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Activité n°3 : Dangers et moyens de protection liés aux combustions - [Chap. Les combustions]


Titre de l'activité : Activité n°3 : Dangers et moyens de protection liés aux combustions - [Chap. Les combustions]
Durée : 2h
Compétences
  • ANA - Exploiter ses connaissances, les informations extraites ou les résultats obtenus
  • APP - Rechercher et extraire l'information
  • APP - Connaître le vocabulaire, les symboles et les unités mise en œuvre
  • APP - Mobiliser les connaissances en rapport avec le problème
  • RÉA - Suivre une procédure, un mode opératoire
  • RÉA - Mesurer
  • RÉA - Équilibrer une équation de réaction
  • RÉA - Calculer, utiliser une formule
  • RCO - Restituer des connaissances
Notions
  • Analyser des fiches toxicologiques pour comprendre les effets physiologiques des polluants.
  • Extraire et exploiter des informations sur les dangers liés aux combustions et les moyens de prévention et de protection.
  • Vocabulaire et définitions : Polluants
  • Vocabulaire et définitions : Protection contre les risques des combustions

 

⚠️ Les dangers liés aux combustions et combustibles⚓

☠️ L'intoxication au monoxyde de carbone⚓

Complément : Document n°1 : Le monoxyde de carbone

Le monoxyde de carbone \(\left(\ \ce{ CO }\ \right)\) est un gaz asphyxiant indétectable : il est invisible, inodore et non irritant. Il se diffuse très vite dans l’environnement et peut être mortel en moins d’une heure. L’intoxication au monoxyde de carbone se produit après l'inhalation de ce gaz, issu de la combustion des matières organiques dans des conditions d’apport insuffisant en oxygène, ce qui empêche l'oxydation complète en dioxyde de carbone \(\left(\ \ce{ CO2 }\ \right)\). Le monoxyde de carbone provoque l'intoxication en se fixant sur les globules rouges (via la respiration et les poumons) en prenant la place du dioxygène et en empêchant ces globules de véhiculer correctement l'oxygène dans l'organisme.

Maux de têtes, nausées, vomissements, sont les symptômes qui doivent alerter. Si ces symptômes sont observés chez plusieurs personnes dans une même pièce ou qu’ils disparaissent hors de cette pièce, cela peut être une intoxication au monoxyde de carbone. Dans ce cas, il est nécessaire d’aérer, d’évacuer le lieu et d’appeler les urgences en composant le 15 ou le 112.

Les effets du monoxyde de carbone ne sont pas toujours irréversibles.

Les personnes dont l'intoxication a été diagnostiquée à temps sont placées dans des caissons à « hyperbare ». Ce sont des compartiments contenant du dioxygène pur sous pression qui chasse peu à peu le monoxyde de carbone fixé sur l'hémoglobine du sang.

Graphique représentant le % de \(\ce{CO}\) dans l’air et le danger pour l’Homme en fonction du nombre d’heures.

Question⚓

Q1. Expliquer en quoi le monoxyde de carbone est dangereux.

Solution⚓

Q1.

Il est inodore, incolore (et insipide), et non irritant. On ne se rend pas compte de sa présence. Il est de plus très toxique car il se fixe sur les globules rouges qui ne peuvent plus véhiculer correctement le dioxygène dans l’organisme.

Question⚓

Q2. Comment peut-on se rendre compte qu’on est intoxiqué au monoxyde de carbone ?

Solution⚓

Q2.

Les symptômes d’une intoxication au monoxyde de carbone sont : maux de tête, nausées, vomissement. Si plusieurs personnes présentent ces symptômes, cela est probablement une intoxication au monoxyde de carbone.

Question⚓

Q3. Que faut-il alors faire ?

Solution⚓

Q3.

Il faut évacuer la pièce, l’aérer et appeler les urgences (pompiers).

Question⚓

Q4. Quel type de combustion provoque ce dégagement de gaz ? Écrire l’équation générale de cette combustion (avec les noms des molécules à la place des formules).

Solution⚓

Q4.

Ce sont les combustions incomplètes qui libèrent du monoxyde de carbone.

\(\textit{combustible} \ + \ \textit{comburant} \ \ \xrightarrow[\textit{complète}]{\textit{Combustion}} \ \ \textit{dioxyde de carbone} \ + \ \textit{eau} \ + \ \textit{monoxyde de carbone}\ + \ \textit{carbone}\)

Question⚓

Q5. Comment peut-on contrer les effets d’une intoxication au monoxyde de carbone ?

Solution⚓

Q5.

Il faut être placé dans un caisson hyperbare avec du dioxygène sous pression afin qu’il chasse le monoxyde de carbone fixé sur l’hémoglobine.

Question⚓

Q6. Quel autre risque présentent les combustions incomplètes ?

Solution⚓

Q6.

Les combustions incomplètes peuvent provoquer des asphyxies dues aux fumées, aux particules de carbone et au manque de dioxygène.

🔥 Les risques d’inflammations⚓

Complément : Documents n°2 et 3 :

Document n°2 : Catégories de risques et point éclair de liquides

Catégorie de risque

Point éclair

Température d’ébullition

Exemples

Extrêmement inflammable

\(\theta_\textit{écl}<0\mathrm{^\circ C}\)

\(\theta_{eb}<35\mathrm{^\circ C}\)

Éther éthylique

Facilement inflammable

\(\theta_\textit{écl}<21\mathrm{^\circ C}\)

Alcool, acétone,…

Inflammable

\(21\mathrm{^\circ C}<\theta_\textit{écl}<55\mathrm{^\circ C}\)

Fioul, white spirit,…

Document n°3 : Fiche CLP de l’acétone

Note : CLP = Classification, Labelling, Packaging

Question⚓

Q7. De quoi dépend le classement des liquides inflammables ?

