Matière carbonée et minérale...
...des concepts difficiles à comprendre en sixième
Pourtant, il existe un méthode évidente et assez démonstrative : il suffit de tout brûler, jusqu'au bout.
N'importe quelle plaque chauffante convient et on fait cuire sans eau.
Forcément, ça va sentir le brûlé... Prévenez l'administration et la vie scolaire.
Première chose à faire, peser l'aliment qu'on va brûler. Cela va nous servir à mesurer la teneur en eau en comparant avec ce qui restera après la combustion.
Pourquoi peser aussi le récipient, en pyrex ou verre borosilicaté résistant à la chaleur ? Parce qu'une fois brûlé, il sera difficile d'extraire le résidu du flacon.
Ici, un demi-kiwi qui pesait au départ 27,5 g.
On peut réaliser l'expérience avec n'importe quel aliment, y compris d'origine animale, par exemple un morceau de viande. Dans ce dernier cas, l'odeur de chair brûlée sera un peu plus forte.
Il s'agira d'abord de faire brûler l'aliment sur une plaque chauffante.
La première chose qu'on voit, c'est la buée sur les parois, puis la vapeur qui s'échappe.
C'est normal, tout ce qui est vivant est surtout composé d'eau.
Ensuite, ça va noircir, tandis que la vapeur continue de s'échapper.
Le noir, c'est la matière carbonée, autrement dit la matière organique à base de carbone qui a perdu son eau.
Remarquons qu'il y a plusieurs composantes à la matière organique :
- celle qui forme du charbon au fond du récipient
- celle qui laisse des traînées brunâtres sur les parois : ce sont les composés les plus volatils.
Cette phase est terminée dès que la vapeur a cessé de s'échapper : toute l'eau a été éliminée.
Dans notre exemple, on trouve :
Récipient + matière carbonée sans eau = 150,6 g
Le kiwi a donc perdu :
177,2 - 150.6 = 26,6 g
Comparé aux 27,5 g, ça représente à peu près 95 % d'eau.
Pour aller plus loin, il faudrait maintenant consumer entièrement la matière carbonée. Pour cela, il nous faut une chaleur bien plus forte.
La solution, c'est d'utiliser un four à pyrolyse, qui est un équipement ménager assez courant pour être connu de la plupart des élèves.
Bien entendu, il faut utiliser un récipient en pyrex (ou en verre borosilicaté)
L'intérêt, c'est de voir apparaître une poudre au fond du récipient. Il s'agit de la cendre, bien connue de quiconque a vu se consommer un feu de bois.
Selon le matériel de départ et l'intensité de la combustion, on peut obtenir des cendres grises ou bien tout à fait blanches
La cendre, ce n'est rien d'autre que la matière minérale contenue dans tout être vivant.
Pour résumer, la matière vivante est composée de :
- plus de 90 % d'eau = la buée et la vapeur qui s'échappent au début
- de la matière carbonée ou matière organique = tout ce qui devient du charbon ou de la suie
- un peu de matière minérale = la cendre qu'on récupère en fin de combustion.