3/99
Liebe Kolleginnen und Kollegen
Wie ich bereits im c+b 2/99 angekündigt habe, findet die GV/AG 1999 unseres Fachverbandes am Samstagabend, 13.11.99 im Anschluß an eine Sitzung der Deutschschweizer Chemiekommission (DCK) in Zürich statt.
Das anschließende Nachtessen bietet eine gute Gelegenheit, im Kreise von Fachkolleginnen und -kollegen über Unterricht, Reformen und Schulentwicklungen zu diskutieren.
Datum/Zeit: Samstag, 13. November 1999 um 17.30 Uhr
Ort: HOTEL ST. GOTTHARD, Bahnhofstrasse 87, 8023 Zürich
Der VSN/SSPSN-Vorstand hofft, so den Kontakt zu den aktiven Mitgliedern in den vier Fachkommissionen besser pflegen zu können. Für das Jahr 2000 ist geplant, die GV/AG zusammen mit der Commission romande de chimie (CRC) durchzuführen.
Alle VSN/SSPSN-Mitglieder sind eingeladen, an der GV/AG und/oder am Nachtessen teilzunehmen. Wir erwarten Ihre Anmeldung bis zum 25. Oktober 1999.
Présents: Willy Bachmann, Walter Caprez, Maurice Cosandey, Eva Fasnacht, Bernard Monjon, Urs Müller.
Excusés: Janine Digout, Karl Kiser.
Le procès-verbal de la séance du 28 mai 1999 a été accepté.
VSN (Willy Bachmann) : La Nouvelle Société Suisse de Chimie (NSSC/NSCG) a
refusé la demande de financement du c+b. Elle préfère financer des projets et être clairement déclarée comme sponsor, plutôt que de verser régulièrement un montant pour la publication de notre bulletin.
DCK (Walter Caprez) Urs Wuthier propose qu'un numéro du Gymnasium Helveticum soit consacré la chimie. Différentes personnes se sont engagées à écrire des articles d'ici au 23 septembre.
CRC (Maurice Cosandey) La commission termine la préparation des nouvelles tables numériques.
DBK (Karl Kieser) La réunion du mois de juin n'a pas permis de désigner un nouveau président pour cette commission.
CRB rien à signaler.
Quelques corrections ont été apportées au règlement des commissions permanentes qui a été ensuite accepté avec le règlement des comptes. Les personnes intéressées peuvent les consulter sur internet: www.swisseduc.ch/chemie/.
L'assemblée générale aura lieu le samedi 13 novembre 1999 à 17h30 au restaurant »Au Premier« de la gare de Zürich.
Le concours national de chimie, organisé conjointement par la SSPSN/VSN et la NSSC/NSCG, aura lieu le samedi 23 octobre. La date pourra cependant être avancée ou retardée d'environ une semaine, ceci afin de tenir compte des vacances, commodités de chaque canton.
The 16th International Conference on Chemical Education will be held in Budapest, Hungary, August 6-11, 2000. There will be six plenary lectures, the first to be delivered by Sherwood Rowland, Nobel Laureate of Chemistry, about Ozone layer, and the second by V. Obendrauf on Microscale Experiments.
There will be one plenary lecture every day from 9-10, then one symposium from 1030-1200, to be chosen by the audience out of 20 possibilities. There will be poster sessions in the afternoon in parallel with lectures and workshops. The main workshops will be :
Electronic Techniques in Primary, Secondary and Tertiary Education
· Microscale Chemistry
· Laboratory Practice
· Practicals in Applied Chemistry
The most important symposia will be :
What Research says to the Chemistry Teacher, H-J. Schmidt, Germany.
New Materials, Yu. Tretyakov, Moscow.
Biotechnology, O. Serafimov, Germany
Using the History of Chemistry in Teaching, F.M. Akeroyd, England
Distant Learning via Internet, Y. Takeuchi, Japan
Secondary Level Chemistry Education, S. Bakker, Netherlands.
It would be nice if some teachers from Switzerland take part to this Conference.
