TPE - Interprétation de résultats méthane

[Palourde-Marecageuse]

Bonjour,

Nous sommes en 1ère S et notre TPE porte sur les feux follets. Nous avons réalisé notre premiere expérience qui met en oeuvre la decomposition animale.
Nous avons donc placé 3 souris dans 3 erlenmeyers avec des milieux différents.
-1er milieu : aérobie (témoin).
-2eme milieu : anaérobie, donc sans oxygène. Pour cela, nous avons préalablement placé de la potasse dans l'erlenmeyer, espèce chimique qui est censée "supprimer" (on ne sait comment) le CO2 du milieu. Pour enlever l'oxygène, nous avons allumé des allumettes dans l'erlenmeyer puis refermé le récipient pour que la combustion supprime l'O2. Cependant, l'erlenmeyer étant relié à un becher rempli d'eau, la demande en O2 a réalisé un appel d'air qui a attiré de l'eau dans l'erlenmeyer, mouillant la souris ainsi que la potasse.
-3ème milieu: marécageux: humus, matière végétale, eau, aérobie... (et souris)

Résultats au bout d'une semaine:
-Milieu 1: beaucoup de gaz (trop pour être contenu dans un tube à essai)
-Milieu 2: moyenne quantité de gaz (a identifier pour voir si il s'agit de methane)
-Milieu 3: peu de gaz

Nos questions:
- Est-il normal d'obtenir de tels résultats, notamment entre le milieu 1 et 3 (avec, ou sans matière végétale + eau) ?
- Est ce que la potasse a dégagé un gaz après être mouillée, ce qui a brouillé les résultats de l'expérience 2 ?
- Comment interpréter ces résultats ? (nous n'y parvenons pas)

Merci beaucoup pour votre aide
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[Palourde-Marecageuse]

Auriez vous un peu d'aide à nous apporter ? Nous sommes vraiment bloqués dans l'interprétation de nos résultats...

[moco]

La potasse KOH capte le CO2 de l'air, en réagissant avec, selon l'équation : 2 KOH + CO2 --> K2CO3 + H2O
C'est chimiquement une bonne idée pour fixer le CO2. Mais je ne suis pas sûr que ce soit une bonne idée pour un être vivant. KOH est un produit très corrosif, qui par exemple détruit la peau. Il détruit un peu tous les tissus vivants. Dans l'oeil c'est épouvantable. Je connais un élève qui a par erreur avalé un peu de solution de potasse. Il a un oesophage artificiel aujourd'hui. Vous allez faire souffrir votre souris pour rien. Et cette torture ne prouvera rien.

Si vous croyez éliminer l'oxygène de l'air en y faisant brûler un combustible, vous vous trompez. Les flammes s'éteignent quand il y a encore 8 à 10% de O2 dans l'air.

De toute manière, votre souris va rapidement mourir dans l'atmosphère à faible teneur en oxygène. Elle va aussi mourir affreusement par contact avec la potasse.

Et prenez bien garde à vous quand vous voudrez récupérer votre récipient plein de potasse. Vous risquez de voir votre peau décomposée comme celle de la souris. Ne touchez pas la potasse !

Quoi qu'il en soit, il semble que vous agissiez de manière incohérente. Vous intitulez votre travail "Interprétations de résultats méthane", alors qu'il n'y a jamais trace de méthane dans votre expérience. Et vous dites que votre travail porte sur les feux follets. Or votre expérience n'a rien à voir avec les feux follets, et le méthane non plus n'a rien à voir avec les feux follets.

Quelle horrible salade !

[Boumako]

Bonjour

Le message initial ne le précise pas mais je suppose que les souris sont déjà mortes, le but étant de vérifier si elles produisent du gaz en se décomposant.
Plutôt que d'utiliser des allumettes pour éliminer l'O2, puis de la potasse pour éliminer le CO2 il serait plus judicieux de capter directement l'O2 : Un moyen simple et économique consiste à placer un tampon de laine d'acier humecté avec un peu d'eau dans le bocal. Au bout d'un ou 2 jours l'O2 sera éliminé en formant de la rouille.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Dr. Zoidberg]

Le message initial ne le précise pas mais je suppose que les souris sont déjà mortes, le but étant de vérifier si elles produisent du gaz en se décomposant

Je pense aussi

[Sephiroth300]

Bonsoir,

Je pense que le plus rigoureux pour être en atmosphère anaérobie est de purger l'erlen sous flux d'azote pendant quelques minutes. Toute trace de gaz autres que N2 sera enlevée.

