Jour 9: Mardi à poêle à frire

Mots clés Technorati : teflon,téflon,polytetrafluoréthylène,ploymères,chimie,physique,inventions,dupont

Bonjour bonjour.

Aujourd’hui, je me suis levé avec une délicieuse envie de lard. Je me lève et je m’en fais. Et je remarque que, encore une fois, il m’a suffit de passer un coup d’eau chaude sur la poêle pour que celle-ci soit quasiment propre. Petit dossier sur le téflon, dont une grosse partie provient d’un travail que j’ai réalisé sur ledit polymère, le polytétrafluoréthylène..

I. Introduction

Le Téflon^® est le nom commercial du polytétrafluoréthylène et, au départ, est une marque déposée par DuPont^™, une firme transnationale de chimie.
La réputation du Téflon réside dans ses nombreuses qualités et dans l’emploi quotidien sur nos ustensiles de cuisine.

II. Historique

La découverte du Téflon®, en 1938, est le fruit du hasard. En effet, alors que Roy Plunckett, un ingénieur de chez DuPont, travaillait avec ses collaborateurs sur le refroidissement des réfrigérateurs (note : DuPont commercialisait déjà le Fréon), quand, voulant vider un cylindre contenant  du tétrafluoroéthylène (le monomère associé au Téflon), ils ne retrouvèrent, au lieu des 1000g attendus, que 990g. En bons chimistes, ils ont sectionné le cylindre afin de retrouver les 10g manquants et le retrouvèrent sous forme de pellicule blanchâtre recouvrant la paroi interne du contenant.  ⁽¹⁾
Le Téflon fut commercialisé la première fois en 1946 et la première poêle à frire utilisant ce matériau fut commercialisée en 1954. C'est la société française Tefal qui a mis au point un procédé pour accrocher le PTFE sur une poêle, en attaquant l'aluminium avec de l’acide chlorhydrique, créant ainsi des cavités pour fixer le polymère ; car si le Téflon n’adhère à rien chimiquement, il peut adhérer mécaniquement à une surface très accidentée. ⁽²⁾

III. Caractéristiques

La principale caractéristique du Téflon est sa grande imperméabilité et son faible coefficient de frottement. Ces caractéristiques se justifient chimiquement par le Fluor qui, une fois lié, ne se lie à plus rien du tout.
De plus, la grande force de la liaison C-F permet au matériau d’être relativement résistant à la chaleur, permettant une utilisation jusque 260°C et un minimum de -260°C. De plus, il est incombustible.
Absorption d'eau sur 24 heures : 0,01 % Combustibilité : IncombustibleCoefficient de frottement : 0,05 à 0,2Température de fusion : 327°C

Le tétrafluoroéthylène est préparé selon les réactions suivantes:Le chloroforme CHCl₃ est obtenu par chlorations successives du méthane à 5 bars et 320°C.Le tétrafluoroéthylène est ensuite polymérisé :

2) Sa fabrication

Le tétrafluoroéthylène est préparé selon les réactions suivantes:

Le chloroforme CHCl₃ est obtenu par chlorations successives du méthane à 5 bars et 320°C.

Le tétrafluoroéthylène est ensuite polymérisé :

IV. Avantages & Inconvénients

Utilisations :

Mécanique, automobile, aviation :
Le Téflon sert à la fabrication de joints résistant au kérosène et aux lubrifiants : Tuyauteries de pression, parties du moteur… Une automobile européenne de type moyen en contient environ 100 g au total.

Médecine :
on le trouve dans les implants (ligaments artificiels et cœurs artificiels) ainsi que dans divers ustensiles (cathéters, tubes capillaires, seringues hypodermiques).

Le sport et les loisirs :
il sert d’imperméabilisant solide dans les membranes textiles destinées à l'habillement. On en trouve environ 20 g dans un anorak. Le tissu Gore-Tex® est obtenu par collage d'un textile sur une membrane en Teflon® et présente une protection contre les intempéries tout en laissant échapper la vapeur d'eau émise par le corps.

Utilisations domestiques :
on en trouve dans les revêtements anti-adhérents pour poêles à frire (environ 4 g), et parfois sur le talon du fer à repasser.

Électricité :
Sa résistance diélectrique fait qu’on l’utilise dans la réalisation de pièces isolantes dans de nombreux domaines de l'électricité, comme par exemple le fil de câblage haute tension.

Inconvénients :

Le PTFE est peu résistant aux radiations, et présente une légère toxicité hors utilisation normale (températures au-delà de 260°C) et, au-delà de 600°C, il produit des gaz à effet de serre (CF₄) d’une durée de vie 1000 fois plus longue que le CO₂.

Avantages :

La Téflon présente de nombreuses qualités. En effet, outre ses qualités antiadhésives et son faible coefficient de frottement, il possède une grande résistance diélectrique (150 à 170 kV mm^-1) et il est utilisé dans la médecine car le Téflon ne réagit quasiment pas avec le corps (principalement grâce à ses facultés antiadhésives).

V. Recyclage

En Europe de l'Ouest le PTFE recyclé représente 10 % du Téflon total. Selon les applications, 15 % à 40 % du PTFE peut être recyclé. Les utilisations particulières du polytétrafluoréthylène font que celui-ci ne se retrouve qu'en faible proportion dans les déchets urbains.
Lors de l'incinération, la présence de produits fluorés entraîne la formation d’ace fluorhydrique. On obtient alors environ 200 mg de fluor par tonne de déchets. La majeure partie de ce fluor est convertie en gaz qui donne, environ, 10 mg/m³ de HF qui sont ramenés en dessous de la limite autorisée de 2 mg/m³ par fixation sur des composés basiques (par exemple de l’oxyde de calcium).

VI. Conclusion

Une fois de plus, les polymères nous offrent de très nombreuses qualités qui nous rendent la vie soit plus facile, soit moins dangereuse, soit possible pour certaines personnes qui possèdent des implants à base de polytétrafluoréthylène.

Le Téflon a été découvert par hasard et depuis lors on ne songe pas encore à le remplacer, bien que la firme DuPont compte arrêter la production en 2015 ⁽³⁾.