Combustion des matériaux organiques dans l'air

Situation de départ

Le bois, le carton, le papier et les matières plastiques sont des matériaux organiques, très utilisés comme emballage. Quand ces emballages ont cessé de servir, ils deviennent des déchets qu’il faut traiter ou éliminer.

- Comment identifier un composé organique ?

- Peut-on bruler sans risques les matériaux organiques ?

1) introduction :

Les matériaux organiques sont les matériaux les plus utilisés dans la vie quotidienne. On distingue deux types de matériaux organiques :

Les matériaux organiques naturels : sont les matériaux qui proviennent des substances d’origines naturelles, ils sont deux types :
- Matériaux d’origine végétale comme le coton, le lin, le bois........

- Matériaux d’origine animale comme la laine, le cuir.........
Les matériaux synthétiques : qui sont fabriqués dans des laboratoires comme le plastique, le carton..........

2) Combustion des matériaux organiques :

2-1) Combustion du papier :

Expérience :

On réalise l’expérience montrée par la figure suivante.

Observation et interprétation

Au cour de la combustion on observe :

Apparition d’un fumé noir qui se transforme à un dépôt noir sur les parois de l’entonnoir ce dépôt est constitué du carbone C.
Formation d’une buée sur les parois de l’entonnoir et changement de la couleur de sulfate de cuivre anhydre en bleue ce qui prouve l’existence de l’eau H₂O.
Que l’eau de chaux trouble ce qui montre la formation du dioxyde de carbone CO₂.

Conclusion :

La combustion du papier est une réaction chimique qui se fait avec le dioxygène. Cette réaction produit le carbone C, l’eau H₂O et le dioxyde de carbone CO₂, ce qui montre que le papier est constitué des atomes de carbone C et d’hydrogène H.
le bilan littéral de cette réaction est :

Papier + dioxygène→eau +dioxyde de carbone + carbone

2-2) Combustion de plastique (P.E)

Expérience :

On réalise l’expérience montrée par la figure suivante.

Observation et interprétation

Au cour de la combustion on observe :

Apparition d’un fumé noir qui se transforme à un dépôt noir sur les parois de l’entonnoir ce dépôt est constitué du carbone C.
Formation d’une buée sur les parois de l’entonnoir et changement de la couleur de sulfate de cuivre anhydre en bleue ce qui prouve l’existence de l’eau H₂O.
Que l’eau de chaux trouble ce qui montre la formation du dioxyde de carbone CO₂.

Conclusion :

La combustion du plastique PE est une réaction chimique qui se fait avec le dioxygène. Cette réaction produit le carbone C, l’eau H₂O et le dioxyde de carbone CO₂, ce qui montre que le plastique PE est constitué des atomes de carbone C et d’hydrogène H.
le bilan littéral de cette réaction est :

PE + dioxygène→eau +dioxyde de carbone + carbone

Conclusion generale :

Les matériaux organiques brûlent dans l’air, et leur combustion produit de l’eau, du dioxyde de carbone et d’autres composés qui dépendent de la matière organique brulée et du type de la combustion.
Un matériau organique est constitué essentiellement d’atomes de carbone et d’atomes d’hydrogène parfois associés à d’autres atomes tels que l’oxygène, l’azote, chlore, le soufre...

3) Les dangers de certaines combustions :

a) Effet des sert :

Le dioxyde de carbone et la vapeur d’eau ne sont pas toxiques. Mais l’augmentation du taux de dioxyde de carbone dans l’atmosphère entraîne une élévation de la température moyenne de notre planète : c’est l’effet de serre.

b) Dangers dû à une combustion incomplète :

Une combustion qui se produit avec un manque de dioxygène est une combustion incomplète. Il se forme des particules de carbone (fumée noire) et du monoxyde de carbone (CO), gaz incolore et inodore, très toxique.

Les particules de carbone en suspension dans l’air peuvent occasionner des troubles respiratoires. Le monoxyde de carbone se fixe sur les globules rouges du sang qui ne peuvent plus transporter le dioxygène vers les organes et les tissus.

c) Danger dû à la composition chimique :

Certaines matières plastiques peuvent aussi contenir des atomes de chlore (PVC) ou d’azote (nylon polyuréthane). Or la combustion complète ou incomplète produit également des gaz très toxiques, voire des substances gazeuses mortelles.

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