Phénomène d'adsorption - annexe aux cours sur les nps

rappel, 14/01/15 à 56:40 : "dès que vous mettez les systèmes (Nanos d'or) dans le milieu (biologique, cellule humaine), les (protéines (+)) basculent du côté négatif. Il y a adsorption importante des protéines sur ces particules quelque soit (la) charge (des protéines)."

sur son site, le Collège de France a écrit:Présentation de la chaire sur la page internet : Dans cette leçon inaugurale, on s'est attaché à resituer les ressources minérales au sein des ressources naturelles et à brosser les « Leçons de l'histoire », qui ont vu l'appropriation progressive des roches et des minerais par l'humanité mais qui illustrent également les impacts souvent oubliés de leur exploitation. L'importance des matières premières minérales dans notre quotidien, leur présence dans les usages les plus variées et leur rôle majeur dans les grands équilibres économiques mondiaux illustrent la dynamique de ce domaine. Les deux grands volets de l'enseignement de la chaire ont été ensuite abordés. D'une part, une vision « naturaliste » et physico-chimique des ressources minérales, illustrée par l'héritage direct des propriétés des minéraux industriels à partir de leur structure cristalline, ainsi que par les témoignages uniques sur l'histoire de la Terre et le fonctionnement de notre planète apportés par l'étude des grands gisements métalliques. D'autre part, le volet « développement durable » des ressources minérales, illustré par les impacts environnementaux de l'activité minière, la criticité de la ressource et le recyclage.

• Petite présentation préalable au passage en question.
  
  La réglementation des sites miniers demande certes à ce que les mines actuelles traitent leurs déchets.
  Cependant, de nombreuses mines du passé (surtout au XIXè) sont laissées à l'abandon.
  Les déchets (qui contiennent des métaux-lourds) demeurent sur place, il y a donc un risque de pollution des nappes phréatiques.
  L'enjeu est donc de surveiller ces déchets et d'éventuellement intervenir.
  Les métaux-lourds sont séquestrés en petite concentration dans des terrils.
  Les volumes sont conséquents, la quantité de métaux-lourds est quand-même significative.
  La dissémination de la pollution est la résultante d'une dynamique chimique.
  Selon les conditions chimiques, les métaux-lourds sont mobiles ou pas.
  Les phénomènes d'adsorption et de désorption régissent la séquestration et la mise en mouvement des métaux-lourds.
  On va donc chercher à figer ces déchets sur place de façon à éviter d'avoir à les retraiter.
  Cependant, les conditions chimiques d'un environnement ne sont pas forcément stables.
  
  
  
• Phénomène d'adsorption, Le phénomène d'adsorption est décrit entre 40:09 et 51:17, voir diapos p.30 à 35.
  
  Dans une solution basique (pH haut), tous les cations précipitent à la surface du minerai par phénomène d'adsorption.
  Cependant, tous les cations ne précipitent pas à la même valeur de pH.
  Ex, le calcium précipite à pH8, le plomb précipite à pH5 (environ).
  Mais dans une solution à pH9, la majorité des métaux-lourds auront précipité.
  Le phénomène d'adsorption se fait par une fine couche d'eau liée au contact du minerai.
  Cette eau est dite "liée" (non libre, contrairement à l'eau que nous connaissons).
  Les propriétés de l'eau liée sont très différentes de l'eau libre.
  On retrouve cette eau dans les sables mouvants.
  Dans cette fine couche d'eau, le cation est dit adsorbé car il colle à la paroi du minerai via l'eau liée.
  En cas de forte concentration, cette eau liée greffe petit-à-petit les ions sur la surface du minerai : il y a précipitation.
  Cela est intéressant pour figer les métaux-lourds, on évite ainsi qu'ils soient mobiles de façon à ce qu'ils ne contaminent pas les nappes lors de la percolation d'un terril par des pluies.
  À pH basique, les cations (dont les ml) sont piégés, et les anions sont libérés.
  À pH acide, les protons vont positiver la surface du minerai.
  C'est donc l'inverse qui se manifeste : les anions sont piégés à la surface du minerai, et les cations sont libérés.
  Il suffirait donc de monter le pH pour éviter la dissémination de la contamination (par ex. avec de la chaux).
  [size=85]Illustration tirée du support :[/size]
  
  
  
  
  
• Oxydo-réduction
  
  Mais le système est dynamique.
  En dépit qu'on peut alcaliniser un site, il faut aussi surveiller l'oxydo-réduction.
  Dans le cas d'un minerai de pyrite (FeS2), un milieu réducteur va enclencher une toute petite réaction sournoise qui va tout renverser.
  Le Fer du FeS2 est un Fer3+ (fer ferrique).
  Dans cette configuration, il est stable avec le souffre.
  Mais s'il réside sous 1 mètre d'eau, le milieu devient réducteur, le Fe3+ se transforme en Fe2+ (fer ferreux), Fe3+ + e- -> Fe2+.
  Les sites de liaison sont reconformés, le fer et le soufre se disloquent peu-à-peu.
  FeS2 + O2 + H2O -> SO42- + Fe(OH3) + H+.
  Des protons sont libérés (H+), le milieu s'acidifie, les cations et les métaux sont donc libérés.
  Le cas échéant, il existe des moyens (phytologiques, électriques) pour capter ces ions.

• Parallèle avec Alzheimer
  
  Dans le cours sur les nps, les rôles seraient permutés.
  L'adsorbat est les protéines, et l'adsorbant est les métaux-lourds.
  Les protéines s'agrègeraient donc sur la particule de métal lourd (une particule d'or selon l'exemple du cours).
  La particule fait office de minerai, et les protéines chargées font office d'ions qui s'adsorbent.
  Les protéines s'agrégeraient donc en formant ces fameuses plaques d'amyloïdes.
  Ce serait un phénomène semblable à celui d'un flocon de neige sur une poussière.
  En attendant la détox, peut-être est-il possible, comme dans l'exemple du fer ferreux, de jouer sur le pH et le milieux réducteur pour renverser la tendance ?
  

• Pour qu'une argile soit encore plus efficace sur les métaux-lourds, il faudrait peut-être donc l'humidifier avec une eau un peu alcaline (bicarbonate de soude), me semble-t-il.
  
• note à 37:40 : chez les mineurs, la concentration de ml dans le sang n'est pas dépendante de la concentration dans l'environnement.
  
• Ce qui est étonnant avec ces deux cours (nps et extraction minière), c'est que, question métaux-relous, une analogie très forte surgit entre le corps et la terre. En dépit qu'il n'y ait rien d'étonnant, à un facteur d'échelle près, il est quand-même frappant de constater que les concepts sont très similaires...
  
• Ce que j'aime avec les nps, c'est qu'on soigne des cancers qui ont peut-être été provoqués par des nps...