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Mixing biomasses has a good potential to solve operational problems related to ash behavior in thermochemical valorization processes. Chemical reactions within the ash of the blend, and not only a mixing effect without reaction, need to take place to form new solid phases in the mixture at the expense of getting rid of the problematic liquid phase to decrease the slagging tendency. In addition, instead of random/proportion mixing, process simulation approaches based on thermodynamics calculations can provide good capabilities to predict the ash behavior of biomasses and their mixtures.The present work had three main objectives. First, it focused on validating the presence of a chemical reaction in comparison with a simple mixing effect within the ash of biomass mixtures. Then, it aimed to assess the capabilities of thermodynamic approaches to predict the ash behavior of biomass and their blends, compared with experimental data; and to highlight possible improvements. Finally, several thermodynamic properties were investigated and improvements to the thermodynamic database were proposed.Various oak barks, wheat straws, and their mixtures were used in combustion laboratory furnaces and pilot scale reactors (boilers and fluidized bed). The operating conditions were varied in laboratory furnaces to study their effects on the reactivity of the ash within the mixtures. For thermodynamic calculations and simulations, two commercial thermodynamic databases, FToxid and GTOX, were used with the FactSage Gibbs energy minimization software.The mixing without reaction effect was more evident when biomass pellets were used on both laboratory and pilot scales. In this case, the simple mixing rule was roughly able to simulate the general ash behavior of biomass mixture. However, chemical reactions effect was dominant when mixtures of compressed ash of biomass were used. Solid crystalline phases K2Ca2Si2O7 and K2Ca6Si4O15 were the direct products of these chemical reactions. Their relative proportion was inversely proportional to the problematic amorphous phase in the final ash produced. Once the reactor cools down, this phase, which contains ash in the molten liquid phase, solidifies and blocks the combustion furnaces. These two compounds were mostly stable at 1000℃, at which equilibrium was reached after 6h. However, they existed at a lower proportion at 850℃ and disappeared at 1200℃.The developed laboratory pellet test was able to predict efficiently the pilot ash behavior of both individual biomasses and their mixture in terms of crystalline and amorphous mineralogical composition in a quantitative way along with agglomeration distribution. The phase diagram approach also showed good capabilities in predicting the physical state of the ash (solid, liquid, or solid-liquid mixture) using both databases. Global simulations using the FToxid database showed better prediction capabilities for single biomass ash than the ones using the GTOX database. In the case of blends, global simulations using the FToxid dataset were significantly limited; and those using the GTOX dataset did not give satisfactory results. Both databases showed correct volatilization prediction capabilities but failed to forecast the characteristic temperatures of the solidus and liquidus.To improve the thermodynamic database, three ternary compounds K2Ca2Si2O7, K2Ca6Si4O15, and K4CaSi3O9 were synthesized. Their melting points and enthalpies of formation were measured. The Cp of the stoichiometric intermediate compounds in the binary K2O-SiO2 were also remodeled based on the 3rd generation CalPhad Einstein model using experimental and DFT calculated heat capacities. An updated and more accurate version for the calculated K2O-SiO2 phase diagram (solid only) was presented.; Les mélange des biomasses ont un bon potentiel pour résoudre les problèmes opérationnels liés au comportement des cendres dans les procédés de valorisation thermochimique. Des réactions chimiques au sein des cendres du mélange, et pas seulement un effet de dilution, doivent avoir lieu pour former de nouvelles phases solides dans le mélange pour éliminer la phase liquide problématique. De plus, au lieu d'un mélange aléatoire/proportionnel, les approches de simulation de processus basées sur des calculs thermodynamiques peuvent fournir de bonnes capacités pour prédire le comportement des cendres des biomasses et de leurs mélanges.Le présent travail avait trois objectifs principaux. Dans un premier temps, il s'est attaché à valider la présence d'une réaction chimique par rapport à un simple effet de dilution au sein des cendres des mélanges de biomasse. Ensuite, il s'agissait d'évaluer les capacités des approches thermodynamiques à prédire le comportement des cendres de la biomasse et de leurs mélanges, par rapport aux données expérimentales ; et de mettre en évidence les améliorations possibles. Enfin, plusieurs améliorations liées à la base de données thermodynamique ont été proposées.Diverses écorces de chêne, pailles de blé et leurs mélanges ont été utilisés dans des fours de laboratoire à combustion et des réacteurs pilotes (chaudières et lit fluidisé). Les conditions opératoires ont été variées dans des fours de laboratoire pour étudier leurs effets sur la réactivité des cendres au sein des mélanges. Pour les calculs et les simulations thermodynamiques, deux bases de données thermodynamiques commerciales, FToxid et GTOX, ont été utilisées avec le logiciel de minimisation d'énergie FactSage Gibbs.L’effet de dilution était plus évident lorsque les granulés de biomasse étaient utilisés à la fois à l'échelle du laboratoire et à l'échelle pilote. Dans ce cas, la règle de mélange était à peu près capable de simuler le comportement général des cendres. Cependant, l'effet des réactions chimiques était dominant lorsque des mélanges de cendres comprimées de biomasse étaient utilisés. Les phases cristallines solides K2Ca2Si2O7 et K2Ca6Si4O15 sont les produits directs. Leur proportion relative était inversement proportionnelle à la phase amorphe problématique. Ils étaient stables à 1000℃, à laquelle l'équilibre a été atteint après 6h. Cependant, ils existaient en moindre proportion à 850℃ et disparaissaient à 1200℃.Le ‘pellet test’ sur des granules de biomasses a pu prédire le comportement des cendres a échelle pilote. L'approche du diagramme de phase a également montré de bonnes capacités de prédiction de l'état physique des cendres (solide, liquide ou mélange solide-liquide) en utilisant les deux bases de données. Les simulations globales utilisant la base de données FToxid ont montré de meilleures capacités de prédiction pour les cendres de biomasse unique que celles utilisant la base de données GTOX. Dans le cas des mélanges, les simulations globales utilisant l'ensemble de données FToxid étaient considérablement limitées ; et ceux utilisant la base de données GTOX n'ont pas donné de résultats satisfaisants. Les deux bases de données ont montré des capacités de prédiction de volatilisation correctes mais n'ont pas réussi à prévoir les températures caractéristiques du solidus et du liquidus.Pour améliorer la base de données thermodynamique, trois composés ternaires K2Ca2Si2O7, K2Ca6Si4O15 et K4CaSi3O9 ont été synthétisés. Plusieurs de leurs propriétés thermodynamiques ont été mesurées. Les composés intermédiaires stœchiométriques dans le binaire K2O-SiO2 ont également été remodelés par le modèle CalPhad Einstein de 3eme génération en utilisant des capacités thermiques expérimentales et calculées par DFT. Une version mise à jour et plus précise du diagramme de phase K2O-SiO2 calculé (solide uniquement) a été présentée.

International audience; N-terminal derivatization of proteins with permanently positive charged reagent constitutes a viable mass spectrometry bottom-up strategy for systematic confident identification of protein N-termini. Although shotgun nanoLC-ESI-MS/MS approaches are commonly applied in that context by dissociating multiply charged molecular ions upon low energy collision-induced dissociations (CID), we were keen to investigate an alternative sequencing method reckoning on more comprehensive high energy charge remote fragmentations (CRF) available with a MALDI-Tof/Tof instrument. Hence, two tunable activation methods, i. e. metastable laser-induced dissociations (LID) and high energy CID, were applied to several synthetic N-terminal tris(trimethoxyphenyl)phosphonium (TMPP) acetyl peptides and their MS/MS behaviors were compared with low energy CID MS/MS data (LC-ESI-QqTof equipment). The amino acid composition was found to play a significant role in the peptide backbone dissociation pathways of these fixed singly charged ions. Proline, arginine, aspartic acid, glutamic acid, but also surprisingly aliphatic residues were impacting the expected sequence fragmentation pattern.

