Plastiques – de drôles de chaînes

Il existe de nombreuses sortes de plastiques, que l’on appelle aussi matières synthétiques. Pourtant, la plupart des plastiques ne sont formés que de deux types de « briques » différentes – le carbone et l’hydrogène – qui forment des combinaisons qui se répètent, tels les maillons d’une chaîne.

Chips de maïs colorées utilisées comme modèle

Des chips de maïs colorées utilisées comme modèle pour les « briques » carbone et hydrogène, que l’on retrouve dans tous les êtres vivants, mais aussi dans de nombreux plastiques !  Les atomes – les vraies briques – sont invisibles à l’œil nu.

Pour en savoir plus sur les « briques » qui composent tout ce que tu vois autour de toi, tu peux lire l’article « Atomes et éléments – les briques du monde ».

As-tu déjà observé comment est faite une chaîne en métal ? Des maillons, en général tous identiques, sont reliés les uns aux autres pour former la chaîne. Les plastiques, c’est un peu pareil, des maillons appelés monomères (du grec « monos » qui signifie « un » ou « unique », et « meros » qui veut dire « partie » ou « part ») se répètent pour former une longue chaîne. Dans ce cas, le « maillon » est formé d’une combinaison d’atomes (les briques dont nous avons parlé plus haut) de carbone et d’hydrogène et quelquefois aussi d’autres atomes tels que le chlore ou l’oxygène. En reliant les monomères, on obtient une chaîne appelée un polymère (« poly » veut dire « beaucoup » en grec). « Polymère » est donc un autre mot pour désigner le plastique.

Pour te montrer à quoi ressemblent certains polymères, nous avons bricolé différents modèles à l’aide de chips de maïs de différentes couleurs. Chaque couleur représente un élément, donc une « brique » différente.

 

 

 

 

 

Modèle de polyéthylène en chips de maïs

Le polymère polyéthylène (PE) est constitué de plusieurs monomères d’éthylène (à l’intérieur du cadre en pointillés). Les trois petits points montrent que la chaîne peut être beaucouuuuup plus longue encore et qu’elle possède encore de nombreux « maillons » d’éthylène.

En bas à gauche, tu vois la formule utilisée par les chimistes pour représenter par écrit ce que nous avons modelé avec des chips de maïs. « C » représente le carbone, « H » l’hydrogène et les traits montrent les liaisons entre les atomes. À l’intérieur du crochet se trouvent les atomes qui forment le monomère, le « n » nous dit combien de fois il se répète. Si n = 1000, le polymère est constitué de 1000 monomères.

Le PE sert à fabriquer des films plastiques, par exemples des films d’emballage ou des revêtements de briques de lait, mais aussi des bouteilles de produits de nettoyage, des tuyaux ou des implants.

Modèle de polypropylène en chips de maïs

Ceci est le plastique appelé polypropylène (PP). Vois-tu les ramifications dans la chaîne de carbone ?

Le PP est utilisé pour les textiles de sport, les pailles, les maquettes d’avion, les gobelets pour les produits laitiers et beaucoup d’autres choses encore.

 

 

Modèle de polychlorure de vinyle en chips de maïs

Et voilà le polychlorure de vinyle (PVC). Une nouvelle « brique » vient s’ajouter dans ce polymère : le chlore (en vert)

Le PVC est un matériau très résistant. Il est utilisé par exemple pour les cadres de fenêtres, les meubles de camping, le similicuir, les cartes de crédit ou les feux d’artifice.

 

Modèle de polytétrafluoroéthylène en chips de maïs

Le polytétrafluoroéthylène (PTFE) contient du fluor (en jaune). Il n’a pas d’hydrogène.

Les prothèses de vaisseaux sanguins, les piercings, les membranes (des vêtements ou des chaussures) qui ne laissent pas passer l’eau, les produits d’étanchéité pour les voyages spatiaux, le revêtement antiadhésif (le fameux Téflon) de certaines poêles à frire par exemple sont fabriqués en PTFE.

Modèle de polystyrène en chips de maïs

Voici du polystyrène (PS). Le monomère de styrène comprend un hexagone formé de 6 atomes de carbone et de 5 atomes d’hydrogène.

Le PS peut être utilisé pour les pots de yogourt, les modèles réduits, les interrupteurs électriques et bien d’autres choses encore. Le polystyrène dit expansé (le Sagex) est une mousse utilisée, par exemple, pour caler des objets dans un carton d’emballage.

Modèle de polyéthylène téréphtalate en chips de maïs

Tu connais certainement ce plastique. Il s’agit du polyéthylène téréphtalate (PET), le plastique qui sert à fabriquer la plupart des bouteilles à boisson. Mais le PET est aussi utilisé pour les vêtements de sport, comme film d’emballage ou pellicule radiographique.

 

D’ailleurs, les chips que nous avons utilisées pour bricoler nos modèles sont aussi faites d’un polymère : l’amidon de maïs. L’amidon est constitué de plusieurs monomères de sucre.

Pour en savoir plus sur les plastiques, tu peux lire l’article « Du plastique, mais pas n’importe lequel » .
L’amidon peut aussi servir à fabriquer des bioplastiques, davantage de détails par ici.

Texte et images: Rédaction SimplyScience.ch

Évaluation moyenne:
  •  
(0 Évaluations)

Qu'en dis-tu?

Cet article n'a pas encore reçu de commentaires.