Beaucoup de gens ne réalisent même pas que la chimie est bien plus que des réactifs nocifs et des substances toxiques. La chimie comprend également la nature et la multitude de choses avec lesquelles nous sommes confrontés chaque jour. Lorsque vous regardez autour d’une pièce ordinaire, vous remarquerez peut-être des produits tels que des produits de nettoyage, des désinfectants, des assainisseurs d’air, des meubles, des lambris, des matelas en mousse, des câbles et diverses fournitures de bureau. Chacun de ces éléments est constitué d’une variété de composés chimiques.
Agents de nettoyage
Ces produits, autrement appelés détergents ou tensioactifs , sont conçus pour réduire la tension superficielle de l’eau. Plus la tension est élevée, plus la surface est mal mouillée et, par conséquent, plus l’élimination de la saleté est difficile. Les produits de nettoyage favorisent donc le mélange des contaminants avec le solvant. Leur mécanisme d’action repose sur un certain nombre de propriétés :
- modifier le pH de la surface souillée, entraînant la rupture des liaisons hydrogène responsables de la persistance des particules de saleté à la surface. Certaines substances se décomposent également sous l’influence de modifications des conditions environnementales ;
- réduisant la dureté de l’eau, rendant le mouillage de la surface plus rapide et plus efficace. Cela augmente la solubilité des composés ioniques et favorise la dégradation de certains composants ;
- moussant , qui non seulement augmente la surface de contact entre les particules de saleté et le détergent, mais repousse également les particules de saleté libérées, empêchant leur réattachement à la surface nettoyée.
Il existe trois groupes de tensioactifs les plus largement utilisés :
- les tensioactifs anioniques, qui sont les tensioactifs les plus puissants utilisés principalement pour les sols huileux et gras. Le plus gros problème avec leur application réside dans les cations calcium et magnésium présents dans l’eau dure qui désactivent les molécules tensioactives ;
- des tensioactifs non ioniques qui possèdent également de fortes propriétés dégraissantes . Cependant, ils sont principalement utilisés dans les produits de lessive et les liquides vaisselle à la main. De plus, comme ils n’ont pas de charge électrique, leur activité n’est pas affectée par le niveau de dureté de l’eau ;
- les tensioactifs cationiques, ou principalement les agents adoucissants , qui sont souvent utilisés comme additifs aux assouplissants textiles. Puisqu’ils présentent une activité bactéricide, ils sont utilisés dans des formulations destinées à la désinfection.
En ce qui concerne la chimie de la désinfection, il est important de garder à l’esprit que les champignons et les bactéries, même au sein d’une même espèce, peuvent différer considérablement les uns des autres, notamment en termes de résistance aux germicides et aux fongicides. L’efficacité des désinfectants dépend des substances actives utilisées, de leur concentration, de leur durée d’action, de la température utilisée et de la présence de contaminants supplémentaires. Les substances actives utilisées, comme les alcools ou autres composés oxydants, visent généralement à dénaturer les protéines et à briser la membrane cellulaire bactérienne. D’autres substances, notamment les aldéhydes et les composés d’ammonium quaternaire, tels que le chlorure de benzalkonium, sont également capables de détruire leur matériel génétique.
Désodorisants
Les odeurs diffusées dans la pièce peuvent également être le signe de la présence de produits chimiques. Tous les types de désodorisants contiennent un certain nombre de produits chimiques dans leur composition, tels que des alcools , des huiles minérales et des produits chimiques antibactériens. Les tensioactifs non ioniques tels que les éthoxylates d’alcool gras sont souvent utilisés comme solubilisants de parfums. Contrairement aux désodorisants, les neutralisants sont conçus pour éliminer les odeurs désagréables. Ceci est possible grâce à l’utilisation de composés chimiques qui réagissent avec les volatiles des odeurs désagréables, les transformant en d’autres senteurs.
Meubles
Un autre aspect chimique – pas très évident – de toute pièce est le mobilier. Il existe de nombreux matériaux utilisés pour la production de meubles, notamment :
- bois, dont la composition chimique comprend des composés tels que la cellulose , l’hémicellulose et la lignine. En termes d’éléments, le carbone représente environ 49,5 %de la composition du bois, l’oxygène 43,8 %, l’hydrogène 6,0 %, l’azote 0,2 %, tandis que les autres éléments sont présents en quantités négligeables. Selon l’essence de bois, vous trouverez dans sa composition des proportions variables de sucre, de protéines, d’amidon, de tanins, d’huiles essentielles, de gommes et de minéraux ;
- Les panneaux de mélamine sont fabriqués à partir de mélamine, un composé aromatique aminé dérivé de la triazine. Ces panneaux se caractérisent par une résistance thermique et chimique élevée et une durabilité élevée ;
- le verre , dont les composants comprennent du sable de quartz ou du dioxyde de silicium, des additifs tels que le carbonate de sodium et le carbonate de calcium , des fondants et des oxydes métalliques comme colorants ;
- des polymères , tels que le polycarbonate, le polypropylène et l’ABS, ou un polymère thermoplastique acrylonitrile-butadiène-styrène. Ces matériaux sont très résistants aux fissures et aux rayures, ainsi qu’aux facteurs externes tels que l’humidité.
Cette catégorie comprend également les panneaux, par exemple les panneaux en vinyle fabriqués à partir de roche sédimentaire en poudre, de chlorure de polyvinyle et d’un stabilisant. En savoir plus sur les matières premières chimiques pour l’ industrie du meuble .