Information:
Prof. Gabor Naray-Szabo,
Fö u. 68,1027
Budapest.Fax : +36.1.201.8056. E-mail : naray@para.chem.elte.hu
Le concours national de chimie doit se dérouler en principe le 23 octobre, en raison de la similitude entre cette date (23-10), et le nombre d'Avogadro (6·1023). Mais cette date tombe un samedi, et parfois en période de vacances. Il va de soi que cette date de concours peut être déplacée au jour d'école le plus proche qui précède ou qui suit ce 23.10., selon les nécessités du calendrier scolaire local. Rappelons qu'il est destiné avant tout aux deux ou trois meilleurs élèves des classes de terminale, mais que ceux des classes précédentes n'en sont pas exclus. Renseignements et inscriptions auprès de
Maurice Cosandey, Ch. Etourneaux 1, 1162 St-Prex. Tél.: (021) 806.12.20. E-mail : mcosandey@caramail.com
La Société des maîtres de chimie de Belgique a sorti en 1994 un ensemble de didacticiels de chimie de niveau gymnase, accompagnés de dias et de transparents. Grâce à l'aide de la maison Agfa-Gevaert, ces documents ont été envoyés à tous les maîtres de chimie de Belgique avec des textes en français, flamand ou anglais. Il y a 5 unités qui traitent des sujets suivants :
DIDAC-1. Eau, table périodique, vie quotidienne, colloïdes
DIDAC-2. Equilibre, photochimie, photographie
DIDAC-3. Electrochimie, chimie de l'air et de l'eau, structure atomique
DIDAC-4. Polymères, liaisons chimiques
DIDAC-5. Techniques de séparation, chimie et santé
Pour plus de renseignements, s'adresser à
M. Prof. Ludo Brandt
Aggregatie Scheikunde, Katholieke Universiteit Leuven,
Celestijnenlaan 200G
B-3001 Heverlee Belgique.
Fax : +32 16 32 79 78.
The IUPAC and the Polish Chemical Society will organize the 38th IUPAC Macromolecular Symposium on July 9-14, 2000, in Warsaw, Poland under the title :
World Polymer Congress.
This will be the largest worldwide congress organized biennially and devoted to the chemistry, physics and technology of polymers and application of macromolecular science in material science. The opening lectures will be delivered by Nobel Prize Winners : Sir Harold W. Kroto, and Jean-Marie Lehn.
Information :
WPC 2000 Secretariat by
Maurice Cosandey
Thanks to Daniel Torricelli, 16 years old, from Kloten, Switzerland has won a bronze medal at the 31st International Chemistry Olympiad in Bangkok, Thailand. This year 201 students from 51 countries were competing for gold, silver and bronze medals from 4 - 12 July 1999. The competitors had two days of hard work : one day (5 hours) for practical work, and another day (5 hours) for solving theoretical problems. After correction and arbitration, the best 10% got gold medals, 20% got silver, and 30% bronze. It seems to the reviewer that the level of difficulty is every year higher. In 1999 it was about corresponding to a second year university course. Some olympic problems are reported in the annex for the benefit of the interested reader.
As a rule all participating nations must first select their best four students by any suitable method, provided the candidates are not yet registered at the university, and under 20 at the beginning of the olympiad. In Switzerland we had two weekends in the Universities of Neuchâtel and Fribourg in winter 1999 for students of Gymnasium level. The national selection was done at the end of the preparation week at Easter time in the Gymnase de Chamblandes, Pully-Lausanne. Then on the last weekend in June the four selected candidates had a last training session with microscale equipment.
The Swiss team was made of the following students :
Aurèle Aubert, Gymnase de Chamblandes, Pully, born 23.2.1981
Jean Garnier, Gymnase de la Cité, Lausanne, born 2.7.1981
Stefan Malär, Kantonsschule Romanshorn, born 27.2.1980
Daniel Torricelli, Kantonsschule Oerlikon, born 25.9.1982
The two accompanying teachers were: Maurice Cosandey, Gymnase de Chamblandes (VD), and Thomas Engeloch, Gymnasium Münchenstein (BL). As every year the travel costs were kindly offered for the teachers by the Bundesamt für Bildung und Wissenschaft, and for the students by the Swiss Academy of Sciences whose sponsorship is greatly acknowledged.
It may be worth mentioning that a Swiss boy won a gold medal at this year's Olympiad : Hans Jakob Wörner, from Bremgarten (AG). But as he is studying in Freiburg im Breisgau, he was not allowed to compete with the Swiss team : he was a member of the German delegation and gave Germany its only gold medal.