[Boumako]

Le but est simplement d’éliminer le plus gros de l'O2 pour avoir une fermentation anaérobie, donc inutile d'aller si loin, sans compter qu'en pratique ce n'est pas si simple de purger l'air avec un gaz inerte.

[Sephiroth300]

Enfin la méthode utilisée ici, comme le dit Moco, ne permet d'éliminer qu'à peine la moitié de l'oxygène présent dans l'enceinte.

Purger l'air avec de l'azote n'est pas si compliqué, et largement faisable avec du matériel de lycée.

[Boumako]

Oui c'est tout à fait faisable pour retirer 99% de l'O2, mais pour avoir une atmosphère vraiment pure cela impose des contraintes très sévères ainsi que des moyens de contrôles qui ne sont plus à la portée du lycée, sans compter le prix de l'azote... La solution du tamponjex sera tout aussi efficace si on veux retirer le plus gros.

[Palourde-Marecageuse]

Bonsoir,
Je me suis mal exprimé, les souris sont déja mortes avant l'expérience, et notre étude porte sur leur décomposition. Nous avons fait quelques recherches et nous avons trouvé que les feux follets sont issus de gaz de la décomposition animale et végétale. Il s'agit notamment de méthane et de dérivés du phosphore.
Nos professeurs nous ont dit que le phosphore est trop dangereux à utiliser en laboratoire et présent en trop faible quantité pour être mis en évidence. Cependant nous pouvons surement prouver la présence de méthane avec cette expérience, gaz important pour la formation des feux follets.
L'expérience se déroule sur 2 semaines, et nous vous avons présenté nos résultats intermédiaires, au bout d'une semaine.
Nous voulons juste savoir pourquoi y a t-il plus de gaz dégagés dans l'erlenmeyer 1 que dans l'erlenmeyer 3, et si la potasse a relâché un gaz quelconque dans l'erlenmeyer 2.
Bonne soirée.

[Palourde-Marecageuse]

Nous sommes juste en première et nous n'avons pas besoin d'une expérience à 100 % sure, mais juste quelques résultats significatifs
Savez vous si la potasse peut rejeter un certain gaz (peut être au contact de l'eau, ou pas), et pourquoi y a t'il moins de gaz dans le milieu marécageux que dans le milieu "témoin" ?
Merci.

[Boumako]

Il faut se poser les bonnes questions : Qu'est ce qu'il y a dans l'expérience 1 qui ne se trouve pas dans la 2 ou dans la 3 ?
La potasse ne relargue aucun gaz.

[Palourde-Marecageuse]

Dans l'expérience 1 il y a seulement une souris dans un milieu aérobie.
Dans l'expérience 3, la souris se trouve au fond d'une eau boueuse avec de la matière organique en décomposition. Nous pensions que la matière végétale présente allait relâcher d'autres gaz, et que l'eaudans laquelle la souris est présente allait accélérer sa décomposition, et donc la quantité de méthane produite.

L'expérience nous prouve le contraire. Je ne m'y connais pas trop (nous n'avons jamais travaillé sur quelque chose de semblable en cours), mais peut être qu'il y a moins de bactéries dans l'eau pour dégrader le corps de la souris, ou alors l'eau élimine un réactif pour la formation de méthane. Je ne sais vraiment pas à quoi cela est du, et une aide de votre part serait la bienvenue.

Et quand à l'expérience 2, une quantité énorme de gaz relâché qui ne peut être produite grâce à la potasse me semble inexplicable. A moins que nous ayons supprimé assez d'O2, et que les bactéries dégradent plus facilement dans un milieu anaérobie.

Quelques pistes à nous donner ?