Matelas en mousse
Un autre produit industriel contenant beaucoup de produits chimiques est toute la gamme de matelas en mousse. Cette mousse est constituée exclusivement de matériaux synthétiques. Il est constitué de couches de mousse de polyuréthane avec des additifs ignifuges tels que du gel, de la laine, de la mousse de latex, du coton ou du polyester. Les composants de la mousse de polyuréthane comprennent principalement :
- polyols – un groupe d’alcools polyvalents dotés de propriétés liantes ; ils constituent la matière première de base qui réagit avec d’autres matériaux pour produire de la mousse de polyuréthane ;
- les diisocyanates, qui peuvent prendre des formes soit organiques, soit inorganiques, ils constituent un substrat plus réactif dans la réaction d’obtention des mousses de polyuréthane ;
- des agents gonflants qui permettent d’ajouter du carbone au mélange.
D’autres mousses sont également utilisées, notamment la mousse de latex, qui est un mélange de latex synthétique et de lait d’hévéa naturel. En savoir plus sur les polyuréthanes .
Câbles et fils
Chaque maison est également livrée avec des câbles et leurs gaines. Prenons par exemple un câble électrique : ce n’est rien de plus qu’un connecteur entre la source d’alimentation et le récepteur, constitué de conducteurs en cuivre ou en aluminium . Ces éléments sont d’excellents conducteurs, c’est pourquoi ils sont si appréciés dans cette application. Les conducteurs en cuivre se caractérisent par une plus grande résistance mécanique et peuvent être facilement connectés. C’est précisément pour cette raison que des câbles en aluminium dans une gaine en cuivre sont également produits. Les fils peuvent porter des marquages spécifiques indiquant le matériau dans lequel ils sont fabriqués. La lettre « A » indique un fil d’aluminium et « F » signifie un fil d’acier. Tous les fils non étiquetés sont en cuivre par défaut. En plus du fil métallique lui-même, les câbles utilisent également des matériaux isolants. Il s’agit de toutes sortes de plastiques dont les plus courants sont le PVC, qui est du chlorure de polyvinyle plastifié et granulé, le caoutchouc, qui est un élastomère constitué de chaînes polymères aliphatiques comme les polyoléfines réticulées par vulcanisation, et le polyéthylène .
Fournitures de bureau
Toutes sortes de fournitures de bureau sont essentielles à notre travail quotidien. Il serait difficile de trouver une maison qui ne dispose pas d’articles tels que de la colle, du ruban adhésif, du papier, des stylos, des stylos à encre, des toners d’imprimante ou des surligneurs de couleur. À première vue, vous ne les appellerez peut-être pas de la chimie, mais regardez-y de plus près :
- L’action de la colle provient de l’adhésion mécanique, situation dans laquelle deux surfaces adhèrent l’une à l’autre grâce aux forces d’ancrage des substances présentes sur leurs surfaces. L’ingrédient le plus important dans la formulation de la colle est un polymère, synthétique ou naturel, sous forme de suspension colloïdale ou qui prend la forme d’une suspension colloïdale lorsqu’il est mélangé avec un durcisseur, un plastifiant ou d’autres modificateurs. Les bâtons de colle les plus populaires contiennent des substances telles que le cyanoacrylate et le PVP, ou la polyvinylpyrrolidone. Les colles cyanoacrylates sont composées de méthyle, d’éthyle et d’alcoxy.
- L’action du ruban adhésif est similaire à celle des colles et repose également sur les forces d’adhésion et de cohésion. L’adhésion seule entraîne la capacité des corps physiques à adhérer en surface, tandis que la cohésion est responsable des conséquences, à savoir la durabilité de l’adhésion et les qualités esthétiques après le décollement du ruban. Chaque ruban est constitué d’un support, d’un plastique flexible et d’une couche adhésive sur un ou deux côtés. Un scotch ordinaire comporte le plus souvent une couche adhésive acrylique. Sa fabrication consiste à réaliser une émulsion acrylique, qui est ensuite mélangée à un agent réticulant. Il se caractérise par une résistance élevée, une résistance à l’humidité et aux basses températures, mais est considéré comme un ruban adhésif de qualité inférieure. Un ruban adhésif en caoutchouc naturel est beaucoup plus stable, également dans une large plage de températures. Cependant, il est principalement utilisé pour sceller des colis et des cartons lourds. Dans ce cas, un adhésif « thermofusible » en caoutchouc synthétique peut être utilisé à la place.
- D’un point de vue chimique, le papier est une pâte de cellulose additionnée de charges pour fournir la douceur, la résistance ou la couleur souhaitée. La cellulose elle-même est un composé chimique appartenant au groupe des polysaccharides et sa structure comprend environ 3 000 à 14 000 molécules de glucose liées de manière linéaire par des liaisons α-β-1,4-glycosidiques. Selon l’application prévue du papier, les additifs les plus couramment utilisés comprennent le kaolin, le talc, la craie de gypse et les colorants.
- Une variété de produits chimiques sont utilisés dans la production de stylos à bille, des métaux aux plastiques. Les pointes des stylos, par exemple, peuvent être constituées d’un alliage de cuivre et de zinc, ou de laiton. Cependant, le corps du stylo à bille, le porte-encre et le cadre du stylo sont généralement en plastique ou en aluminium. L’encre, quant à elle, est principalement une solution aqueuse de pigment contenant des particules insolubles. Comme l’encre pour stylo plume, l’encre pour stylo à bille contient également des polymères et des stabilisants qui sont responsables de la texture et de l’écoulement du produit. Le chlorure de polyvinyle et l’acétate de polyvinyle sont souvent utilisés comme stabilisants pour empêcher la coagulation de l’encre. Le solvant est dans la plupart des cas de l’eau, parfois des produits pétrochimiques composés principalement de carbone et d’hydrogène. De plus, les fabricants utilisent des substances telles que des glycérides pour que l’encre glisse mieux sur le papier, de la triéthanolamine pour réguler son pH ou de l’argile contenant des silicates comme charge.