In principle 53 countries should have taken part to the present Olympiad, plus three observers : Croatia, Turkmenistan, Uzbekistan. But on the very last minute, two delegations (Azerbaidjan and Kyrgyzstan) were held back at Moscow Airport by overbooking problems, and have not been able to rejoin later on. So there were only 51 participating delegations, all with 4 students except Cuba which had only one candidate.
The best results were obtained by Timothy Jones from USA before Mario Tagliazucchi from Argentina. The best na-tions were Korea, Iran and USA, with three gold medals each, before China, Chinese Taipei, Hungary and Romania, with two gold medals each. On the other end of the list, seven countries did not get any medals : Brazil, Czechia, Indonesia, Kuwait, Norway, Spain and Uruguay.
Thailand has made a special effort to host this Olympiad. The laboratories and glassware (burettes, pipettes, beakers) was brand-new. Each student had a special microscale kit for organic operations with 22 items more than $100 worth.
All participants were wonderfully welcome, and hosted like kings in luxury hotels. We were welcomed with enthusiasm by a charming young lady, H.R.H. Princess Chulabhorn of Thailand, who chaired the Opening and the Closing Ceremonies. Four banquets were organized in honour of the Chemistry Olympiad with magnificent decorations not to speak of the brilliant folk dances and other shows. And all the time, young Thai guides were available anywhere and at any time despite huge traffic problems in Bangkok and an exhausting outside temperature of about 35 °C. Thailand deserves its reputation of Land of Smile.
Apart from the competition itself the participants had the opportunity to visit Buddhist temples, golden palaces and recreation parks in Bangkok and Ayutyat, the former capital. It was a glorious week, with only one shadow : nearly half of the participants fell ill due probably to some food problem. But they all recovered the following day.
The next Olympiads will take place in Copenhagen in July 2000, then in Prague 2001, Netherland 2002, Greece 2003. The year 2004 has been reserved for Switzerland many years ago. But if no official invitation is written from us before June 2000 the Olympiad 2004 will be organized in Turkey. Taiwan has already announced that they will host it in 2005, and Korea in 2006. Lithuania and England may do it in 2007 and 2008. So it looks as if 2004 is a now-or-never event for Switzerland.
And if Switzerland refuses to host the Olympiad in 2004, the participation fee will soon become prohibitive. This amount can be obtained by multiplying $100 by the number of years elapsed since last hosting an Olympiad. As Switzerland has participated to all Olympiads since 1987 without hosting any, we would have to pay $1300 in 2000, $1700 in 2004, and so on.
von Samuel Wyss, EMS Schiers
Der schalenartige Aufbau der Atomhülle lässt sich recht überzeugend aus dem Vergleich der Ionisierungsenergien ableiten. Dabei spielen die Begriffe Energieinhalt und Ionisierungsenergie eine zentrale Rolle. Nach meinen Erfahrungen haben viele Schüler nicht wenig Mühe mit dem physikalischen Energiebegriff. Denn aus dem Alltag ist ihnen allenfalls ein äußerst diffuser und mehrdeutiger Energiebegriff geläufig.
Energie im physikalischen Sinn ist leider eine äußerst abstrakte Größe, die niemals direkt wahrnehmbar ist. Wir können allenfalls Wirkungen von Energieübertragungen feststellen. Diese Erfahrung hat mich bewogen, eine Analogie-Geschichte mit vertrauten Größen aus der 'normalen' Alltagswelt der Schülerinnen und Schüler zu entwerfen. Ich meine, daß diese Geschichte schon einigen meiner Schülerinnen und Schülern geholfen hat, mit den abstrakten Energiebegriffen etwas besser zurecht zu kommen. Vielleicht kann sie für einige Kollegen als nützliche Anregung dienen im Sinne einer 'Geschichtli-Didaktik'.
Das «Hüllentheater» - ein Modell wider den «tierischen Ernst»
Auf der Bühne des «Hüllentheaters» wird Der hüllenlose Kern gespielt. Diese Szene übt auf die (in dieser Geschichte konsequent voyeuristischen) Elektronen eine unwiderstehliche Anziehung aus (- begreiflich !? -). Die Elektronen versuchen deshalb, koste es, was es wolle, die teuersten Plätze im «Hüllentheater» zu ergattern, die noch zu haben sind. «Gute» Plätze haben aber nicht gerade bescheidene Preise.
