GLYOXAL 40%

Le glyoxal (IUPAC : oxaldéhyde ; formule OCHCHO, MW 58,04 g·mol⁻¹) a été préparé et décrit pour la première fois au 19e siècle.
Historiquement, il était préparé par oxydation de l'éthanol ou de l'acétaldéhyde, puis produit à l'échelle industrielle par oxydation contrôlée de dérivés d'éthylène glycol ou d'acétaldéhyde.
La demande actuelle est motivée par son rôle d'agent de réticulation et d'élément constitutif des résines spéciales et des intermédiaires chimiques.
Le glyoxal commercial est généralement fourni sous forme de solution aqueuse à 40 % pour des raisons de stabilité, de manipulation et de la tendance du composé à s'hydrater et à s'oligomériser dans l'eau.

Numéro CAS : 107-22-2.
Synonymes / autres noms : glyoxal, éthanedial, oxalaldéhyde, 1,2-éthanedione, glyoxylaldéhyde, biformal, biformyle, diformal, diformyle, oxaldéhyde ; également vendu sous le nom de solution de glyoxal (40 %).
identité chimique et structure moléculaire

Formule moléculaire : C₂H₂O₂ (couramment écrite OCHCHO).

Poids moléculaire : 58,04 g·mol⁻¹.
pêcheursci.ca

Le glyoxal est le dialdéhyde le plus simple (deux groupes aldéhyde sur des atomes de carbone adjacents).
En phase gazeuse ou solide, la structure du dialdéhyde monomère est pertinente, mais en solution aqueuse, le glyoxal forme facilement des hydrates (gem-diols), des hémiacétals et des oligomères supérieurs (dimères, trimères) via des voies d'hydratation et d'acétalisation.
La distribution des espèces en solution dépend de la concentration, du pH, de la température et de la composition du solvant ; aux concentrations industrielles (≈40 % p/p), il existe un mélange d'équilibre complexe de monomères, d'hydrates et d'oligomères qui détermine son comportement réactif.

Propriétés physiques et physico-chimiques (solution commerciale à 40 % et monomère)
Vous trouverez ci-dessous des valeurs représentatives couramment rapportées pour les solutions commerciales de glyoxal à 40 % et pour le monomère de glyoxal.
Glyoxal (monomère)
Aspect : liquide ou cristaux incolores à jaune clair (solide à basse température).
Point de fusion (monomère/hydrate/solide) : ~15 °C (les valeurs rapportées pour le monomère varient en raison des hydrates).
Point d'ébullition (monomère pur) : ~50,5 °C (remarque : le monomère est rarement isolé).
Densité (monomère approximatif) : ~1,26 g·cm⁻³ (20 °C rapporté).
Solution aqueuse de glyoxal à 40 % p/p (produit commercial typique)
Aspect : liquide incolore à jaune (légèrement jaune parfois dû à des impuretés/oligomères).
Densité (approx) : ~1,20–1,26 g·mL⁻¹ selon la formulation.
Indice de réfraction (indiqué) : ~1,409 (40 % p/p).
Comportement de fusion/congélation : diminué par rapport au monomère en raison de l’eau et des hydrates ; les solutions commerciales restent liquides aux températures ambiantes typiques.
pH : généralement légèrement acide à neutre selon les stabilisants ; de nombreuses qualités commerciales sont légèrement acides.

Remarques sur la chimie des solutions : les propriétés physiques apparentes du glyoxal en solution sont dominées par les formes hydratées et les oligomères ; par conséquent, des paramètres tels que la « concentration effective de dialdéhyde libre » sont opérationnels et dépendent de la méthode analytique utilisée.

Circuits de fabrication et de production industrielle
Le glyoxal industriel est produit par oxydation contrôlée de petits hydrocarbures oxygénés. Deux principales méthodes historiques/industrielles :
Oxydation en phase gazeuse de l'éthylène glycol (procédés de type Laporte) à l'aide de catalyseurs (argent, cuivre), produisant de la vapeur de glyoxal ensuite condensée en solution aqueuse.
Cette voie est largement utilisée dans le secteur industriel.
Oxydation en phase liquide de l'acétaldéhyde (par exemple, avec de l'acide nitrique ou d'autres oxydants) — utilisée dans d'autres plantes.

