TPE 1S

Mabrouki Belqis Kreifeur Somaya Ibn Khaldoun Travail Personnel Encadré 1 ères Thème : Santé et bien-être Sujet : Le four micro-ondes (FMO) Le FMO est-il un danger pour la santé de l’homme ? Année : 2014/ 2015 Introduction or 15 Sni* to View Lors de ce TPE, notre objectif étant den apprendre plus sur les objets de notre quotidien, nous avons choisi le FMO. En effet, le FMO est aujourd’hui un appareil indispensable dans nos cuisines. Son utilisation facile et rapide a séduit plus d’une personne. Page 5 Il) Etude sur les éventuels dangers du FMO 1) Les Impacts du FMO sur les aliments age IO 2) Les conséquences sur l’homme Page 14 III) Conseils d’utilisation Page 16 Conclusion page 17 Bibliographie Page 18 l) ce FMO 1) un peu d’histoire : Le FMO a été découvert accidentellement par l’ingénieur Percy Spencer en 1947. Ce dernier dirigeait, dans l’entreprise américaine Raytheon, l’usine de magnétrons pour radars. Alors qu’il passait près d’un magnétron en activité, il ressentit de la chaleur au niveau de la poche de sa blouse et eut la surprise d PAGF 15 rre de chocolat fondue. articulièrement sur la molécule d’eau. Tout cela dans le but d’expliquer le rocessus qui permet le réchauffement de nos aliments dans le Enfin, nous spécifierons les constituants de cet appareil. Qu’est ce qu’une micro-onde ? Une onde électromagnétique est la propagation d’une perturbation modifiant certaines propriétés locales des milieux qu’elle traverse sans déplacement de matière. Sous le terme d’onde électromagnétique, on désigne une grande variété d’ondes dont les différents domaines sont repérés par leur gamme de longueur d’onde.

Ces ondes ont en commun de se propager dans le vide à la vitesse constante de la lumière (3*108 m. s-l). Les ondes électromagnétiques sont constituées par l’association d’un champ électrique et d’un champ magnétique. Figure 2 : Domaine des différentes ondes. Le domaine des micro-ondes est compris entre un millimètre et quelques dizaines de centimètres. Ces ondes sont largement utilisées dans les radars et les communications avec les satellites, les observations astronomiques ou encore dans les téléphones portables. Elles ont la propriété de se réfléchir sur les surfaces métalliques.

Figure 3 : Classement des ondes électromagnétiques par longueur d’onde, fréquence et énergie es photons (sachant que avec 15 complexe. Dans un souci de simplification, nous dirons seulement que la température d’une molécule est la vitesse moyenne avec laquelle elle s’agite. Ansl, une molécule qui ne bouge pas au niveau macroscopique, s’approche du O absolu (-2730C ou O Kelvin) mais sans ratteindre. A température ambiante, les molécules de diazote et de dioxygène sont en mouvement perpétuel à une vitesse moyenne de 500m. -1 (soit 1800km. h-1). La molécule d’eau Il faut savoir que la molécule d’eau a une structure particulière. C’est une molécule polaire uisque la somme de ses moments dipolaires est non nulle. En effet, si l’ensemble des atomes d’oxygène et d’hydrogène est globalement neutre, l’oxygène étant électronégatif, il attire d’avantage les électrons que l’hydrogène. Tout se passe comme si la molécule d’eau était constituée de deux charges distinctes de valeurs opposées.

Ces charges voisines forment ce qu’on appelle un dipôle électrique, représenté par un vecteur reliant les centres de charge comme on peut le voir sur les figures suivantes : La fréquence des ondes dans un FMO est de 2,45 GHz, ce qui ignifie que le champ électrique change de direction 2*2 450 000 000 fois par seconde (il y a deux changements de direction par période). Ainsi, les molécules d’eau sous ce champ vont tourner dans un sens puis dans un autre et s’entrechoquer avec les molécules ou les atomes voisins de l’aliment. Ces mouvements et ces chocs vont entrainer la diffusion thermique de chaleur.

Cest donc grâce à ce dou PAGFd 5 des micro-ondes s’échauffent. 6 Le processus est d’autant plus efficace qu’il y a beaucoup d’eau dans les aliments. pour confirmer cette idée, nous avons réalisé rexpérience uivante. Figure 4 : Matériel utilisé pour l’expérience sur l’eau et l’huile Matériel : -un four à micro-ondes -deux béchers -un thermomètre -une pissette -de l’eau -de l’huile Protocole : L’objectif étant de vérifier l’impact des micro-ondes sur les molécules d’eau, nous chauffons au FMO, dans deux béchers différents, une même quantité d’huile et d’eau pour un temps donné.

Nous prélevons 50mL d’eau et 50mL d’huile que nous chauffons successivement pendant 30 secondes. Nous avons ensuite relevéau thermomètre la température des éléments avant et après leur passag s 5 agnétron constitue le cœur du FMO puisque c’est en son sein que la puissance électrique transportée par le câble d’alimentation est convertie en micro- ondes. Cet élément essentiel du FMO produit des ondes électromagnétiques possédant la fréquence recherchée avec une puissance voisine de 1000 W, comparable à celle d’un radiateur moyen. Le magnétron est un tube à symétrie circulaire.