Le récent programme de physique-chimie de la classe de seconde en France met en avant la démarche de modélisation des transformations chimiques par une réaction chimique. Cette communication vise à présenter l’analyse de la modélisation proposée dans le programme et la ressource officielle associée. Des considérations épistémologiques et didactiques permettent d’élaborer une grille d’analyse composée d’indicateurs à rechercher dans ces textes. Ils proposent tous les deux une démarche inductive de construction du modèle, et ne soulignent pas les caractères explicatif et prédictif du modèle. Le caractère unificateur du modèle et sa symbolique ne sont évoqués que dans la ressource.

Lipid oxidation is a major concern in the food, cosmetic, and pharmaceutical sectors. The degradation of unsaturated lipids affects the nutritional, physicochemical, and organoleptic properties of products and can lead to off-flavors and to the formation of potentially harmful oxidation compounds. To prevent or slow down lipid oxidation, different antioxidant additives are used alone or in combination to achieve the best possible efficiency with the minimum possible quantities. In manufactured products, that is, heterogeneous systems containing lipids as emulsions or bulk phase, the efficiency of an antioxidant is determined not only by its chemical reactivity, but also by its physical properties and its interaction with other compounds present in the products. The antioxidants most widely used on the industrial scale are probably tocopherols, either as natural extracts or pure synthetic molecules. Considerable research has been conducted on their antioxidant activity, but results regarding their efficiency are contradictory. Here, we review the known mechanisms behind the antioxidant activity of tocopherols and discuss the chemical and physical features that determine their efficacy. We first describe their chemical reactivity linked with the main factors that modulate it between efficient antioxidant capacity and potential prooxidant effects. We then describe their chemical interactions with other molecules (phenolic compounds, metals, vitamin C, carotenes, proteins, and phospholipids) that have potential additive, synergistic, or antagonist effects. Finally, we discuss other physical parameters that influence their activity in complex systems including their specific interactions with surfactants in emulsions and their behavior in the presence of association colloids in bulk oils.

Dans cet article, nous analysons les pratiques ordinaires d’une enseignante tunisienne relatives aux caractères qualitatifs d’une réaction chimique en première année secondaire (grade 10). Il s’agit d’une enseignante reconnue experte par l’institution. Ce travail s’inscrit dans le cadre de la théorie de l’action conjointe en didactique. Les données sont constituées d’un enregistrement vidéo et d’entretiens ante et post séance. Les différentes analyses que nous avons menées montrent que l’enseignante utilise un format d’enseignement de type « cours dialogué » tout en assumant la responsabilité de l’avancée régulière du savoir dans la classe. Les tâches confiées aux élèves sont peu ou pas demandeuses épistémiquement. Les pratiques observées donnent une image inductiviste des sciences, voire dogmatique. Leurs déterminants, notamment le point de vue sur les savoirs, leur élaboration, leur apprentissage et l’adressage de l’action de la professeure et les implications en formation sont discutés. This article deals with the analysis of teaching ordinary practices related to the qualitative characteristics of a chemical reaction at grade 10 in Tunisia. The observed teacher is recognized by the institution as an expert. Our theoretical framework is based on the Joint Action Theory in Didactics. Gathered data are constituted of video recording and interviews. The various analyses we carried out show that the teacher uses a turns talk lesson and that she assumes the responsibility of a regular progress of knowledge in the class. The student’s tasks are week from an epistemic point of view. The observed teaching practices give an inductive image of science, even dogmatic. Their determinants, namely the institutional requirements, the teacher’s point of view about knowledge, its elaboration, its learning, and their implication for teacher training are discussed.

This article presents some unpublished results obtained in the early 1980s, reworked in the early 2000s, without attempting to situate them in today's (2019) literature. Matroid theory is based on the abstract notion of linear dependence as privileged over the quantitative aspects encountered in classical linear algebra. A matroïd is based on a set E and the definition of subsets of E, verifying certain properties expressing the vector dependence or independence of these subsets. The basic structure of a chemical thermodynamics problem is based on the enumeration of a list of chemical species, a list of chemical elements and the correspondence between the elements and the species (this element may or may not belong to this species). A dual approach concerns species and chemical reactions (such species participates in such reaction). It can be simply associated with a matroïd, the set E being that of the chemical species. The axiomatics of the independent subsets are verified by collections of independent chemical species, i.e. not participating in the same reaction or having no chemical element in common. The axiomatics of dependent subsets are verified by chemical reactions. A stigm is a minimal chemical reaction and bases are independent subsets with maximum cardinal number. We find the previous structures from the matrices defining a chemical thermodynamics problem (based on the vector independence of the vectors constituting them). The orientations (+ / -) of the various subsets of the (oriented) matroïd are related to the relative positions of the chemical species in the chemical space, conditioning their character as reactants (+) or products (-) in the writing of chemical reactions. A first application is to provide a general framework for solving linear systems associated with a chemical thermodynamics problem (determination of the minimum number of equations required, etc.) and to provide specific solutions for more complex problems (solving mixed systems where certain chemical concentrations and potentials are fixed). A second application concerns the qualitative understanding of phase diagrams: it promises to be a major application. An analogy between chemical thermodynamics and electricity (loops, points, Kirchoff's rules etc.) is proposed, electricity being a field where matroids are already used. The first part of the text, in French, presents the general proposals concerning the correspondence between matroid theory and a problem of chemical thermodynamics. The second part, in English, presents a presentation at a conference illustrating on examples the contribution of the concept of affigraphy (Guy et Pla, 1997) and the theory of ortiented matroids to the understanding of the qualitative structure of phase diagrams; the orientations of the various subsets of matroid E (chemical space) imply those of the orthogonal or dual matroid E* (phase diagrams) (one recovers Schreinemakers' rules). Some search directions are indicated., Le présent article présente quelques résultats inédits obtenus au début des années 1980 et repris au début des années 2000, sans chercher à les situer dans la littérature d’aujourd’hui (2019). La théorie des matroïdes est fondée sur la notion abstraite de dépendance linéaire comme privilégiée par rapport aux aspects quantitatifs rencontrés dans l’algèbre linéaire classique. Un matroïde repose sur la donnée d’un ensemble E et la définition de parties de E, vérifiant certaines propriétés exprimant la dépendance ou l’indépendance vectorielle de ces parties. La structure de base d’un problème de thermodynamique chimique repose sur l’énumération d’une liste d’espèces chimiques, d’une liste d’éléments chimiques et de la correspondance entre les éléments et les espèces (tel élément appartient ou non à telle espèce). Une approche duale concerne les espèces et les réactions chimiques (telle espèce participe à telle réaction). On peut y associer simplement un matroïde, l’ensemble E étant celui des espèces chimiques. L’axiomatique des parties libres est vérifiée par les collections d’espèces chimiques indépendantes, c’est-à-dire ne participant pas à une même réaction ou n’ayant pas d’élément chimique en commun. L’axiomatique des ensembles dépendants est vérifiée par les réactions chimiques. Les stigmes sont les réactions chimiques minimales et les bases sont des parties libres de cardinal maximal. On retrouve les structures précédentes à partir des matrices définissant un problème de thermodynamique chimique (fondées sur l’indépendance vectorielle des vecteurs les constituant). Les orientations (+ / -) des différents sous-ensembles d’un matroïde (orienté) sont en relation avec les positions relatives des espèces chimiques dans l’espace chimique, conditionnant leur caractère de réactant (+) ou de produit (-) dans l’écriture des réactions chimiques. Une première application est de donner un cadre général pour la résolution des systèmes linéaires associés à un problème de thermodynamique chimique (détermination du nombre minimal d’équations nécessaires etc.) et apporter des solutions spécifiques pour certains problèmes plus complexes (résolution de systèmes mixtes où certaines concentrations et certains potentiels chimiques sont fixés). Une seconde application concerne la compréhension qualitative des diagrammes de phases : elle s’annonce comme une application majeure. Une analogie thermodynamique chimique - électricité (mailles, nœuds, lois de Kirchoff etc.) est proposée, l’électricité étant un domaine où les matroïdes sont déjà utilisés. La première partie du texte, en français, présente les propositions générales concernant la correspondance entre la théorie des matroïdes et un problème de thermodynamique chimique. La seconde partie, en anglais, présente un exposé en congrès illustrant sur des exemples l’apport du concept d’affigraphie (Guy et Pla, 1997) et de la théorie des matroïdes orientés à la compréhension de la structure qualitative des diagrammes de phases : les orientations des divers sous-ensembles du matroïde E (espace chimique) entraînent celles du matroïde orthogonal ou dual E* (diagrammes de phases). On retrouve les lois de Schreinemakers. Quelques directions de recherche sont indiquées.