Solution⚓

Q7.

Le classement des liquides inflammables dépend du point éclair et de la température d’ébullition.

Question⚓

Q8. Quels risques et dangers présente l’acétone ?

Solution⚓

Q8.

L’acétone est un liquide très inflammable tout comme ses vapeurs. Il peut provoquer des irritations aux yeux, et provoquer somnolences et vertiges.

📌 Définition (À savoir !)

Q9. Définir ce qu’est le point éclair en complétant la définition suivante :

Le point éclair est la température minimale pour laquelle la concentration des vapeurs émises est suffisante pour produire une explosion au contact d’une flamme ou d’un point chaud.

CorrectionRecommencer

💥 Les risques d’explosions⚓

Complément : Document n°4 : Domaine d’explosivité

Une fuite de gaz, l’évaporation d’un liquide inflammable, peuvent conduire à un risque d’explosion si la concentration en volume du combustible dans l’air est comprise entre sa limite supérieure d’explosivité (LSE) et sa limite inférieure d’explosivité (LIE).

Lors de l’explosion, l’énergie de la combustion est libérée pendant un intervalle de temps très court (quelques millisecondes).

Il en résulte, en milieu confiné, une déflagration avec des surpressions pouvant être dix fois supérieures à la pression atmosphérique. Le souffle de l’explosion peut alors détruire un immeuble et même un quartier entier.

📌 Définition (À savoir !)

Question⚓

Q10. Qu’est-ce qu’une explosion ?

Solution⚓

Une explosion est une combustion en un temps très court, il en résulte une surpression en milieu confiné 10 fois supérieure à la pression atmosphérique.

Question⚓

Q11. Qu’est-ce qui est dangereux lors d’une explosion ? Pourquoi ?

Solution⚓

Q11.

C’est la libération de l’énergie de la combustion pendant une durée très courte qui est dangereux, car cela crée une déflagration. Ce souffle peut détruire un immeuble voire un quartier tout entier.

Question⚓

Q12. Dans le cas du méthane, quand-est-ce qu’une explosion peut avoir lieu ?

Solution⚓

Q12.

Il faut que la concentration en volume du méthane soit comprise entre 5% et 15% par rapport à l’air : on est dans le domaine d’explosivité.

⛑️ Les moyens de prévention et de protection⚓

Complément : Document n°5 : D’où proviennent les intoxications ?

Complément : Document n°6 : Trois dispositifs de protection

Note : R.I.A. = Robinets d’Incendie Armés

⚠️ Les moyens de prévention⚓

Question⚓

Q13. Comment peut-on prévenir des risques liés aux combustions ?

Solution⚓

Q13.

L’entretien régulier des appareils de chauffage limite les risques de combustion non contrôlée. L’aération des pièces (évacuation des gaz produits par la combustion) élimine les produits de la combustion (en particulier le monoxyde de carbone).

⛑️ Les moyens de protection⚓

Question⚓

Q14. Quels sont les 4 dispositifs de protection en cas d’incendie ? Les décrire rapidement.

Solution⚓

Q14.

  • Les alarmes avertissent du danger par émission d’un signal sonore à l’intérieur d’un bâtiment ;

  • Les Robinets d’Incendie Armés (RIA) alimentés par une source d’eau et permettent d’agir avant l’arrivée des sapeurs-pompiers ;

  • Les extincteurs sont des appareils contenant un produit extincteur à appliquer sur un début de feu ;

  • Les sprinklers sont des appareils d’extinction automatique. En cas d’incendie, l’arrosage se déclenche.

🧯 Comment éteindre un incendie ?⚓

Pour pouvoir éteindre un incendie, il faut en identifier l'origine et, plus particulièrement, le type de comburant impliqué. Les feux sont classés dans 5 catégories. À chaque classe de feu correspond un moyen pour éteindre l'incendie. Les feux ne rentrant pas dans cette classification font intervenir des combustibles qui peuvent avoir une origine électrique, chimique, radioactive… Supprimer un des éléments du triangle du feu revient à ôter toute possibilité au feu de démarrer ou de perdurer. Pour cela, différents agents extincteurs sont utilisés selon la classe du feu rencontrée.

Complément : Document n°7 : Les cinq classes de feu

Complément : Document n°8 : Agents extincteurs et types de feux visés

Question⚓

Q15. À quelle classe appartient un feu de papier ? Quel agent extincteur utilise-t-on ?

Solution⚓

Q15.

Un feu de papier appartient à la classe A. On utilise de l’eau ou de l’eau avec additif pour éteindre un feu de papier.

Question⚓

Q16. Une flaque d’essence a pris feu. Comment fait-on pour éteindre ce feu ? Pourquoi ne doit-on pas utiliser de l’eau pour l’éteindre ?

Solution⚓

Q16.

On utilise un extincteur contenant comme agent extincteur de la mousse ou de la poudre BC ou de la poudre ABC. Si on utilise de l’eau, on étale la flaque d’essence et le feu occupe une surface plus importante.

Question⚓

Q17. Comment éteindre un feu de friteuse en l’absence d’extincteur ?

Solution⚓

Q17.

Pour éteindre un feu de friteuse, on peut utiliser un chiffon mouillé qui permet d’étouffer le feu. Il faut venir le placer en mettant ses mains derrière le chiffon qui les recouvre pour ne pas se brûler.


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