Polymères — Chimie, 14–17 ans
De nombreuses petites molécules peuvent s’unir en longues chaînes dont les propriétés permettent de créer plastique, caoutchouc et nylon.
Chaînes moléculaires
Un polymère est une très grande molécule formée par l’assemblage de petites molécules appelées monomères. Comme des maillons répétés, elles peuvent former de longs fils ou des réseaux ; les liaisons et leur organisation donnent au matériau sa solidité, sa souplesse ou sa douceur.
Pourquoi fabriquer des polymères
Les petites molécules sont souvent des gaz ou des liquides, mais les assembler peut produire un solide aux propriétés utiles. Les chimistes ont appris à contrôler la longueur et les ramifications des chaînes pour créer des matériaux légers, étanches ou résistants. Le but n’était pas seulement de grossir les molécules, mais d’améliorer les matériaux.
Former du polyéthylène
L’éthène a pour formule CH₂=CH₂, avec une double liaison. Sous pression et avec un catalyseur, cette liaison s’ouvre et permet aux molécules de s’unir : n CH₂=CH₂ devient –[CH₂–CH₂]–n. L’unité répétée est C₂H₄, et n indique que la chaîne en contient beaucoup.
Le plastique n’est pas une seule substance
Il est compréhensible d’appeler « plastique » tous ces objets, mais en chimie ce mot désigne de nombreux polymères différents. Le polyéthylène, le PVC et le nylon ont des structures et additifs distincts ; ils ne fondent, ne se dégradent et ne se recyclent donc pas de la même façon.
Des matériaux autour de nous
La conception des polymères intervient dans les emballages alimentaires, les vêtements imperméables, les lentilles, les pièces automobiles et les dispositifs médicaux. Certains sont choisis pour leur souplesse, d’autres pour leur résistance ou leur stabilité chimique. Un choix responsable examine aussi la durée d’usage et la fin de vie.
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