Da von Natur aus (im Gegensatz zur men-schlichen Gesellschaft) jedes freie Elektron mit genau gleichviel Kapital[1] ausgestattet wurde, sind die Elektronen auf ihren Plätzen umso ärmer[2], je «bessere» Plätze sie sich ergattern konnten.
Ein Elektron, das sich einen Platz im «Hüllentheater» ergattern konnte, läßt sich nur von dort entfernen, wenn ihm der volle Preis für den Platz wieder rückerstattet[3] wird.
Gute Plätze gibt es im «Hüllentheater» leider (?) nur in begrenzter Zahl. Denn das «Hüllentheater» hat die folgende Architektur:
u.s.w.
Auf die folgende Besonderheit ist zu achten: von der 3. und 4. Reihe höherer Ränge ist die Sicht" auf die Bühne nicht gerade vorteilhaft. Die Preise für diese Plätze sind deshalb stets etwas tiefer als für die erste Reihe der nächsthöheren Ränge...
[1] Das «Kapital» entspricht hier der Energie. Diese ist ebenso, wie das Kapital, eine abstrakte Buchhaltungsgröße.
Die Physik ordnet einem freien Elektron den Energieinhalt «Null» zu. - Dies entspricht wiederum einer ideal sozialen Weltordnung, bei welcher jedes Individuum von Natur aus das Kapital «Null» besitzt - oder: alles was wir zu haben meinen ist uns letztlich nur geliehen.
[2] Man spricht hier von «energieärmeren» und «energiereicheren» Elektronen.
[3] Energieärmere Elektronen erfordern eine größere Ionisierungsenergie als energiereichere.
Programm:
1. Tag: Flug von Zürich nach Kuala Lumpur.
2. Tag: Besuch der Stadt (höchstes Gebäude der Welt) und Umgebung. Flug nach Darwin. Übernachtung im 5 Stern Hotel.
3. Tag: Stadtrundfahrt in Darwin, Botanischer Garten, Fahrt zum Shady Camp mit Kakadus, Krokodilen und Lotusblumen.
4. Fahrt in den Kakadu Nationalpark mit seiner reichen Pflanzen- und Tierwelt. Besuch des Ubirr Rock mit Felsmalereien der Aborigines.
5. Tag: Kakadu Nationalpark. Weiterfahrt nach Katherine (Känguruhs).
6. Tag: Katherine Nationalpark. Fakultative Bootsfahrt in der Schlucht.
7. Tag: Reise nach Kununurra. Hier lebt der Flaschenbaum.
8. Tag: Kununurra, die Diamantenstadt. Fakultativer Flug in den Bungle Bungle. Wanderung in die Kathedralenschlucht.
9. Tag: Fahrt in den menschenleeren Outback" (Kimberley auf Gibb River Road)
10. Tag: Besuch einer Aborigines - Station" (Viehfarm).
11. Tag: Fahrt nach Windjana. Versteinertes Korallenriff. Süßwasserkrokodile.
12. Tag: Von Windjana über Derby (Flying Doctor) nach Broome.
13. Tag: Broome heisst auch die Perle des Indischen Ozeans". Versteinerter Wald. Besuch einer Perlenfarm, Baden im Meer, Retablieren.
14. Tag: Broome, Zeit zum Ausspannen und Geniessen.
15. Tag: Entlang der 90 miles beach" bis Keraudren, Strand mit viel Strandgut.
16. Tag: Wir besuchen Port Hedland, wo Eisenerz exportiert wird und fahren in den zauberhaften Millstream Nationalpark.
17. Tag: Dem roten Hammersley Gebirge entlang bis Coral Bay.
18. Tag: Coral Bay: Fahrt im Glasbodenboot über die fischreichen Korallenfelder. Schnorcheln. Am Nachmittag weiter nach Denham.
19. Tag: Monkey Mia, wo wir freilebende Delfine sehen. Die Shell Beach und die urweltlichen Stromatolithen stehen auf dem Programm. Weiter nach Kalbarri.
20. Tag: Im Kalbarri Nationalpark gibt es wunderliche und seltene Pflanzen. Hier lebt der Laufvogel Emu. Fahrt bis Cervantes mit den Pinnacles.