Delphinidin-3-O-sambubioside and cyanidin-3-O-sambubioside are the main anthocyanins of Hibiscus sabdariffa calyces, traditionally used to make a bright red beverage by decoction in water. At natural pH, these anthocyanins are mainly in their flavylium form (red) in equilibrium with the quinonoid base (purple) and the hemiketal (colorless). For the first time, their acidity and hydration equilibrium constants were obtained from a pH-jump method followed by UV-vis spectroscopy as a function of temperature from 4 to 37 °C. Equilibrium constant determination was also performed by multivariate curve resolution (MCR). Acidity and hydration constants of cyanidin-3-O-sambubioside at 25 °C were 4.12 × 10(-5) and 7.74 × 10(-4), respectively, and were significantly higher for delphinidin-3-O-sambubioside (4.95 × 10(-5) and 1.21 × 10(-3), respectively). MCR enabled the obtaining of concentration and spectrum of each form but led to overestimated values for the equilibrium constants. However, both methods showed that formations of the quinonoid base and hemiketal were endothermic reactions. Equilibrium constants of anthocyanins in the hibiscus extract showed comparable values as for the isolated anthocyanins.

Direct Simulation Monte Carlo (DSMC) methods are used in Ariane group to compute aerodynamic forces and moments and heat fluxes on space objects for hypersonic flows in rarefied regimes.To caracterise the dislocation of the stages and the debris footprints, a precise modelisation of the mechanism that contribute to the heat flux is necessary. The contribution of the chemical reactions is important for the determination of the heat flux. The purpose of this thesis is to develop the in house IEMC tool using the DSMC method so that it can compute reactive flows.The different steps of the developments are presented in this work. The first step is the presentation, implementation and verification of two different chemistry models. They are validated for simulations on real test cases. Different models are tested in order to evaluate their effect. Chemical models implemented in the code depend on new input parameters, whose numerical data are uncertain. Using a uncertainty quantification study, it is shown that the output data of the reactive simulation, especially the heat flux, is weakly impacted by the tested uncertain parameters.; Les méthodes Direct Simulation Monte Carlo (DSMC) sont utilisées par Ariane group pour calculer les torseurs d'efforts aérodynamiques et les flux thermiques sur les engins spatiaux pour des écoulements hypersoniques en milieu raréfié.Afin de pouvoir caractériser la dislocation des étages de lanceurs et donc l'empreinte de retombée de débris, une modélisation précise des mécanismes générateurs de flux thermiques est nécessaire. Les réactions chimiques étant dimensionnantes pour le calcul du flux thermique, l'objectif de cette thèse est de développer l'outil de calcul avec la méthode DSMC nommé IEMC de manière à pouvoir prendre en compte les écoulements réactifs.Deux modèles de chimie sont mis en place pour pouvoir prendre en compte la totalité des réactions. Après leur vérifications sur des cas élémentaires, ils sont appliqués et validés sur des cas tests de rentrée pour différentes atmosphères. Les différents modèles considérés sont testés afin d'évaluer leur influence. Les modèles de chimie dépendent de nouveaux paramètres d'entrée, dont les valeurs numériques sont incertaines. Une étude de quantification de leur incertitude est menée et a permis de vérifier que les grandeurs de sorties de la simulation avec un écoulement réactif, notamment le flux thermique, n'est que peu impacté par ces paramètres incertains.

The study and performance analysis of a PEMFC fuel cell (Polymer Exchange Membrane Fuel Cell) requires coupled modeling of phenomena that takes place during its operation: Transport and transfer of reagents, reactionselectrochemical, heat transfer, and mechanical stresses. In this thesis we have developed a coupled model that takes into account all physicochemical phenomena that occur in the heart of the pile. For this we have developed a global model that includes the three sub-models: the Thermo-Fluid submodel, the submodel Electrochemical and mechanical sub-model. Indeed, the first sub-model represents the mass transport and heat transfer in different parts of the cell (channels, diffusion layers of gases, and membrane). The second represents the process of the redox reactions of the reagents in the electrodes and materializes the different voltage drops. The third concerns the mechanical behavior of the membrane due to elasto-plastic and hygrothermal deformations. The phenomena we have studied are represented by a formulation theoretical and our resolution was carried out by COMSOL MULTIPHYSIC software. We have been able to couple the three mathematical sub-models by an algorithm the interaction of physical, electrochemical and mechanical parameters within the cell. The results of our simulation, which represents coupled modeling, have been validated by experimental results from the literature and showed an improvement solutions to the results of the sequential modeling. The results showed that with a current density set at 3000A / m 2 the voltage Electrical was improved by 3% when the temperature was increased from 60 ° C to 120 ° C. Also, for the same current density, the voltage has improved by 10% when the pressure has been increased from 1 to 3 atm. This is due to the easy diffusion of gases at the interface electrode / electrolyte when increasing the pressure which leads a concentration of the reactants to the chemical reaction. The results also showed that the reduction of the membrane thickness from 175 to 75 μm allowed an increase of voltage of 11% for a current density 3000A / m2. Also, we found that the better stack performance is achieved when Relative Humidity (RH) is located between 60% and 80%, indeed, the results showed that for a voltage of 0.7V, a significant increase in current density from 2800 A / m2 to 3200 A / m2 is obtained when the HR has been increased from 40% to 80%. We also found that the increase tightening torque increases the mechanical stresses in the cell which causes a reduction in the porosity of the porous media and consequently the difficulty of diffusion gases. Simulations carried out allowed us to identify the optimal parameters of operation of the battery studied and which are: an operating temperature of 80 ° C, a gas pressure of 2 atm, a membrane thickness of 75 μm, a conductivity of 15m / s, diffusion layer porosity 0.6 and relative humidity between 60% and80%., L’étude et l’analyse des performances d’une pile à combustible de type PEMFC (Polymer Exchange Membrane Fuel Cell) exige une modélisation couplée des phénomènes qui se déroule pendant son fonctionnement : Transport et le transfert des réactifs, réactions électrochimiques, transfert de chaleur, et contraintes mécaniques. Dans cette thèse nous avons développé un modèle couplé qui prend en considération tous les phénomènes physicochimiques qui se produisent dans le coeur de la pile. Pour cela, nous avons développé un modèle global qui comporte les trois sous-modèles : le sous-modèle Thermo-Fluide, le sous-modèle Electrochimique et le sous-modèle Mécanique. En effet, le premier sous-modèle représente le transport de masse et le transfert de la chaleur dans les différentes parties dela cellule (canaux, couches de diffusion des gaz, et membrane). Le second représente le processus des réactions d’oxydoréduction des réactifs dans les électrodes et matérialise les différentes chutes de tension électriques. Le troisième concerne le comportement mécanique de la membrane dû à des déformations élasto-plastiques et hygrothermique.Les phénomènes que nous avons étudiés sont représentés par une formulation théorique et notre résolution a été effectuée par le logiciel COMSOL MULTIPHYSIC. Nous avons pu coupler les trois sous-modèles mathématiques par un algorithme mettant en oeuvre l’interaction des paramètres physiques, électrochimiques et mécaniques au sein de la cellule. Les résultats de notre simulation, qui représente une modélisation couplée, ont été validés par des résultats expérimentaux de la littérature et ont montrée une amélioration des solutions par rapport aux résultats de la modélisation séquentielle.Les résultats ont montré qu’avec une densité de courant fixée à 3000A/m2 la tension électrique s’est améliorée de 3% lorsque la température a été augmentée de 60°C à 120 °C. Également, pour la même densité de courant, la tension électrique s’est améliorée de 10% lorsque la pression a été augmentée de 1 à 3 atm. Ceci est dut à la diffusion facile des gaz au niveau de l'interface électrode/électrolyte lorsqu’on augmente la pression ce qui entraine une concentration des réactifs à la réaction chimique. Les résultats ont montré aussi que la réduction de l’épaisseur de la membrane de 175 à 75 μm a permis une augmentation de tension de 11% pour une densité de courant 3000A/m2. Aussi, nous avons constaté que la meilleure performance de la pile est obtenue lorsque l’humidité relative (RH) est située entre 60 % et 80%, en effet, les résultats ont montré que pour une tension de 0.7V, une augmentation significative de la densité de courant de 2800 A/m2 à 3200 A/m2 est obtenue lorsque la HR a été augmenté de 40% à 80%. Nous avons aussi constaté que l’augmentation du couple de serrage augmente les contraintes mécaniques dans la cellule ce qui provoque une réduction de la porosité des milieux poreux et par conséquence la difficulté de diffusion des gaz. Les simulations effectuées nous ont permis d’identifier les paramètres optimaux de fonctionnement de la pile étudiée et qui sont : une température de fonctionnement de 80°C, une pression des gaz de 2 atm, une épaisseur de la membrane de 75 μm, une conductivité de 15m/s, une porosité de couche de diffusion 0.6 et une humidité relative entre 60% et 80%.

