Sujet TIPE

[Elgasse]

Bonjour à tous,
Je suis un élève de PCSI à Champollion et nous avons récemment attaqué l'étape délicate et déterminante du choix du sujet de TIPE. Ayant choisi la filière PC, et étant intéressé par la chimie (notamment expérimentalement), c'est dans cette filière que nous avons décidé de situer notre TIPE.
Après quelques réflexions à son propos, et après avoir analyser les TIPE les plus efficaces, nous en sommes venus à la conclusion que ce dernier doit mêler une expérience chimique, notamment la synthèse d'un composé, ainsi que des expérimentations physiques de ce composé (test de résistance au poids pour une colle, d'élasticité pour un composé élastomère...).

Dans cette optique, nous sommes d'abord parti sur le sujet suivant : "Caoutchouc et optimisation". Nous voulions synthétiser le polyisoprène synthétique afin d'approcher le caoutchouc naturel. Après divers recherches et discussions avec notre professeur, nous en avions conclu que c'était une bonne idée mais difficile à mettre en place : La polymérisation se fait à partir de l'isoprène, qui est très toxique, et le catalyseur de Ziegler est onéreux. Nous ne pouvons pas approfondir cette idée malheureusement.

Je viens donc quémander votre aide pour trouver un autre sujet qui suit ce principe de synthèse chimique suivie d'expérimentation physique. La synthèse doit être relativement simple (pas trop non plus : Pas de colle à bois par exemple^^) et faisable dans un labo de lycée, tandis que les expérimentations physiques peuvent être basiques afin de tester l'optimalité du produit obtenu. Nous avons beau chercher, il semble que nous manquons de culture pour trouver un sujet qui correspond parfaitement à ces attentes.

Merci beaucoup pour vos futures réponses,

Mathis ALBANO, élève de PCSI à Champollion.

[Maurice]

Vous pouvez tenter de fabriquer du nylon. Vous faites deux solutions . la première contient du chlorure de sébacoyle ou du chlorure d'adipyle à 5% dans l'hexane, l'heptane ou le cyclohexane. La seconde contient de l'hexane-1.6-diammine que vous dissolvez à 5% dans de l'eau.
Vous remplissez un bûcher au tiers avec la solution numéro 2. Vous versez prudemment la solution numéro 1 de manière à ne pas faire de remous. Elle doit surnager sur la solution aqueuse. Vous verrez alors une pellicule de nylon se former à l'interface. Avec une pince brucelles, vous traversez la couche supérieure, et vous pincez la pellicule de nylon. Vous la soulevez en tirant de manière à rester bien dans l'axe du sécher. Vous sortez le tout du sécher en continuant à tirer. La pellicule de nylon se reforme en continu. Vous obtenez bientôt un long tube fin que vous pouvez déposer sur du papier journal ou enrouler sur une bobine tournant autour d'un axe horizontal.
De toute façon il reste dans le fil de nylon, qui est plutôt un tube fin, un peu du liquide aqueux. Il faut faire sécher le tout sur du papier journal. Vous pourrez ensuite tester la solidité du nylon ainsi obtenu. Vous pourrez aussi le faire fondre à la chaleur. Le fil fondu et refroidi gagne en résistance.

[brusicor02]

Bonjour,

Dans les synthèses de polymères faisables, recherchez aussi du côté du polystyrène et du polylactate. Le polylactate par exemple permettait aussi d'explorer des pistes relatives à l'usinage : utilisée dans les imprimantes 3D, vous pouvez comparer les propriétés selon que l'objet a été imprimé ou moulé par injection par exemple.

Concernant les matériaux, intéressez-vous également aux synthèses sol-gel.

[ecolami]

Bonjour,
On peut obtenir aussi des polyamides par chauffage (contrôlé) des AminoAcide correspondants. Les polyamide 11 et 6 sont obtenu ainsi. Naturellement il s'agit d'AminoAcides avec le groupe amino en extrémité de chaine, donc rien à voir avec les aminoacides biologiques courants (sauf lysine)
L'avantage étant qu'il n'y a que de l'eau qui dégage, par contre il faut un moyen de contrôler précisément la T° et un récipient dans lequel on pourra démouler le bloc.
Dans un registre différent il est possible de montrer que les résines polyuréthane ont, pour un Di-Isocyanate donné des propriété variable suivant le polyol employé: par exemple un peg 400 et peg 1000 (remarque un catalyseur amine tertiaire est souhaitable >>mauvaise odeur de l'amine)

[Maurice]

Les di-isocyanate ne sont pas en vente libre, à cause de leur toxicité.