1310-73-2

Hydroxyde de sodium

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Hydroxyde de sodium
Structure de l'hydroxyde de sodium
Structure de l'hydroxyde de sodium
Général
Nom IUPAC Hydroxyde de sodium
No CAS 1310-73-2
No EINECS 215-185-5
PubChem 14798
No E E524
SMILES
InChI
Apparence solide de formes variables, blanc, deliquescent, inodore.[1]
Propriétés chimiques
Formule brute HNaONaOH
Masse molaire 39,9971 gmol-1
H 2,52 %, Na 57,48 %, O 40 %,
pKa Base forte
Propriétés physiques
T° fusion 318 °C[1]
T° ébullition 1 390 °C[1]
Solubilité dans l'eau à 20 °C : 109 g/100 ml[1]
Masse volumique 2.1 g/cm³[1]
Pression de vapeur saturante 0,13 kPa à 739 °C
2,67 kPa à 953 °C
13,3 kPa à 1 111 °C
53,3 kPa à 1 286 °C
Précautions
Directive 67/548/EEC[2]
Corrosif
C
Phrases R : 35,
Phrases S : 1/2, 26, 37/39, 45,
Transport
80
   1823   

80
   1824   
NFPA 704

Symbole NFPA 704

SIMDUT[3]
E : Matière corrosive
E,
SGH[4]
SGH05 : Corrosif
Danger
H314,
Peau Irritant
Yeux Irritant
Composés apparentés
Cations apparentés Hydroxyde de potassium
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

L'hydroxyde de sodium est un solide ionique de formule NaOH. La solution issue de la dissolution de ce cristal est appelée soude, voire soude caustique. La solution aqueuse d'hydroxyde de sodium peut être vendue sous le nom de « lessive de soude ».

« Soude caustique » ne veut pas dire concentrée : c'est pour préciser clairement que ce n'est pas du carbonate de soude (Na2CO3), jadis appelé soude également.

L'hydroxyde de sodium se présente généralement sous la forme de pastilles ou de billes blanches, corrosives et hygroscopiques.

L'hydroxyde de sodium est très soluble dans l'eau et soluble dans l'éthanol[5]. Sa Dose journalière admissible est non spécifiée depuis 1965[5].

La soude est une solution chimique transparente et corrosive.

L'ion hydroxyde est une base forte.

Sommaire

Techniques de fabrication

Structure spatiale du réseau cristallin de l'hydroxyde de sodium.

Historique

Dans l'Antiquité, on utilisait la soude végétale. La soude, mot qui désignait alors le carbonate de sodium, provenait des cendres obtenues par la combustion de plantes halophytes comme la salicorne ou les Soudes. La soude caustique est ensuite obtenue par caustification (voir ci-dessous). En 1791, le chimiste Nicolas Leblanc invente un procédé permettant d'obtenir du carbonate de sodium à partir d'eau de mer, procédé qui sera supplanté par le procédé Solvay en 1861 (de Ernest Solvay). Ces procédés permettent de réduire les coûts de revient de la soude. À la fin du XIXe siècle l'avènement de l'électricité permet la production directe de soude par électrolyse d'une solution de chlorure de sodium. Aujourd'hui 99 % de la soude produite est d'origine électrochimique.

pastilles de soude.

Électrolyse de saumure (eau saturée en sel)

La soude est obtenue par électrolyse du chlorure de sodium NaCl.

La soude s'obtient pour le moment majoritairement par une électrolyse à mercure (anode : titane ; cathode : mercure). Cette opération produit en même temps du chlore, de la soude et de l'hydrogène. Mais le mercure est un métal lourd nocif par bioaccumulation et à très faible dose, plus encore lorsqu'il est transformé en mono- ou di-méthylmercure par les bactéries. Il est volatile et non dégradable, et passe facilement la barrière des poumons, ce qui en fait un des polluants majeurs de l'Environnement, en augmentation dans toutes les mers. C'est la raison pour laquelle ce procédé disparaitra d'ici 2020 et est en cours de remplacement par des électrolyses à membranes[réf. nécessaire].

Il existe un autre procédé : électrolyse à diaphragme, qui comportait de l'amiante, substituée en France par un matériau composite depuis la fin des années 1990.