International audience; Precise investigation of aero-thermodynamic and chemical processes relating to environmental precursor pollutants in an aircraft turbine is challenging because of the complexity of transformation processes at high temperature and high pressure. We present here, for the first time, new insights into the study of aero-thermodynamic processes, formation of nitrate and sulfate aerosol precursors, and investigate the influence of chemical processes on aero-thermodynamics. We also shed light on the effect of three-dimensional blade profile, radial spacing, and rotor speed on the performance of a high-pressure turbine. We highlight that flow vortex and the variation of chemical formation which appear in both rear stator blades and rear rotor blades. We found that the chemical processes were affected by the evolution of temperature (maximum of 16.9%) and flow velocity (maximum of 38.8%). Contrary to the conservative one-dimensional and two-dimensional modeling, which provide only the flow trends and flow evolution at cylindrical surface, respectively, our three-dimensional modeling approach offers the possibility of combining information on radial spacing and rotor-speed effect by providing three-dimensional images of spatial-geometry effect on aero-thermodynamic and chemical processes. Quantitatively, the magnitude of change in aero-thermodynamics and nitrogen oxidation may be expected to be up to 17% and 48%, respectively, over a stage of the high-pressure turbine.; L'étude précise des processus aéro-thermodynamiques et chimiques relatifs aux précurseurs de polluants dans une turbine d'avion est difficile en raison de la complexité des processus de transformation à haute température et à haute pression. Nous présentons ici, pour la première fois, de nouvelles perspectives dans l'étude des processus aérodynamiques, la formation de précurseurs d'aérosols de nitrate et de sulfate, et étudions l'influence des processus chimiques sur l'aérothermodynamique. Nous avons également mis en lumière l'effet du profil de la lame tridimensionnelle, de l'espacement radial et de la vitesse du rotor sur les performances d'une turbine haute pression. Nous mettons en évidence ce vortex d'écoulement et la variation de la formation chimique qui apparaissent dans les deux lames de stator arrière et les pales du rotor arrière. Nous avons trouvé que les processus chimiques étaient affectés par l'évolution de la température (maximum de 16,9%) et de la vitesse d'écoulement (maximum de 38,8%). Contrairement à la modélisation unidimensionnelle et bidimensionnelle conservatrice, qui fournit uniquement les tendances d'écoulement et l'évolution du flux à la surface cylindrique, notre approche de modélisation tridimensionnelle offre la possibilité de combiner des informations sur l'espacement radial et l'effet de la vitesse du rotor en fournissant images tridimensionnelles de l'effet de géométrie spatiale sur les processus aéro-thermodynamiques et chimiques. Quantitativement, on peut s'attendre à ce que l'amplitude de la modification de l'aérodynamique et de l'oxydation de l'azote atteigne respectivement 17% et 48% sur une étape de la turbine haute pression.

Lipases are versatile enzymes that can be used for various kinds of biocatalyzed reactions. Owing to their selectivity and their mild reaction conditions, they can be often considered as more interesting than classical chemical catalysts. Besides their application in oil and fat processes, these enzymes have proved to be very attractive for other lipase-catalyzed reactions. This review discusses the latest results where lipases are used for the epoxidation of lipid substrates (namely fatty acids and their derivatives) and phenolic compounds. This chemo-enzymatic process involves a two step synthesis where the biocatalyst acts as a perhydrolase to produce peracids, which then act as catalysts to epoxidize double bonds. Various factors govern the efficiency of the reaction in terms of kinetics, yields and enzyme stability. These parameters are evaluated and discussed herein.

In this study we present results from a laboratory experiment designed to evaluate the first-order chemical reaction rate (k) of ozone in water films on plant leaves occurring during dew or rain events. Ozone deposition to wet cuticles is indeed known to be a significant pathway of ozone deposition, but the underlying processes are not yet well understood. Leaf infusions obtained by infusing plant leaves with water at room temperature were introduced into a wet effluent denuder fed with a flux of ozone-rich air. Ozone, water vapour concentrations and temperature were measured in both inlet and outlet airflows in order to compute ozone reaction rates kr using an ozone reaction-diffusion model in the water film. Ascorbate solutions were used to validate the set up and led to kr = 3.6 107 M−1 s−1 consistent with the literature. Ozone reaction rates were determined for wheat, beech, oak and pine leaves infusions at several developmental stages were, as well as for rain samples. Leaf infusions reaction rates were between 240 s−1 and 3.4 105 s−1 depending on species and developmental stage, while kr for rain water range from 130 to 830 s−1. Wheat leaves solutions showed significantly (P

