3.3.2 Question n°11

Pour répondre à cette question, les élèves doivent établir un lien entre incinération du mercure et passage du mercure de l’état solide à l’état gazeux. Ils doivent également se rendre compte que le mercure est un élément chimique et qu’en tant que tel, il ne disparaît pas mais est conservé.

Dans un premier temps, on suppose que les élèves, à la recherche des traits de surface amalgames dentaires, vont se diriger vers la partie “ amalgames dentaires ” du site. Une fois dans celle-ci, se pose le problème de la signification réelle de la question. Que se passe-t-il lors d’une incinération ? Les élèves vont donc devoir trouver un synonyme à incinérer. Nous supposons que le terme brûler va facilement leur venir à l’esprit. En effet, l’incinération est un phénomène qu’ils peuvent rencontrer dans leur vie de tous les jours. A partir de là, les élèves peuvent établir un lien entre brûler et “ produire de la fumée ” et, de fumée ils peuvent aller à : polluer l’atmosphère. La fumée ayant la faculté de se propager dans les airs. On suppose alors qu’ils vont aller consulter la page du site consacrée à la pollution due aux amalgames dentaires ou dans les pages pollution de l’air du site Environnement Novice.

Dans ce site, on aborde les problèmes de pollution de l’atmosphère dus aux vapeurs de mercure. Le mercure est déjà présent dans l’air. Or la question porte sur le devenir du mercure lors de l’incinération. Il faut donc que les élèves puissent expliquer la façon dont le mercure passe de l’état de “ constituant ” de l’amalgame à polluant de l’air. Pour ce faire, ils peuvent revenir au site Mercure et chercher des informations dans la partie “ amalgames dentaires ”.

Dans la page “ Aspect chimique des amalgames ”, il est écrit que les différent constituants de l’amalgame dentaire se séparent au dessus d’une certaine température :

Pour les élèves il faut donc pouvoir établir un lien entre incinérer-brûler et chauffer. On suppose que ce lien n’est pas difficile à faire, cependant, chauffer et brûler sont deux phénomènes différents. Dans un cas, il y a production d’une flamme, phénomène qui est prépondérant pour les élèves. Dans le cas qui nous intéresse, la différence est importante, en effet, il s’agit de faire la différence entre transformation physique (chauffer) et réaction chimique (brûler). Ils doivent donc faire abstraction du phénomène de combustion pour se focaliser sur le changement d’état.

Mais ce passage d’“ incinération ” à “ changement d’état ” n’est pas le seul que les élèves puissent faire. Ainsi, ils peuvent également passer de “ incinération ” à “ réaction chimique ”. En effet, l’incinération peut être synonyme de combustion donc d’oxydation. Or dans ce cas il n’y a pas simple changement d’état mais complet réarrangement des atomes et des molécules. Les élèves peuvent donc essayer de trouver quelles vont être les nouvelles espèces chimiques créées lors de la combustion des amalgames ; et en particulier avec quoi va réagir le mercure. Or, lors d’une combustion, c’est le dioxygène qui participe à la réaction. Les élèves peuvent donc penser que des oxydes de mercure se forment lors de l’incinération.

Ils peuvent écarter cette hypothèse en consultant le site. En effet, il y est question de la stabilité des amalgames à haute température (c’est-à-dire à température supérieure à 100°C). Il est spécifié qu’au dessus de certaine température (127°C pour les amalgames mercure-étain), les amalgames se “ dissocient ”. Les élèves peuvent donc en conclure que lors d’une incinération les composants sont séparés et qu’ils retrouvent leur comportement physique “ propre ”. S’ils se réfèrent au tableau des données numériques, ils constatent que la température d’incinération est supérieure à la température d’ébullition du mercure : le mercure est sous forme de gaz lors de l’incinération.

Il semble donc que même si, pour les élèves, la combustion est synonyme de production de chaleur (car apparition d’une flamme), l’inverse n’est pas vrai.

Ensuite, les élèves peuvent plus aisément donner la fin du parcours du mercure dans l’environnement étant donné qu’il est très régulièrement question de cycle de mercure dans le site.