À partir de carbonate de sodium

Cette technique était celle utilisée autrefois. Elle est encore utilisée en Amérique du Nord où se trouvent des gisements naturels de carbonate de sodium. C'est un ajout de chaux au carbonate de sodium. On parle de caustification ou de caustication. La réaction s'écrit :
Na2CO3 + Ca(OH)2 → CaCO3 + 2NaOH

Fabrication de la chaux :

Par calcination du calcaire (CaCO3) aux environ de 900 °C on obtient de la chaux vive (oxyde de calcium : CaO) et un fort dégagement de dioxyde de carbone (CO2):

La réaction s'accompagne d'une perte de masse d'environ 45 %, correspondant à la perte en dioxyde de carbone selon la formulation chimique suivante :

CaCO3 → CaO + CO2

La transformation de chaux vive en chaux éteinte, s'effectue par ajout d'eau (H2O). Cette opération d'extinction produit l'hydroxyde de calcium Ca(OH)2 avec un fort dégagement de chaleur :

CaO + H_2O \rightarrow Ca(OH)_2  +1155 kJ/kg_{CaO}

Utilisations

Solubilite NaOH.png
  • L'hydroxyde de sodium est utilisé en grande quantité par plusieurs industries, principalement en tant que base notamment pour la fabrication des pâtes et papiers, de produits chimiques et plastiques, du savon et de produits détergents en général, de certains textiles artificiels, de l'aluminium (traitement de la bauxite). La soude sert à réguler le pH et régénérer les résines échangeuses d'ions des stations de traitement des eaux.
  • En agro-alimentaire elle sert à nettoyer les installations (circuits, bouteilles), modifier l'amidon, épluchage chimique, etc. C'est aussi un additif alimentaire (E524[6]), il sert comme régulateur de l’acidité[7] et il est utilisé dans une large gamme de produits[8].
  • Les déboucheurs chimiques sont souvent à base d'hydroxyde de sodium.
  • La production mondiale de 1998 était d'environ 45 millions de tonnes. L'hydroxyde de sodium est la base la plus communément utilisée en laboratoire.
  • La soude peut être utilisée pour stocker de l'énergie solaire sous forme chimique. En effet, la réaction entre la soude et l'eau est fortement exothermique. Une fois la soude diluée, il suffit d'utiliser directement l'énergie solaire pour faire s'évaporer l'eau et revenir à l'état initial.
  • La soude est également utilisée comme un réactif pour des tests de chimie. En effet, en présence de certains cations métalliques, la soude forme un précipité d'une certaine couleur.
cation métallique couleur du précipité
Cu2+ bleu
Fe2+ vert
Fe3+ marron
Zn2+ blanc
Al3+ blanc
Ag+ blanc
  • La soude est utilisée dans certains produits défrisants pour cheveux, mais a tendance à être abandonnée dans les cosmétiques modernes.

Effets sur la santé

L'hydroxyde de sodium réagit violemment avec l'eau, risquant ainsi de provoquer des éclaboussures dangereuses. Lorsque mélangé avec de l'eau, la température du mélange augmente jusqu'à atteindre une température proche de celle du point d'ébullition de l'eau, soit 100 °C. La soude caustique est irritante et corrosive pour la peau, les yeux, les voies respiratoires et digestives. Elle doit être manipulée avec des gants, des lunettes de protection et une protection des voies respiratoires. En cas de contact avec la peau, rincez abondamment avec de l'eau[9] et consultez un médecin. En cas d'ingestion accidentelle, il ne faut pas faire vomir. Enfin en cas de contact avec les yeux il faut rincer abondamment pendant au moins 20 minutes sous l'eau courante et ensuite consulter un médecin[9].

Effets sur l'environnement

La soude caustique augmente le pH des cours d’eau, représentant ainsi une menace potentielle pour la faune et la flore aquatique.

La soude caustique ne doit pas être confondue avec le bicarbonate de sodium, ni avec le carbonate de sodium.

Notes et références

  1. a , b , c , d  et e HYDROXIDE DE SODIUM, fiche de sécurité du Programme International sur la Sécurité des Substances Chimiques, consultée le 9 mai 2009
  2. ESIS. Consulté le 6 décembre 2008
  3. « Hydroxyde de sodium » dans la base de données de produits chimiques Reptox de la CSST (organisme canadien responsable de la sécurité et de la santé au travail), consulté le 25 avril 2009
  4. Numéro index 011-002-00-6 dans le tableau 3.1 de l'annexe VI du règlement CE N° 1272/2008 (16 décembre 2008)
  5. a  et b (en) [pdf] FAO Monograph 1 (2006) SODIUM HYDROXIDE INS number: 524
  6. Parlement européen et Conseil de l'Europe, « La Directive 95/2/CE concernant les additifs alimentaires autres que les colorants et les édulcorants », dans Journal officiel de l'Union européenne, no L 61, 20/02/1995, p. 1-56 [texte intégral (page consultée le 19/05/2008)] . [pdf]
  7. Noms de catégorie et système international de numérotation des additifs alimentaires sur http://www.codexalimentarius.net, 1989, CAC/GL 361989, Codex alimentarius, p. 1-35. Consulté le 14/09/2008. [pdf]
  8. (en)Codex Alimentarius Commission, « Updated up to the 31st Session of the Codex Alimentarius Commission for Sodium hydroxide (524) » sur http://www.codexalimentarius.net, 2008, GSFA Online, Codex Alimentarius. Consulté le 3/10/2008.
  9. a  et b Fiche CSST, premiers secours

Voir aussi

Articles connexes

Liens externes

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