphines primaires, secondaires et tertiaires formées peut être contrôlé dans une certaine mesure par les conditions de réaction, telles que le rapport molaire des oléfines. L’acide phosphinique est produit par oxydation des phosphines secondaires. Les acides phosphiniques sont utilisés comme agents de traitement de surface, extracteurs de métaux, additifs pour résines et catalyseurs de réaction.

3. Insecticides

La phosphine est utilisée dans le stockage des céréales pour les opérations de fumigation, principalement pour la lutte contre les parasites, les fongicides et la désinfestation. Elle présente l’avantage de se répandre uniformément dans l’air, de “pénétrer profondément dans les fissures des objets” et de “pénétrer même les enveloppes dures des graines”.

Propriétés de la phosphine

La phosphine a une structure très similaire à celle de l’ammoniac, qui contient le même élément du groupe 15, l’azote, mais par rapport à l’ammoniac, les paires d’électrons non covalentes de l’atome de phosphore sont beaucoup moins puissantes pour recevoir des protons. Le phosphore est basique, mais c’est une base très faible.

La phosphine peut être produite en ajoutant de l’eau au diphosphure tricalcique, par exemple, ou en produisant de la phosphine brute (un mélange de phosphine et d’hydrogène), qui est produite lorsque de l’hydroxyde de sodium est ajouté au phosphore jaune.

Autres informations sur la phosphine

1. La phosphine dans l’atmosphère

La phosphine est présente en petites quantités dans l’atmosphère terrestre. On pense qu’elle est produite biologiquement par la décomposition de la matière organique par réduction et disproportion partielle.

Elle est également présente dans l’atmosphère turbulente de Jupiter, dont on pense qu’elle est produite à l’intérieur de la planète. La phosphine présente dans l’atmosphère de Jupiter réagit constamment avec d’autres substances.

2. Dangers de la phosphine

La phosphine peut réagir avec l’oxygène de l’air à température ambiante et s’enflammer spontanément, provoquant une explosion. Elle est également extrêmement toxique et peut provoquer un œdème pulmonaire et la mort en cas d’ingestion.

Lors du stockage du produit, il doit être stocké et géré strictement dans des bouteilles, et il faut veiller à ce qu’il n’entre jamais en contact avec la peau, la bouche ou les yeux de l’homme lorsqu’il est utilisé. En vertu de la loi sur le contrôle des substances toxiques et délétères, la substance est classée comme “substance toxique (phosphure d’hydrogène et préparations contenant du phosphure d’hydrogène)” et est classée comme gaz inflammable de classe 1, toxicité aiguë de classe 1 et toxicité spécifique pour certains organes cibles de classe 1 dans la classification du SGH.