Cette étude vise à mettre en évidence dans quelle mesure des élèves tunisiens démarrant l’apprentissage de la chimie en langue française se sont approprié le langage permettant de représenter la réaction chimique. Nous avons cherché à évaluer leur capacité à associer des noms et des symboles représentatifs des entités et espèces chimiques et à donner du sens aux représentations littérales et symboliques de la réaction chimique. Deux méthodes de collecte des données ont été utilisées : un questionnaire papier crayon et un exercice évaluatif. Les élèves semblent rencontrer des difficultés pour décrire une réaction chimique en respectant les règles orthographiques et grammaticales du langage de la chimie. Dans leur majorité, ils n’arrivent pas à coordonner les différents niveaux de connaissances à mettre en jeu pour arriver à donner du sens aux représentations de la réaction chimique aussi bien dans le niveau macroscopique que microscopique. Trois sources de difficultés conduisant à l’utilisation de raisonnements alternatifs ont été identifiées : l’impossibilité d’application des conventions où règles enseignées ; l’absence de connaissances chimiques suffisantes car elles ne sont pas enseignées à ce niveau ; la non perception de la conservation à travers le changement. This study is aimed to emphasise to what extent Tunisian students who started learning chemistry in French appropriated the language necessary to represent the chemical reaction. We sought to evaluate their capacity to associate names with symbols representative of chemical entities and species and to give sense to the literal and symbolic representations of the chemical reaction. Two data collection methods were used: a paper questionnaire and an evaluative exercise. Pupils seem to meet difficulties to describe a chemical reaction and simultaneously satisfy the spelling and grammatical rules of the language of chemistry. Most of them fail to coordinate the different levels of knowledge to mobilise and manage to give meaning to the representations of the chemical reaction both at microscopic and macroscopic levels. Three sources of difficulty leading to the use of alternative arguments: the impossible application of conventions or taught rules ; the lack of appropriate chemical knowledge because they are not taught at that level ; the failure to perceive conservation through change. Diese Forschungsarbeit möchte hervorheben, in wie fern tunesische Schüler, die gerade mit Chemie auf Französisch anfangen, sich die Sprache zur Darstellung der chemischen Reaktion angeeignet haben. Wir haben bewertet, in wie fern sie fähig sind, Begriffe und Symbole der chemischen Wesen und Gattungen zu assoziieren und den eigentlichen und symbolischen Darstellungen der chemischen Reaktion einen Sinn zu geben. Zwei Methoden zur Sammlung der Daten wurden benutzt : ein Fragebogen und eine Testübung. Die Schüler scheinen, auf Schwierigkeiten zu treffen, um eine chemische Reaktion zu beschreiben und gleichzeitig die Rechtschreibe- und Grammatikregeln der chemischen Sprache zu respektieren. Die meisten schaffen es nicht, auf die verschiedenen Kenntnisstufen zurückzugreifen, um den Darstellungen der chemischen Reaktion sowohl auf makroskopischer als auf mikroskopischer Ebene einen Sinn zu geben. Es wurden dabei drei Schwierigkeiten erfasst, die zur Anwendung von alternativen Schlussfolgerungen geführt haben : die Unfähigkeit zur Umsetzung der unterrichteten Regeln oder Prinzipien, mangelnde chemische Kenntnisse (weil Chemie an dieser Ebene nicht unterrichtet wird), und die mangelnde Wahrnehmung der Beständigkeit im Wandel. Este estudio apunta a poner en evidencia en qué medida los alumnos tunisinos que comienzan el aprendizaje de la química en lengua francesa se han apropiado el lenguaje que permite representar la reacción química. Hemos intentado evaluar su capacidad a asociar algunos nombres y símbolos representativos de las entidades y especies químicas y dar sentido a las representaciones literales y simbólicas de la reacción química. Dos métodos de recolección de los datos han sido utilizados : un cuestionario papel lápiz y un ejercicio de evalución. Los alumnos parecen encontrar dificultades para describir una reacción química respetando las reglas de ortografía y de grámatica del lenguaje de la química. En su mayoría, no consiguen coordonar los diferentes niveles de conocimientos que se deben usar para dar significación a las representaciones de la reacción química, tanto al nivel microscópico como macroscópico. Tres fuentes de dificultades que conducen al uso de razonamientos alternativos han sido identificadas : la imposibilidad de aplicar ciertas convenciones o reglas enseñadas ; la ausencia de conocimiento químicos suficientes porque no se enseñan a este nivel ; la no percepción de la conservación a través del cambio.

article i nfo Article history: Received 2 December 2010 Accepted 9 March 2011 Almost two thirds of plantain world production is processed by means of deep frying which place it in the same occurrence as potatoes-based food in some tropical regions (Latin America, Central Africa and Southeast Asia). Asparagine content and effect of water activity on acrylamide kinetic in a plantain matrix was surprisingly investigated for the first time. Asparagine content was analyzed in ten edible Musa L., and "Cooking bananas" were found (maximum of 70 mg/100 g db) to be less concentrated than "dessert bananas" (maximum of 321 mg/100 g db). Moreover, asparagine content decreased by 75% after 11 days of post- harvest ripening. Acrylamide formation/elimination kinetics were determined in plantain paste at three different initial water activity values (0.972, 0.904, and 0.430) measured at 25 °C and heated at high temperatures (140-200 °C) in a closed reactor. Acrylamide in plantain was formed at the same magnitude as for potatoes, rye and wheat-based products (max ~0.9 ppm, wb). Kinetic parameter estimation was performed using a single response modeling. The reaction kinetic and the estimated kinetic parameters revealed an increase in acrylamide formation and elimination reaction rates with decreasing water activity. The corresponding activation energies of the rate constants remained unaffected.

Contact: nawel.achir@supagro.inra.fr. Fax: 133-467-617055; International audience; The kinetics of trans-beta-carotene and trans-lutein degradation were individually investigated in palm olein and Vegetaline (R), at four temperatures ranging from 120 to 180 degrees C. HPLC-DAD analysis was carried out to monitor trans and cis carotenoid variations over the heating time at each temperature. In both oils, initial trans-beta-carotene and trans-lutein degradation rates increased with temperature. Trans-lutein was found to degrade at a slower rate than trans-beta-carotene, suggesting a higher thermal resistance. The isomers identified were 13-cis- and 9-cis-beta-carotene, and 13-cis-, 9-cis-, 13'-cis-, and 9'-cis-lutein. In spite of the higher number of lutein cis isomers, their total amount was lower than that of beta-carotene cis isomers. Trans and cis carotenoids were involved in degradation reactions at rates that increased with temperature. All degradation rates were generally found to be lower in Vegetaline (R) than in palm olein. These results were explained by the initial composition of the two oils and especially their peroxide and vitamin E contents.

Hibiscus sabdariffa L. is a worldwide consumed plant, principally after infusion of its dried sepals and calyces, which are usually discarded. Nevertheless, they represent a potential source of natural bioactive compounds, e.g. polyphenols, which could add value to this under-exploited plant. Protocatechuic acid (PA) was chosen as a model of the phenolic acids that can be extracted from H. sabdariffa. In order to modify PA hydrophilic character, which limits its use in lipid-rich food products, PA was esterified to C-1-C-18 alcohols, and the impact of lipophilization on its antioxidant activity was evaluated in both, an homogeneous (DPPH and ORAC methods) and an heterogeneous (CAT method) system. Results herein obtained showed that, depending on the grafted alkyl chain length, lipophilization could positively affect the antioxidant activity of PA in heterogeneous media; therefore, support its use as an innovative way to synthesize molecules with an improved antioxidant capacity and potential to be used as multifunctional preservatives in food

National audience; In literature experimental results on the transformation of meat products are often contradictory or difficult to compare from one case to another. This is because they have been obtained in different equipment. Moreover, they are often a lack of data to predict the effect of new process conditions on the evolution of the quality of process foods. Mathematical modelling which combines transfers phenomena to chemical reactions is appropriate to respond to this situation. This approach is applied here on two types of processes: meat cooking and the dry-curing of ham. It illustrates how combined modelling can be used to find out the best scenarios to obtain a targeted food quality.