21. Tag: Cervantes bis Perth. Nachmittag zur Verfügung. Übernachtung im Hotel
22. Tag: Perth ist eine Weltstadt westlichen Gepräges. Sehenswert ist z.B. der Zoo mit der Australischen Fauna, Freemantle etc. Tag zur freien Verfügung. Auf Wunsch Verlängerung in Perth.
23. Tag: Flug von Perth nach Zürich.
24. Tag: Ankunft in Zürich. Kleinere Programmänderungen sind vorbehalten.
Wer? Gesucht sind abenteuerlustige Naturwissenschaftler (ev. mit Partner), die sehen und erleben möchten, was die Evolution fern von uns hervorgebracht hat. Die Reise ist mehrfach erprobt, die Reiseleitung sachkundig.
Wo? Wir fahren u.a. in den Outback, d.h. in völlig unbewohntes Gebiet. Dort gibt es noch paradiesische Zustände mit einer unberührten Tier- und Pflanzenwelt. Um dieses Gebiet durchqueren zu können, machen wir uns unabhängig und reisen in (sehr bequemen) Geländefahrzeugen, führen eine Küche mit uns und übernachten in geräumigen Zweierzelten, die im Handumdrehen aufgestellt und abgebaut sind. Mehrheitlich übernachten wir auf komfortabel eingerichteten Campingplätzen, wo Duschen und Waschmaschinen zur Verfügung stehen. Im Süden und in den Städten sind wir im Hotel.
Verpflegung: Die Fahrer bereiten selbst im Busch köstliche Mahlzeiten zu. Auf den Campingplätzen stehen Kücheneinrichtungen zur Verfügung.
Das Wetter wird ausgezeichnet sein, denn in unserem Sommer herrscht dort Trockenzeit. Es ist angenehm warm, nur in Perth ist mit kühler Witterung zu rechnen.
Die Gegenden sind abwechslungsreich: Im Norden spürt man den Einfluss der Tropen; im Westen fahren wir durch ausgedehnte Steppenlandschaften, Halbwüsten, Heidelandschaften, Gebirge und Dünenlandschaften. Wir sehen Kalkformationen, das 3 Milliarden Jahre alte Hammersley Gebirge (dort gibt es Stromatolithen), Marmor, ein gehobenes Riff und vieles mehr.
Zeit: ca. 22. Juli bis ca. 14. August 2000
Die Leistung umfaßt: Flugreise Zürich ( Darwin und Perth ( Zürich, Flughafentaxen, Flughafentransfer in Darwin und Perth, Hotelübernachtungen* in Darwin und Perth, Landreise von Darwin nach Perth, Mahlzeiten (ausgenommen in den Hotels in Darwin und Perth), Trinkgelder, Eintritte in Nationalparks. Der Preis ist abhängig von der Teilnehmerzahl (ca. 5400.-).
Die Teilnehmerzahl ist beschränkt. Bei zu vielen Anmeldungen wird nach der Reihenfolge des Eingangs entschieden. Anmeldung bitte bis Ende Oktober 1999.
*Hotelübernachtungen im Einzelzimmer mit Zuschlag
Ja, ich melde mich an für die Australienreise. Datum:........................
Name:............................................... Vorname:...............................................
Beruf............................................... Jahrgang:...............................................
Strasse.............................................. PLZ/ Ort:................................................
Telefon............................................. Unterschrift:............................................
Einsenden an: Dr. A. M. Schwarzenbach, Obere Au, 7220 Schiers und Fax: 081 328 18 70
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La bière contient 3 à 10% d'alcool (éthanol). Elle est dite sans alcool si elle contient moins de 1% alcool.
Pour fabriquer de la bière ordinaire, on laisse fermenter des grains d'orge maltés, c'est-à-dire précédemment germés de façon à transformer leur amidon en maltose. La bière obtenue contient des esters et des alcools, en plus de l'éthanol.
Pour faire une bière sans alcool, on peut évaporer l'alcool qu'elle contient, mais on perd aussi d'autres constitutants volatils, ce qui en diminue l'attrait. On a avantage à faire fermenter le malt à basse température (1°C), ce qui fournit très peu d'alcool. Mais la bière obtenue contient alors trop de 3-méthylthiopropanal, dont le goût est désagréable. Cette substance existe dans la bière ordinaire, mais son goût y est masqué par d'autres substances, qui s'en vont si on évapore l'alcool.