[Palourde-Marecageuse]

J'ai fait quelques brèves recherches et j'ai trouvé que le processus de "fermentation anaérobie" est réalisé par la décomposition de matières pourrissables par des bactéries qui agissent en l’absence d’air, ce phénomène se nommant "méthanisation". Il se pourrait donc que dans l'expérience 2 (milieu avec de la potasse), il y ai moins de dioxygène que dans un milieu normal (8% contre 20% d'après Moco), ce qui favoriserait la décomposition par ces bactéries n'agissant que en milieu anaérobie. Cela expliquerait la forte présence de gaz, ce qui ne pourrait pas être le résultat de la potasse d'après Boumako.

Mais je ne comprend toujours pas pourquoi il y a moins de gaz rejeté par la souris quand elle repose dans de l'eau boueuse. Justement nous pensions que ça pourrait avoir le même effet qu'un milieu anaérobie. Pouvez vous nous expliquer ce phénomène ?

[Palourde-Marecageuse]

En fait, notre problème est le suivant: Pourquoi il y a une plus grande production de méthane en milieu aérobie alors qu'elle devrait l'être en milieu anaérobie ? (la méthanisation se déroulant lors d'une fermentation anaérobie)

[Palourde-Marecageuse]

Bonjour, y-aurait-t'il quelqu'un pour nous aider ?

[Boumako]

Bonjour

Tu sais que :
- L'expérience n°1 montre un grand volume de gaz
- L'expérience 2 a produit un peu moins de gaz
- L'expérience 3 en a produit très peu.
Par contre tu n'a pas comparé chaque résultat en fonction des conditions de départ. Je te conseille donc de faire 3 colonnes et de noter les paramètres de chaque expérience : Volume de gaz mesuré, composition du volume gazeux dans le bocal, nature de ce qui se trouve dans le bocal (matière végétale, potasse etc).
Ensuite il faudra déterminer la nature des gaz que tu as récupéré, pour le moment tu ne sais pas si il s'agit vraiment de méthane, de CO2, voire d'air.
Pour te donner un coup de pouce je peux te dire qu'une fermentation anaérobie (qui produit du méthane) est généralement beaucoup plus lente qu'une aérobie (qui produit du CO2).

[Palourde-Marecageuse]

A d'accord, merci beaucoup pour cette info que j'avais pas trouvé dans mes recherches ! Donc il faut attendre jeudi prochain pour mesurer la quantité de méthane présente dans chaque tube à essai (on a acheté un détecteur de méthane), et on pourra interpréter les résultats.
Donc je peux peut être anticiper les mesures d'après tes informations:

- Tube 1: il peut y avoir beaucoup de gaz relâché car la fermentation aérobie est rapide, mais il n'y aura pas beaucoup de méthane (et surtout du CO2)

- Tube 2: nous avons supprimé la moitié du dioxygène d'après l'expérience de l'allumette et de la potasse. Il y a une quantité moyenne de gaz rejeté, avec sans doute une grande majorité de CO2 et un tout petit peu de méthane car la fermentation est semi-anaérobie.

- Tube 3: Il y a bien eu une fermentation anaérobie qui s'est déroulée plus lentement, rejetant moins de gaz, mais il y aura une plus forte quantité de méthane recueilli.


Donc la il faut attendre de voir la quantité de méthane relâchée et non celle de gaz, merci beaucoup

[Boumako]

Oui, c'est une bonne déduction.
Attention : Dans le bocal contenant la potasse en principe tu ne devrais logiquement pas recueillir de CO2 même si il s'en forme, car celle ci le piège en formant du carbonate de potassium.

[Palourde-Marecageuse]

Bonjour tout le monde !

Tout d'abord je voudrais remercier Boumako qui nous a bien aidé pour notre TPE puisque nous avons observé les résultats attendus: nous avons fait le test de la flamme et de l'eau de chaux pour étudier la production de dioxyde de carbone et de méthane, et il s'est passé exactement ce que nous avions prévu !

Cependant, nous avons observé autre chose: la décomposition se déroulant sur 2 semaines, la quantité de gaz à la deuxième semaine était exactement la même que pour 1 semaine. Il n'y a donc eu aucune production de gaz pendant cette deuxième semaine.

Nous nous demandions alors qu'elle est la cause de ce phénomène, car nous pensions que la décomposition relâchait des gaz jusqu'à ce qu'il n'y ait que des os. En revanche, nos souris décomposées sont encore intactes, et ont encore leur peau par exemple.
Que pensez vous de cela ?

Merci beaucoup...