This study was carried out to assess the impact of pink grapefruit juice composition and structure on the degradation kinetics of lycopene and β-carotene using model systems and multiresponse modeling. Carotenes were heated at four temperatures in their native matrix (juice) or were extracted and incorporated in water/ethanol emulsion systems formulated with or without ascorbic acid or naringin. Kinetic analysis showed that the rate constants and activation energy were lower for lycopene than for β-carotene in the juice, while this trend was inversed in the model system. Multiresponse modeling was used to analyze the role of ascorbic acid and naringin in carotene degradation. Ascorbic acid had a very low impact, while naringin significantly increased the carotene degradation and isomerization rates. We concluded that lycopene was more sensitive to thermal degradation and phytochemical interactions than β-carotene, but this behavior was masked in the fruit juice matrix by better structural protection.

Sugar cane bagasse and curaua acidolysis lignins were used to get a better understanding of the mechanism involved in a new chemical modification of sugar cane bagasse and curaua fibres, consisting in a selective oxidation of lignin by chlorine dioxide and reacting some of the created unsaturated units (quinones or muconic derivatives) with furfuryl alcohol (FA). The objective of the treatment was to create a fibre coating increasing compatibility between fibres and phenolic resins in composites. The lignins were reacted with chlorine dioxide to oxidize the phenolic units of the polymer and then treated with furfuryl alcohol. Weight percent gain of 14% and 10% were obtained for sugar cane bagasse and curaua, respectively. 1 H and 31 P NMR, as well as FT-IR results showed that bagasse lignin had more guaiacyl than syringyl units and the reverse for curaua lignin. 1 H NMR of oxidized lignins revealed a decrease of the aromatic and methoxy content after the ClO 2 oxidation, due to partial degradation of the macromolecule. Thermal analysis showed that sugar cane lignin decomposes at lower temperature than curaua lignin, partly due to the high content of condensed structural units present in curaua lignin. Condensed units decompose at higher temperatures than uncondensed ones. The reaction of oxidized lignin with FA shifted the decomposition exotherm to lower temperature for both curaua and sugar cane bagasse lignins, due to the modification introduced into their structures.

While industrial oleochemistry is able to transform the carboxylic group of natural fatty acids, the fatty chain remains generally unchanged. This paper relates several attemps made at CIRAD to propose alternatives through reactions performed under industrialy affordable conditions: normal or soft cracking, acylation of aromatic rings by a fatty acid, condensation of fatty acids to symetrical ketones or methyl ketones and subsequent derivatization; theses processes shore the use of cheap heterogeneous catalysts, reduced level of by-products among other "green advantages". (Resume d'auteur)

International audience; CH4 decomposition over a wood char was investigated as an alternative green catalyst to produce hydrogen from hydrocarbons. Pyrolytic carbon (pyrocarbon) deposition leads to apparent deactivation of the catalyst by pore-mouth plugging. The activity of the carbon bed and its available surface area are easily restored by H2O gasification. The used char with pyrocarbon deposition was even found to be more reactive to gasification than the fresh char used in our conditions. This finding was highlighted by: (i)determination of gasification reaction extents by steam, (ii) temperature-programmed oxidation (TPO) of the fresh, used and reactivated chars and (iii) TPO under differential scanning calorimetry of these chars and demineralised chars. High-resolution transmission electron microscope (HRTEM) analysis of the chars showed different multiscale organisation of the carbon materials (disordered and graphitic mesoporous nanostructures). The fast regeneration of the used char could be attributed to the catalytic effect of the minerals present in the char that are reduced under our conditions of CH4 conversion. The predominant oxidation of the pyrocarbon compared to the char during its regeneration is evidenced through differential annealing (at 1800◦C) followed by XRD analysis. The oxidation of pyrocarbon is faster than the oxidation of the weakly reactive mesoporous carbon in char as shown by the HRTEManalysis. Consequently, wood char is an effective, easy to regenerate and cheap catalyst for convertinghydrocarbons (CH4 or tar) into syngas.

The catalyst/biomass integration concept is demonstrated to promote the reduction of char residence time and/or energy consumption through the catalysis of the rate limiting step of the whole biomass gasification process. Both the in-situ formation of the Ni0 nano catalyst and the CO2 gasification of the resulting nanocomposite char/nanoNi0 can occur at temperatures as low as 500 °C.

Caffeic, ferulic, and coumaric acids were lipophilized with saturated fatty alcohols (C1?C20). The antioxidant properties of these hydroxycinnamic acids and their alkyl esters were evaluated in various assays. Furthermore, the antioxidant efficiency of the compounds was evaluated in a simple o/w microemulsion using the conjugated autoxidizable triene (CAT) assay. All evaluated phenolipids had radical scavenging, reducing power, and metal chelating properties. Only caffeic acid and caffeates were able to form a complex with iron via their catechol group in the phenolic ring. In the o/w emulsion, the medium chain phenolipids of the three homologues series were most efficient. The antioxidant properties and efficacies were dependent upon functional groups substituted to the ring structure and were in the following order: caffeic acid and caffeates > ferulic acid and ferulates > coumaric acid and coumarates. Moreover, the results demonstrated that the test system has an impact on the antioxidative properties measured.

International audience; Experimental results from literature on the evolution of food quality during meat treatments are very difficult to use in practice to improve food quality since they often correspond to a specific equipment and a few process conditions. This leads to contradictions between studies and makes difficult to transpose results from one case to another. Mathematical modelling which combines transfers phenomena to chemical reactions is appropriate to respond to this situation. This paper illustrates how this has been applied to predict the final quality of cooked meat and dry-cured ham. The approach presented in this paper can be generalized to other foods and other processes to find out the best scenarios to obtain a targeted quality by taking into account both initial food characteristics and types of industrial equipment.

Lipid oxidation is a standard parameter in the evaluation of meat quality. It is most often used when the composition of the meat is modified, either by changing the animal's diet or by adding food supplements during post-slaughter meat processing. Malonaldehyde (MA) is commonly accepted as the main lipid oxidation product in meat. In this study, changes in MA contents in chicken meat enriched with n3-PUFA during cooking were analysed. Small samples (1.5 g) of ground chicken thighs were placed in plastic bags, wrapped in thin film, and immersed in a water bath at different temperatures (50, 70 and 100°C) for cooking times ranging from 0 to 30 min. MA content was measured by liquid chromatography. MA content first increased rapidly and then decreased. The kinetics were fitted to a model using sequential first-order reactions including appearance and disappearance rate constants. The temperature influenced the rate constants according to Arrhenius' law, with the highest activation energy for the appearance rate constant. An increase in the vitamin E content of the meat reduced the appearance rate but not the disappearance rate constant. Practical applications: This study investigates the possibility of modelling the MA content in n3-PUFA enriched chicken meat during cooking in order to predict the lipid oxidation state of the meat consumers would eat. By understanding the mechanisms of MA appearance and disappearance reactions according to the level of antioxidant present in the meat, this study enables to monitor the lipid oxidation extent. The utility of vitamin E as an antioxidant in n3-PUFA enriched chicken meat is demonstrated. This study also enlightens the behaviour of the MA, the compound most widely used in literature to characterize the lipid oxidation extent, which is a transition product and must be used with care. In fact, it is clearly shown that a single value of MA content cannot express an oxidation state due to cooking without prior focus on the complete kinetics to determine the appearance and disappearance phases of the MA.