Ph. Perpète de l'Université de Louvain affirme avoir la solution dans J. Agr. Food Chemistry 47, 2374 (1999). On effectue la fermentation par une enzyme génétiquement modifiée de façon à ne pas synthétiser le 3-méthylthiopropanal. Cela semble effectivement la bonne solution. Mais quel fabriquant de bière l'acceptera ?
DuPont vient de publier ses résultats d'exploitation dans le monde en 1998. Les ventes totales se montent à 24,7 milliards de dollars, et les bénéfices à 4,7 milliards de dollars, soit 19% des ventes. DuPont engage 83'000 employés dans le monde. Ces valeurs n'ont presque pas changé de 1996 à 1998.
A titre de comparaison, Coca-Cola a 650'000 employés dans le monde. Ses ventes se montent à 54 milliards de dollars, et rien qu'en Suisse, il s'écoule 41 litres de Coca-Cola par personne et par année.
Dépassé, l'élément 114, qui vient d'être découvert en bombardant du Plutonium-242 avec des ions de Ca-48 ! Il y a un nouveau champion des poids lourds. Ken Gregorich et ses collègues du Lawrence Berkeley National Laboratory de Californie viennent d'annoncer avoir créé deux nouveaux éléments super-lourds, à 116 et 118 protons (Science 284, 1751, 11.6.1999).
Selon les directives de l'Union Européenne, le diesel brûlé en Europe doit contenir moins de 0.05% de soufre dès octobre 1996. Ces directives sont maintenant appliquées partout, sauf en haute mer, où ces lois ne sont pas valables. Résultat : les cargos et autres tankers brûlent sans complexe du fuel ayant en moyenne 2.8% de soufre, mais qui dépasse souvent 5% de soufre. Evidemment, c'est beaucoup plus économique !
Mais hélas cette pollution d'origine marine pourrait bien anéantir les efforts entrepris sur Terre pour brûler du charbon et du pétrole dépourvus de soufre, et donc pour stopper les émissions de gaz SO2 responsable des pluies acides.
De 1980 à aujourd'hui, la pollution au soufre d'origine industriel est tombée de 87% en Europe et aux USA. Mais les bateaux sont encore libres de brûler des huiles lourdes sales et chargées en soufre. Aujourd'hui 7% de tout le soufre mondial relâché dans l'atmosphère est d'origine maritime. Et cette proportion pourrait bien doubler d'ici 2010, selon le Marine Environment Protection Committee de Londres. Selon son directeur, Bin Okamura, le MEPC cherche à imposer une limite de 4.5% pour le Soufre du fuel brûlé dans les bateaux. Mais il n'est pas sûr que cette modeste proposition soit acceptée par les armateurs des pays concernés.
Les protecteurs de l'environnement affirment, eux, que cette mesure est ridicule, et que le contenu en soufre devrait être ramené à 0.5%, si on veut éviter que les pluies acides ne viennent ravager les zones sensibles, comme les pays scandinaves.
Est-ce que le monde va au-devant d'une nouvelle menace de pollution par les pluies acides ?
Il n'y a pas que les pigments organiques qui se décolorent avec le temps. C'est ce que l'on vient de découvrir au Rijksmuseum d'Amsterdam, où les conservateurs se désolaient depuis longtemps de constater la lente décoloration des oranges et autres citrons peints par Jan de Heem au 17ème siècle. Or, pour peindre ses jaunes, le maître utilisait un pigment très stable, l'orpiment As2S3, qui a toujours passé pour inaltérable.
Le problème a été étudié par l'équipe de Jaap Boon à l'Institut de Physique Atomique et Moléculaire d'Amsteradam, selon New Scientist 2188, p.20 du 29.5.1999. Ces chercheurs ont montré que, sous l'influence de la lumière, l'orpiment se transforme lentement à l'air en un oxyde d'arsenic blanc (et toxique) selon une réaction qui est probablement:
As2S3 + 5.5 O2 ----> As2O5 + 3 SO2
La technique utilisée consiste à bombarder une cible en plomb (Z = 82) par des ions de Krypton (Z = 36) accélérés. On a fabriqué ainsi des atomes de Z = 118. Mais le rendement de fabrication est très faible, puisque, à ce jour, après des semaines de bombardement infructueux, on n'a fabriqué que trois de ces atomes 118, et leur durée de vie est de l'ordre de la milliseconde. Après quoi, ils émettent un alpha et donnent le 116 (qui est aussi nouveau). Cet atome 116 perd à son tour un alpha et forme 114, dont la durée de vie est très longue (30 s).
