The Golden Book of Chemistry Experiments

Dans la série "Les livres qu'on n'offrirait jamais à ses enfants", voici la bible du chimiste amateur.
"Le livre d'or des expériences de chimie" écrit dans les années 60 par Robert Brent et illustré par Harry Lazarus est devenu un véritable objet de culte pour les collectionneurs. Car il n'en reste pas plus de 126 copies dans les bilbiothèques du monde d'après l' "Online Computer Library Center". Retiré des étagères des librairies depuis longtemps, ce livre propose des expériences considérées comme dangereuses, alors qu'il était destiné à un jeune public.

Il y a en effet 1000 façons de se mettre la santé en l'air en mélangeant des produits du quotidien, il n'empêche que ce livre explique d'une manière remarquable la chimie qui nous entoure. De plus l'accent est mis sur les risques de la manipulation des produits ( il faut constater qu'il n'y a que dans les livres dangereux qu'un gosse peux comprendre POURQUOI c'est dangereux ). Le matériel requis est minime, la plupart des outils sont faits main, avec la vaisselle de maman et ce que l'on trouve au magasin du coin.

Encore un bouquin introuvable? Que nenni!
Le livre datant d'avant la réécriture de la loi américaine sur le copyright, et le copyright original n'ayant jamais été renouvelé. On peut trouver des copies de bonne qualité en cherchant bien sur l'internet.

Une version Scribd est disponible ici:
http://www.scribd.com/doc/21654883/The-Golden-Book-of-Chemistry-Experiments

Évidemment, à ne pas tenter chez soi (ha?).

Le cristal qui chante

Les cristaux de sel de Seignette produisent une différence de potentiel électrique lorsqu'ils sont déformés. Mais l'inverse est également possible. Ces cristaux piézoélectriques se déforment lorsqu'ils sont soumis à une d.d.p .

Une expérience simple consiste à utiliser cette propriété pour fabriquer un petit haut-parleur, en utilisant les cristaux cultivés précédemment.

Un cristal de sel de Seignette est retenu entre le fond d'une boite de conserve en acier et un aimant. L'aimant a été trouvé au fond d'un tiroir et provient d'un vieux lecteur CD si mes souvenirs sont bons.

Précisons que l'aimant ne sera pas responsable du phénomène observé, et qu'il sert juste à maintenir le cristal en place et à assurer le contact électrique.


Il suffit de brancher la boite de conserve sur la masse d'un câble Jack, et l'aimant retenant le cristal sur les bornes Gauche et Droite. Et voilà!

Branchez l'autre bout du câble Jack sur une source audio amplifiée, et profitez de la musique.

Il est possible (voir nécessaire) d'ajouter un transformateur entre la source audio et le haut-parleur. En effet, la plupart des appareils audio sont conçus pour fonctionner avec des H.P. dynamiques (bobine+aimant), fonctionnant avec du courant électrique.

Hors, l'effet piézoélectrique dépend de la différence de potentiel, c'est à dire, de la tension, et ne débite qu'un faible courant. Plus la tension électrique est grande, plus l'effet piézo est important.

Le transformateur permet d'augmenter la tension électrique, en contrepartie d'un courant plus faible.

Pas besoin de chercher un transformateur audio spécifique, un transfo 220V/12V branché "à l'envers" suffit. La source audio se branche sur la sortie 12v, et le haut parleur sur l'entrée 220V.

Le résultat en vidéo:

Cristal piézoélectrique

Dans un épisode de la série TV Rough Science, Mike Bullivan, chimiste à l'Open University parvient à synthétiser un cristal piézoélectrique à l'aide de produits chimiques courants.

Lorsque l'on ajoute du carbonate de soude à une solution de crème de tartre (Tartrate Acide de Potassium), on obtient un sel appelé sel de Seignette ou sel de Rochelle. Ce sel a des propriétés piézoélectriques et était utilisé dans les premiers microphones de ce type.

Cette synthèse a été reprise en vidéo par Collin Cunningham de Make Magazine:



J'ai tenté l'expérience, et le plus difficile a été de trouver la crème de tartre. C'est un additif alimentaire très utilisé, mais impossible à trouver dans les épiceries Françaises! Il n'y a pas d'autres choix que de se rendre outre-manche, ou d'en commander via internet.

Le bicarbonate de sodium se trouve très facilement, il est vendu en grande surface sous le nom de "Cristaux de soude". Les cristaux de soude de la marc St Marc conviennent parfaitement.

La seconde difficulté est d'obtenir de beaux cristaux. Il est important de ne pas trop chauffer la solution, voir même de ne pas la chauffer du tout! Je me suis aperçu que lorsque je chauffais trop, la solution devenait visqueuse (polymérisation?), empêchant une bonne cristallisation.
Finalement c'est une solution non chauffée qui me donna le meilleur résultat.
Il est important de laisser l'eau s'évaporer doucement, et de ne pas déranger la solution.

Au bout de quelques jours, on peut obtenir des cristaux de taille raisonnable. Une fois séchés, on peut tester leurs propriétés piézoélectriques.

Un cristal de sel de Rochelle est branché de par ses extrémités à un oscilloscope.
On applique des contraintes mécaniques brève, et on observe l'évolution de la tension:



On observe bien un effet piézoélectrique. La prochaine étape sera de fabriquer un microphone fonctionnant grâce à l'un de ces cristaux.