In order to give insight into beta-carotene degradation mechanism during the storage of dried orange-fleshed sweet potato, and particularly into the role of isomers and norisoprenoids formation, multi-response kinetic modelling was applied. Determination of degradation compounds were carried out by HPLD-DAD and SPME-GC-MS as a function of time between 10 and 40 A degrees C and at four water activities from 0.13 to 0.76. Kinetic modelling was developed assuming first-order reactions and by using mass balance. Eight compounds, namely, two isomers (9-cis- and 13-cis-beta-carotene), two beta-carotene epoxides (beta-carotene 5,6 and 5,8 epoxide) and four volatile compounds (beta-cyclocitral, beta-ionone, 5,6-epoxy-beta-ionone and dihydroactinidiolide), were integrated into two theoretical reaction schemes. The different models were discriminated according to goodness of fit to experimental data. This work showed that: (1) the formation of cis-isomers from beta-carotene preceded oxidation, (2) beta-cyclocitral arose directly from beta-carotene scission while the other norisoprenoids resulted from beta-carotene epoxide degradation, (3) cis-isomers were high reactive compounds. Temperature had a major influence on reaction rates k while water activities only impacted k at values under 0.51. Therefore, multi-response modelling is not only a tool to predict beta-carotene degradation but a interesting way to select the appropriate degradation scheme based on the different options presented in literature.

This work concerns the development of a non-contact calorimeter for two-phase flow characterization. The biphasic flow is performed under a droplet configuration inside millimetric tubings which are inserted into the isoperibolic chip. The main idea is to combine the Infrared Thermography and microfluidic tools to propose a suitable technique for accurate measurements. Microfluidics enables the use of small reaction volumes thus limiting any risk of dangerous reactions inside droplets, the Infrared tool enables to monitor the thermal signature of these flows with high accuracy. The results of this thesis show that this tool is able to estimate the thermophysical properties of non-reactive flows. Also , it is possible to characterize chemical reactions in terms of enthalpy and kinetics . Finally the latter characterization was compared to conventional techniques to demonstrate the benefits and the precision of the tool.; Ce travail porte sur le développement d’une technique de calorimétrie sans contact pour des écoulements diphasiques. Ces derniers sont réalisés sur la forme d’un train gouttes dans des tubes de taille millimétriques dans des supports isopériboliques. L’idée principale est de coupler la Thermographie Infrarouge et les outils microfluidiques pour proposer une technique adapté de mesure. L’utilisation de la microfluidique rend possible l’utilisation de très faibles volumes réactionnels limitant ainsi tout risque lié à la dangerosité des réactions réalisées au sein des gouttes, l’outil Infrarouge permet de suivre ces écoulements avec grande précision. Les résultats de ces travaux de thèse montrent que l’outil est capable d’estimer des propriétés thermo-physiques des écoulements non réactifs. Ainsi, que de caractériser de réactions chimiques en termes d’enthalpie et cinétique. Finalement cette dernière caractérisation a été comparée aux techniques classiques pour mettre en évidence la précision et les avantages de l’outil développé

Thermal degradation kinetics of the major blood orange xanthophylls (cis-violaxanthin, lutein, b-cryptoxanthin, zeaxanthin and cis-antheraxanthin) were investigated at 45, 60, 75, and 90 _C in real juice and three model systems formulated to evaluate the impact of xanthophyll form (esterified or free) and pH (acid or neutral). Xanthophylls were monitored by HPLC-DAD and kinetic parameters were identified by non-linear regression. A second order model best fitted the degradation curves of xanthophylls. All degradation rates were the lowest in real juice. Esterified forms were more stable than were the free forms. In all acidic media, b-cryptoxanthin exhibited the lowest degradation rates followed by lutein and zeaxanthin. In comparison, the epoxy carotenoids cis-violaxanthin and cis-antheraxanthin degraded around 3-fold faster in their esterified form. In their free form, cis-antheraxanthin degraded 30-fold faster while cis-violaxanthin instantaneously disappeared because of the isomerisation of its 5,6-epoxy groups into 5,8-epoxy. By contrast, in neutral medium, free epoxy-xanthophylls were about 2-fold more stable than were the free hydroxy xanthophylls lutein, zeaxanthin and b-cryptoxanthin. Kinetic behaviours of xanthophylls were closely dependent on their chemical structures. (Resume d'auteur)

The synthesis of human milk fat substitutes (HMFS) which show a high degree of similarity to human milk fat (HFM) is of great interest to ensure a supply in infant nutrition with a triacylglyceride composition as close as possible to mothers milk. Biocatalyzed modifications of natural oils using microbial or plant-derived enzymes enable the production of high-value HMFS. Due to the mild reaction conditions and the exceptionally high sn-1,3-regioselectivity of these enzymes, they are preferred over chemical catalysis in the development of these lipids with desired nutritional and functional properties. In this article, research spanning over 20 years of lipase-catalysis for the production HMFS is reviewed. Specific attention is paid to the evaluation of the regiospecificity of the biocatalysts, choice of natural oils and acyl donors, production processes, purification of the HMFS, and analytical procedures for their characterization.

The design of educational software involves the construction of knowledge bases requiring input from several areas of research : computer science, more specifically knowledge representation, human-computer interaction, didactics, cognitive science and pedagogy to mention only the major ones. This project of conceiving and implementing an interactive learning environment for problem solving in the field of chemistry gives the opportunity to put forward a few questions most of which have been asked before, but are considered here under a different angle. In this paper, we introduce some of the questions bordering didactics and cognitive ergonomics as well as a few of the possible answers. What is the knowledge space for a chemistry problem ? What is the complexity level of this problem for the students ? What languages enable us to represent the physico-chemical system associated to a reaction ? How can the temporal and dynamic aspect of the reaction be represented ?, La conception d’un logiciel éducatif suppose la mise en œuvre de connaissances relevant de plusieurs domaines : l’informatique, et plus particulièrement la représentation des connaissances et les interfaces homme-machine, la didactique, la psychologie cognitive, les sciences de l’éducation, pour ne citer que les principaux. À l’occasion d’un projet portant sur la résolution de problèmes de chimie, la conception et la réalisation d’un environnement d’apprentissage interactif ont remis en avant quelques questions, connues pour la plupart, mais vues sous un angle différent. Dans ce texte, nous présentons certaines de ces questions, à la frontière entre la didactique et l’ergonomie cognitive, ainsi que quelques-unes des réponses possibles : quel espace de connaissances pour le problème de chimie ? Quelle est la nature de la complexité de ce problème pour les élèves ? Quel langage permet de représenter le système physico-chimique associé à une réaction ? Comment représenter l’aspect temporel et dynamique de la réaction ?, La realización de un programa informático educativo supone la implementación de conocimientos relativos a varios dominios : la informática, y particularmente la representación de conocimientos y las interfases hombre-máquina, la didáctica, la psicología cognitiva, las ciencias de la educacion, porno citarque las principales. En la ocasión de un projecto que trata sobre la resolución deproblemas en química, la concepción y realización de un medio de aprendizaje interactivo, llevó ante todo a la proposición de algunas preguntas, conocidas por la mayoría, pero vistas bajo un ángulo diferente. En este texto, presentamos algunas de esas preguntas, en la frontera entre la didactica y la psicología cognitiva del trabajo, así como algunas de las respuestas posibles : ¿Cuál espacio de conocimientos para el problema de química ? ¿ Cuál es la naturaleza de la complejidad de este problema para los alumnos ? c Qué lenguaje permite representar el sistema físico-químico asociado a una reacción ? ¿ Cómo representar el aspecto temporal y dinámico de la reacción ?, Schwob Monique, Blondel François-Marie. Questions posées par la conception et la réalisation d'un environnement d'aide à la résolution de problèmes en chimie. In: Didaskalia, n°8, 1996. Nouvelles technologies dans l'enseignement des sciences et des techniques. pp. 111-137.