Il ne se dissout que très peu de matière dans cette étape, qui s'arrête quand les concentrations des ions Ca2+ et SiO32- atteignent le seuil du produit de solubilité de CaSiO3.
2. Hydrolyse lente du ion silicate. Cette 2ème réaction produit un gel de silice SiO2·nH2O, dont le spectre de diffraction aux neutrons est très particulier, selon l'équation :
SiO32-+(n+1) H2O ----> SiO2·n H2O (gel)+2 OH- (2)
Le gel de silice ainsi formé crée une couche protectrice de silice qui entoure le grain. Mais comme le ion silicate SiO32- formé en (1) disparaît de la solution, le Ca3SiO5 continue à se dissoudre entre le grain et la couche de silice selon (1). La concentration en Ca2+ et OH- augmente dans cette zone tant que le produit de solubilité de Ca(OH)2 n'est pas atteint.
3. Durcissement du ciment. Quand son produit de solubilité est atteint, le Ca(OH)2 cristallise. Mais les cristaux formés s' interpénétrent dans le gel de silice qui sert de liant, en formant une masse très résistante et très compacte : le béton.
Il n'est enfin pas exclu que cette étape soit encore suivie d'une neutralisation superficielle ultérieure du Ca(OH)2 par l'acide silicique du gel.
On est enfin parvenu à comprendre ce qui se passe pendant la «prise» du ciment Portland, qui est en principe formé de Ca3SiO5 impur. En utilisant la diffraction aux neutrons, Christensen est parvenu à montrer que cette hydration se produit en trois étapes :
1. Une dissolution rapide de Ca3SiO5 selon l'équation (1) d'hydrolyse partielle :
Ca3SiO5+2 H2O ----> 3 Ca2+ + SiO32-+ 4 OH- (1)
Les chercheurs du Idaho National Environmental Laboratory ont mis au point un moyen particulièrement écologique d'apporter du phosphore au sol. Ils ont fabriqué des pastilles contenant à la fois du minerai de phosphore (apatite Ca5(PO4)3F insoluble) et des bactéries de l'espèce Pseudomonas, qu'ils ont appelé biobilles". Placées dans le sol humide, les bactéries sécrètent un acide qui convertit lentement l'apatite insoluble en hydrogénophosphate de calcium, substance soluble dans l'eau, donc assimilable par les plantes. C'est par la même réaction que l'industrie fabrique les engrais dits aux superphosphates. La lente transformation en phosphate soluble que produit les bactéries réduit le risque de lavage des terrains par de fortes pluies, opération qui enrichirait inutilement les eaux de ruissellement en phosphore
(New Scientist 2197, p.13, 31.7.99).
Il est connu depuis 1897 que l'invar (65% Fe, 35% Ni) est un alliage qui ne se dilate pratiquement pas. Cet effet, appelé effet Invar, est encore inexpliqué. L'alliage Invar est du type cubique à faces centrées, avec une distribution aléatoire des atomes Ni et Fe. Mais selon une analyse récente (Nature 400, p.46, 1.7.1999), cette distribution n'est pas constamment aléatoire. Lorsque l'on varie la proportion Fe-Ni, il semble qu'il y ait une transition continue de l'état ferromagnétique (donc à spins orientés) à haut volume vers un état désorienté à faible volume.
Il existe deux sortes de bactéries qui parviennent à subsister dans l'eau de la Mer Morte, qui est rappelons-le 10 fois plus salée que l'eau de mer, avec 300 g de sel par litre d'eau. L'une d'elles s'appelle Haloarcula marismortus, et son protoplasme contient 90 g de sel par litre, soit 10 fois plus que celui des cellules vivant dans de l'eau non salée. Normalement les protéines précipitent dans les solutions très concentrées et deviennent donc inefficaces. Et les spécialistes se demandent depuis toujours comment les protéines de ces bactéries peuvent rester en solution dans un environnement pareillement hostile. La réponse vient d'être trouvée par Félix Trolow à Tel Aviv University grâce à une analyse aux rayons X (Nature Structural Biology, Vol. 3, p. 452, 1999) Les protéines ont trouvé le moyen d'être entourées de beaucoup plus d'eau que la solution dans laquelle elles baignent. Comment ? En orientant leurs molécules de manière à diriger un maximum de charges négatives à la périphérie. Ceci atirent les dipôles H2O. Il s'établit une compétition entre le sel et les protéines pour attirer les molécules H2O en solution, et le sel en ressort perdant. En conséquence, chaque protéine s'entoure d'une espèce de revêtement d'eau non salée, malgré l'extrême salinité du reste du protoplasme. La vie est quand même un phénomène extraordinaire, ne trouvez-vous pas ?
