La récupération des cations métalliques issus des TP en classe par le recyclage du plastique.

Classement du projet

Sélectionné national

Établissement scolaire

Académie : AEFE
Etablissement Liberté
boulevard du Peuple, BP 910
00000 Bamako
Autre

Les membres du projet

Aude SOUCCAR
Membre projet
Moulay ZOUAOUI
Responsable projet
Nana Mahamane BABY
Membre projet
Sanou TRAORE
Membre projet
Younes Atoui
Membre projet

Le projet

Argumentaire

 Les déchets issus des différents TP de chimie,  sont jetés  dans l’évier  .. pour  ensuite terminer dans une fosse septique, la ville de Bamako ne dispose pas  d’un réseau de récupération des eaux usées.
Il n’existe pas d’organisme  chargés de récupérer les déchets  des différents laboratoire!
Le recyclage  des sachets en plastique est quasiment inexistant.
Nous allons  essayer  de proposer une méthode  alliant le recyclage du plastique  et la récupération des cations métalliques  présents dans les différents déchets issus de nos TP.

Publics visé

élèves de 1ere  ayant choisi la spécialité physique chimie.

Description

Afin de responsabiliser  les élèves à la problématique du traitement  des  déchets  issus des différents TP  ou toute activité engendrant des déchets  chimiques sous forme de cations métalliques, on se propose  de récupérer  les cations métalliques issus des activités pratiques ( TP)  de l’établissement  par des réactions de précipitations en milieu  basique  ( hydroxydes  ou  carbonates)  de récupérer les précipités  par filtration, les précipités ainsi récupérés sont placés en présence du sable  dans une matrice de polyéthylène  recyclé pour en faire des pavés.
Des tests de lessivabilité  en milieu acide ou alcalin devraient nous  montrer  l’efficacité  de ce procédé.

Lieux

Au sein de l’établissement et en collaboration avec une entreprise locale  de recyclage du plastique.

Réalisation

Fiche 1   :   de l’expérience en TP  de classe aux précipités
 

Création des bidons récupération des «métaux ».7

 
Nous avons créé un bidon à destination des élèves, tous les déchets des expériences dans lesquelles sont engagées des cations métalliques devraient terminer dans ce bidon et non à l’évier comme c’était le cas.
 

Inciter les élèves du collège ou du lycée à avoir le reflexe de ne plus jeter dans l’évier avant d’avoir demandé des consignes à leurs professeurs.

 

Lister les cations métalliques présents dans le bidon, les cations sont essentiellement présents sont : Fe II, Fe III, Cu II, Zn II, Mg II, Mn II (ou d’autres degrés d’oxydation) et des cations de l’élément chrome.

Certains cations sont déjà sous forme de précipités divers chlorures métalliques, oxydes métalliques.
 
 

Les réactions de précipitations :

Les différents cations cités peuvent donner des précipités par action des ions hydroxydes.
La réaction de précipitation s’écrit
M n+   +   n OH-   =  M(OH)n
Le précipité est  très peu soluble  dans l’eau en fonction de la valeur de son produit de solubilité  Ks.
Ces réactions de précipitations peuvent avoir lieu, en fonction de la nature et de la concentration du cation métallique, à des valeurs de pH allant de 2 à 9.
Nous n’avons pas cherché à les précipiter sélectivement, nous avons pris de la soude à la concentration C = 1 x 10-2 mol L-1, ce qui garantit un pH proche de 12, et quasiment nous pouvons espérer que tous les cations présents dans le bidon de récupération vont être précipités.
 

La filtration sous filtre Büchner a permis de récupérer tous les solides présents, ceux initialement présents et les divers hydroxydes métalliques.

Remarque : le filtrat se présente sous un aspect plus transparent alors que le contenu du bidon avant filtration présentait un aspect brun foncé.
 
Le solide issu de la filtration est séché et mis broyé en poudre pour la suite des opérations.
 
Fiche 2 :     Vers Le pavé en Polyéthylène recyclé.

L’usine de recyclage du plastique, qui appartient aux parents de l’un des élèves qui participent au concours « parlons chimie », est spécialisée dans le recyclage du plastique, il s’agit essentiellement du PE, Le plastique usagés en particulier le plastique des sachets d’eau, qui est un des conditionnements  de l’eau potable le plus utilisé au Mali, les sachets  sont récupérés  par  des personnes  qui  sont rémunérées  proportionnellement  à la masse ainsi ramenée.
En présence de l’ingénieur responsable, nous avons fabriqué, grâce à l’aide de deux techniciens de l’usine, des pavés constitués du PE recyclé et fondu auquel est incorporé le solide récupéré lors de la filtration ainsi que du sable, le solide représente 2% en masse par rapport au sable, la proportion de la phase solide est presque égale à celle la phase fondue du PE.
 
L’ensemble à été moulé à chaud pour obtenir des pavés.         .
 
Fiche 3 : tests de lessivabilité ( à venir )
Les pavés  auxquels sont incorporés le solide contenant  les précipités des cations métalliques  seront placés  dans des solution acides  et dans des solutions basiques pendant une durée de 24 h, chaque  solution de »  trempage » sera analysée  par titrage  pour  évaluer  sa capacité  à emprisonner les cations.

Les ressources du projet

Parlons chimie - - Bamako- fiche 1 - [pdf]
Parlons chimie - - Bamako- fiche 2 - [pdf]