II est composé d’une anode cylindrique creuse dans l’axe de laquelle se trouve une cathode à chauffage. L’anode et la cathode sont séparées par un vide d’air que l’on appelle aussi espace ‘interaction. On retrouve également des aimants fixés transversalement par rapport à l’axe du tube, en haut et en bas du bloc anodique. Le fonctionnement du magnétron est complexe mais en voici les grandes lignes: la cathode est chauffée jusqu’à émettre une importante quantité d’électrons. Guidés par un champ électrique et un champ magnétique, ces électrons provoquent des oscillations de charges électriques sur l’anode.

Ce sont ces oscillations qui engendrent une onde électromagnétique dans le domaine des micro-ondes. 6 5 hélice métallique. La rotation de ette hélice répartit les ondes à l’intérieur du four afin de garantir un chauffage homogène. Le plateau tournant: Le plateau tournant où les plats sont déposés est la seule partie visible du four (hors paroi du FMO). Sa rotation améliore la répartition des ondes électromagnétiques dans l’ensemble des aliments, ce qui optimise le chauffage. 9 Il) Etude sur les éventuels dangers du FMO • Les impacts du FMO sur les aliments .

Comme vu précédemment, un FMO utilise des micro-ondes, dites électromagnétiques. Elles agissent sur l’aliment en y pénétrant ce qui fait réagir la molécule d’eau (H20) qui, n s’agitant, va dégager de la chaleur et donc chauffer l’aliment. Cependant, une étude publiée dans le journal the science offood and agriculture, a montré que la cuisson au four à micro-ondes de certains aliments, était destructrice de certains éléments nutritifs. Cette étude abordait entre autres, le cas du brocoli, qui après sa cuisson dans le four en qu 7% de ses propriétés. 5 (Autriche). Des échantillons de lait ont été chauffés au FMO puis analysés : certaines protéines ont subi des altérations de leur structure. C’est le cas par exemple la LProline devenue la D-proline, un roduit neurotoxique. Les chercheurs autrichiens G. Lubec, Chr. Wolf et B. Bartosch notent également une nouvelle toxicité au niveau des reins et du foie due aux acides aminés ainsi transformés. Par ailleurs, une étude japonaise (1968) a montré que les acides gras y subissaient (d’autant plus qu’ils sont insaturés) une peroxydation.

Cette réaction est à l’origine de nombreuses maladies, en particulier cardio-vasculaires. On parle de peroxydation dans le langage des chimistes avec formation de radicaux libres (vieillissement cellulaire, athérosclérose, activation du processus de cancérisation). D’autant plus que les aliments passés au FMO sont chauffés de manière inégale créant ainsi des zones plus chaudes que d’autres, ce qui peut faire augmenter la probabilité de formation de bactéries comme la salmonelle et entrainer une intoxication alimentaire.

Toutefois, s’il est dit que précuire la viande au FMO permet de réduire les composés cancérigènes qui y sont résidants -si composés cancérigènes il y a- il faut savoir que les micro-ondes n’éliminent pas tous les microbes contenus dans la nourriture. Elles ne réchauffent qu’en surface et c’est par les molécules d’eau que la chaleur se transmet. Ainsi, étant de simples lycéennes, nous ne pouvons juger la fiabilité de tels arguments avancés. Ils restent donc des éléments non négligeables mais sans pour autant sûrs ? IOO%. 5 100%. 0 Nous avons néanmoins tenté de faire notre propre étude ? travers une expérience décisive pour ce TPE. -3 pots de terre – pousses de lentilles et de blé – 3 pissettes – eau minérale – eau distillée – eau minérale chauffée au FMO Protocole . Nous plantons le même nombre de pousses dans les trois pots. Nous arrosons les pousses du pot 1 avec de l’eau distillée. Nous réservons l’eau passée au FMO our le pot 2 et l’eau minérale pour le troisième et dernier pot. L’arrosage se fait 2 à 3 fois par semaine, du 30 janvier au 10 mars 2015.

JI 2 (10 février) ; les tiges ont pris en hauteur. On remarque que certaines tiges sont légèrement inclinées vers le bas. 13 Cl J40 (10 mars) ; n’ayant pas eut accès aux plantes durant les vacances, elles ne furent pas arrosées pendant 2 semaines. On remarque alors que seule la plante arrosée avec de l’eau minérale est encore droite. Les deux autres plantes se sont complètement affaissées. Analyse • Grâce aux observations issues du 10 mars, on remarque que eule la plante arrosée avec de l’eau minérale a survécut pendant 2 semaines sans arrosage.

On peut l’expliquer par les minéraux contenus dans l’eau mais aussi par la taille du pot. Malheureusement, les pots étant de tailles différentes, on peut supposer que les minéraux du terreau ont aidé la plante à se développer sans apport en eau. Par ailleurs, ce facteur n’entre pas en compte pour les pots 2 et 3 étant donné qu’ils sont de même taille. On peut alorscomparer les résultats pour l’eau chauffée au FMO à ceux de l’eau distillée. En effet, apr sans apport en eau, on