Il est difficile de calculer la stabilité d'une mousse dans le temps. Et pourtant se problème mérite d'être résolu, car il a des applications pratiques. Par exemple, c'est la mousse d'aluminium insérée dans le coffrage de votre voiture qui vous aidera à survivre à une collision en absorbant l'énergie du choc. Cette mousse est fabriquée en insufflant des bulles de gaz dans de l' aluminium liquide, et en laissant le tout refroidir. Mais elle est trop dense, trop riche en métal dans le bas, et trop légère en haut. Comment faire pour mieux homogénéiser le tout ?
La mousse est une masse de bulles de gaz séparées par d'étroits canaux dans lesquels s'écoulent des liquides par gravité (eau de savon, bière, etc.) Mais la modélisation de ce procédé n'est pas aisé. Le premier modèle, établi en 1993 par Denis Weaire, de Dublin, est bâti sur l'hypothèse que les bulles d'air créent une résistance qui ralentit l'écoulement du liquide. Mais le calcul fournit un écoulement trop lent avec ce modèle. Un nouveau modèle vient d'être proposé par Steve Koehler, de Harvard University, selon lequel, il n'y aurait de résistance à l'écoulement qu'à la jonction de quatre bulles : Phys. Rev. Letters 82, 4232 (1999).
Les piles Leclanché sont formées d'une anode de zinc Zn et d'une cathode de MnO2. La réaction qui se produit à l'anode est simple :
(1) Zn ---->Zn2+ + 2 e-
A la cathode, par contre, il se forme simultanément deux réactions :
(2) MnO2 + H2O + e- ----> MnOOH + OH-
(3) MnO2 + 2 H2O + 2 e- ----> Mn(OH)2 + 2 OH-
Mais jusqu'à ce jour, on ne savait pas pourquoi il se produit deux réactions et pourquoi elles ne sont pas réversibles. On vient de le savoir, en utilisant l'analyse par diffraction aux neutrons, selon Ripert (http://193.49.43.3./dif/D1B/d1b_exp3.html).
Il faut savoir que les Mn(IV) forment des octaèdres avec O dans MnO2, que ces octaèdres sont enchassés dans des canaux doubles. Il y a alors des oxygènes pyramidaux et des oxygènes plans. Au début de la décharge, le MnO2 fixe un proton sur les oxygènes pyramidaux et forme MnOOH, ce qui crée de nouveaux ponts hydrogène et déforme les octaèdres voisins. Cette transformation est réversible et correspond à l'équation (2).
Mais l'attaque progresse. Quand la moitié des Mn(IV) ont ainsi réagi, il reste des couches isolées de Mn(IV) entouré d'oxygènes plans. Il se produit alors la réaction (3) qui détruit complètement l'empilement des atomes Mn, et forme de la pyrochroite Mn(OH)2 de façon irréversible.
Le nettoyage de Tchernobyl n'a aucune raison d'avoir été le travail le plus recherché du monde. Et cependant il semble qu'en Ukraine ce travail ait été le plus populaire du pays.
En effet, suite à une enquête officielle, le gouvernement d'Ukraine a recensé 400'000 personnes qui affirment avoir travaillé comme liquidateurs de Tchernobyl, statut qui leur permet de recevoir une pension mensuelle en dédommagement des irradiations reçues.
Devant l'énormité de ce chiffre, le gouvernement a lancé une contre-expertise, qui a montré qu'au moins 80'000 personnes sont des usurpateurs dont le témoignage est basé par des documents fabriqués de toutes pièces. Les employés du gouvernement qui ont aidés à établir de pareils documents fantaisistes sont en prison, selon New Scientist 2110, p.108.