IATE Axe 4 : Biotechnologie microbienne et enzymatique des lipides et des agropolymères; Covalent modification of antioxidants through lipophilization is an important field of research aiming at developing antioxidants with improved efficacy. However, due to insufficient knowledge on how hydrophobicity affects antioxidant activity, lipophilization strategies have been largely based on empirism. Often, the resulting lipophilized antioxidants were not optimal. Here we described how the body of knowledge regarding hydrophobicity has been dramatically redefined as unexpected results were recently published. Using a broad range of lipophilized antioxidants assessed in dispersed lipids models and cultured cells, it has been demonstrated that the antioxidant activity increases progressively with increasing chain length up to a critical point, beyond which the activity of the compounds dramatically decreases. Taking into account this nonlinear phenomenon, also known as cut-off effect, antioxidant drug designers now have to seek the critical chain length to synthesize the optimal drug in a rational manner. Here, we briefly presented three putative mechanisms of action to try to account for the cut-off effect.

Le principal atout des biocarburants de seconde génération tient au fait que leurs procédés d"obtention doivent permettre de convertir l'intégralité de la biomasse. La compétition entre usage alimentaire et non alimentaire des produits agricoles est limitée. La plante complète est valorisée ; à terme, une valorisation de nombreux résidus et déchets organiques peut même être envisagée y compris pour la synthèse de nombreux produits chimiques et de molécules plateformes, précurseur de nombreuses applications chimiques.

The present research aims to understand the chemo-hydro-mechanical behavior of stiff clays through two geological formations, the Boom Clay and the ypresian clays which are considered as possible host formations for the radioactive wastes disposal in Belgium. The volume change behavior was studied in both intact and reconstituted states, and under different conditions: under K0 and isotropic loading, under loading/unloading loops. The results show that the volume change behavior is governed by the competition between the physico-chemical effect and the mechanical effect, characterized by a threshold stress which corresponds to the swelling stress in terms of structure changes. A constitutive law was developed to capture this aspect. The permeability was determined, compared with the results in literature and correlated with the parameters as void ratio. The permeability variation with depth shows the important role of macro-pores in fluids' transfer. The volume change behavior and permeability of intact Boom Clay and ypresian clays are also influenced by pore water chemical composition changes which modify the diffuse double layer and give rise to the aggregation of clay particles. The elastic parameters, yield curve and failure envelope of Boom Clay and ypresian clays were identified. A conceptual elasto-plastic model was developed, accounting for the swelling effects and the competition between the physico-chemical effect and the mechanical effect; La présente étude vise à comprendre le comportement chimico-hydro-mécanique des argiles raides à travers deux formations géologiques, l'argile de Boom et les argiles yprésiennes, qui sont censées être des formations hôtes potentielles pour le stockage de déchets radioactifs en Belgique. Le comportement volumique a été étudié tant à l'état intact qu'à l'état reconstitué, et sous différentes conditions : K0 et isotrope, sous des boucles de chargement - déchargement. Les résultats obtenus montrent que le comportement volumique de ces argiles est gouverné par la compétition entre l'effet physico-chimique et l'effet mécanique, caractérisée par une contrainte seuil qui correspond à la contrainte de gonflement en termes de changements de structure. Une loi de comportement volumique a été ainsi développée afin de décrire cet aspect. La perméabilité a été déterminée, comparée avec les résultats dans la littérature et corrélée avec les paramètres comme l'indice des vides. La variation de la perméabilité avec la profondeur ont mis en évidence le rôle déterminant des macro-pores dans le transfert des fluides. Le comportement volumique et la perméabilité des argiles de Boom et yprésiennes intactes sont aussi influencés par la variation de la composition chimique de l'eau de pore, qui modifie la double couche diffuse et favorise l'agrégation des particules argileuses. Les caractéristiques élastiques, la surface de charge et l'enveloppe de rupture ont été identifiées pour le comportement déviatorique des argiles de Boom et yprésiennes. Un modèle élasto-plastique conceptuel a été développé permettant de tenir compte des effets du gonflement et de la compétition entre l'effet mécanique et l'effet physico-chimique

In recent years, a novel medium with similar properties to ionic liquids but with additional advantages regarding cost, environmental impact, and synthesis has been developed: deep eutectic solvents (DESs). These solvents result from the association between an organic salt (ammonium or phosphonium) with a hydrogen-bond donor such as alcohols, acids, or amides. To date, the availability of green, inexpensive and easy to handle solvents is almost non-existent. Therefore, DESs currently arouse growing interest in many research fields. This review deals with the major applications of this new family of solvents with a particular focus on lipase-catalyzed reactions such as hydrolysis, aminolysis, or alcoholysis.

Kinetic modelling of myofibrillar protein denaturation and oxidation during heating. European Federation of Food Science and Technology (EFFoST)

La synthèse de mes travaux de recherche concerne les phénomènes de transfert dans des liquides visqueux réactifs. L’application visée est l’élaboration des verres déclinée autour de trois grands sujets : les transferts de masse entre des bulles et un «verre» fondu, la stabilité des mousses de verre et les phénomènes de convection naturelle appliqués aux fours verriers.Sur le premier thème, l’accent est mis sur la prise en compte des réactions chimiques d’oxydoréduction liées au fer contenu dans les verres industriels. Un modèle couplant advection-diffusion-réaction a été utilisé pour déterminer les coefficients de transferts de masse de l’oxygène. Ces résultats ont été appliqués à la résorption de bulles d’oxygène. Les évolutions de la taille des bulles au cours du temps obtenuesexpérimentalement sont comparées à celles issues des modèles numériques.La stabilité des mousses a été abordée en étudiant le drainage et la stabilité de bulles à la surface libre d’un liquide et la stabilité de films verticaux. Un code numérique basé sur la formulation intégrale des équations de Stokes a été développé et appliqué au drainage des bulles. Les résultats montrent que les films entre une bulle et une surface libre drainent de façon exponentielle avec le temps et que la taille relative dela bulle comparée à l’échelle capillaire est un facteur important. Plus la bulle est grosse, plus le film draine lentement. Une expérience pour étudier le drainage de bulle dans un verre a été développée avec laquelle nous retrouvons les comportements théoriques indiqués ci-dessus. Des mécanismes de stabilisation des films de verre ont également été mis en avant reposant sur l’évaporation du sodium.Les phénomènes de convection dans les fours verriers sont abordés en étudiant les distributions des temps de séjour. Une représentation minimale d’un bain de verre est faite à l’aide de deux réacteurs parfaitement agités avec un volume mort important mis en évidence. La convection naturelle est étudiée en focalisant sur un modèle simplifié à deux dimensions. Il ressort qu’un seul paramètre correspondant au produit du nombre de Rayleigh par le rapport d’aspect, hauteur sur longueur, au carré, contrôle l’écoulement et la thermique. Les lois de transferts sont établies à l’aide d’une analyse numérique.

La Réaction Alcali Granulat (RAG) et la Réaction Sulfatique Interne (RSI) sont deux pathologies endogènes du béton dégradant les performances mécaniques des matériaux atteints. Ceci induit des problèmes en termes de fonctionnalités de service et d’intégrité structurelle des ouvrages concernés. Pour s’assurer de la fiabilité des modèles prédictifs nécessaires à la gestion des structures, les estimations numériques qui en sont issues doivent être comparées à des résultats expérimentaux. Dans ce contexte, des essais ont été menés sur des poutres en béton armées ou non soumises à des gradients hydriques responsables de développement de champs d’expansions hétérogènes dans les structures. Des bétons réactifs vis-à-vis de la RSI et/ou de la RAG ont été utilisés. Les corps d’épreuve ont été suivis en termes de déformations et de teneur en eau. Cet article décrit les résultats expérimentaux puis propose une vérification de la validité de la théorie des poutres dans le cadre de ces essais. Enfin, la teneur en eau des structures est corrélée à leur expansion afin de mettre en évidence l’influence des expansions sur la modification des propriétés de transfert hydrique.