Les grands producteurs (par exemple BASF et autres) exploitent des usines intégrées produisant et stabilisant le glyoxal sous forme de solution aqueuse à 40 % pour le transport et la vente.
La fabrication industrielle met l'accent sur le contrôle des sous-produits, la minimisation de la sur-oxydation (en acides glyoxylique/oxalique) et le contrôle de la distribution des oligomères.

Spéciation et chimie des solutions aqueuses
Le glyoxal en solution aqueuse n'existe pas uniquement sous forme de dialdéhyde libre. Les principales espèces aqueuses comprennent :
Glyoxal monomère (OCHCHO) — présent dans une certaine mesure à de faibles concentrations/faible activité de l'eau.
Diols géminaux (hydrates) : l'ajout d'eau à chaque aldéhyde donne des formes diol (—CH(OH)₂), stabilisées dans l'eau.
Hémiacétals / acétals et oligomères : les hydroxyles dérivés de l'hydrate et les groupes aldéhydes restants réagissent de manière intermoléculaire pour former des oligomères cycliques et linéaires (dimères, trimères).
On connaît un trimère dihydraté vendu dans le commerce ([(CHO)₂]_3(H₂O)₂).

Implications en matière de réactivité : la concentration réelle du dialdéhyde réactif dépend de la distribution à l'équilibre ; néanmoins, de nombreux procédés industriels exploitent simplement la réactivité de l'ensemble (hydrate + aldéhyde réversible) comme un « équivalent glyoxal » de réticulation fonctionnel.

Réactions clés et comportement mécanistique
Le glyoxal est électrophile au niveau des deux carbones carbonyle et subit plusieurs types de réactions :
Formation de bases de Schiff (formation d'imines) avec des amines primaires : le glyoxal réagit facilement avec les amines pour former des imines et des réseaux réticulés ; ces réactions sous-tendent son utilisation comme agent de réticulation pour les protéines, la cellulose et les polyamines.

La réticulation avec des polymères contenant des groupes hydroxyle (fibres cellulosiques) : la formation de liaisons acétal/hémiacétal ou d'autres liaisons covalentes dans des conditions acides ou catalytiques permet d'améliorer la résistance au froissement des textiles et de l'encollage du papier.
Réaction avec l'urée/des dérivés de l'urée pour former des structures de type glycoluril : utilisée pour synthétiser des monomères de glycoluril pour les systèmes de résine aminée (par exemple, pour les revêtements en poudre).
Oxydation/transformation : le glyoxal peut être oxydé davantage en acides glyoxylique et oxalique dans des conditions fortement oxydantes.
Polycondensation/oligomérisation : l'autocondensation conduit à des produits oligomères utiles ou problématiques selon les conditions d'application/de stockage.

Le comportement cinétique dépend fortement du pH, de la température, de la concentration et de la présence de catalyseurs (acides, acides de Lewis).
Dans des conditions légèrement acides, l'acétalisation/réticulation est favorisée pour la cellulose/les textiles ; à un pH plus élevé, d'autres voies de réaction et la décomposition peuvent devenir compétitives.

Méthodes analytiques et contrôle de la qualité
Objectifs analytiques courants : teneur totale en glyoxal (souvent sous forme de « dialdéhyde libre » ou équivalent), teneur en eau, impuretés (acide glyoxylique, formaldéhyde, acétaldéhyde résiduel), distribution des oligomères, densité, indice de réfraction, pH.
Méthodes :
Approches titrimétriques / de dérivatisation : la réaction avec des dérivés de 2,4-dinitrophénylhydrazine (DNPH) ou d'autres réactifs spécifiques aux aldéhydes, suivie d'une détermination par HPLC ou UV-visible, est utilisée pour quantifier les dialdéhydes.

HPLC (phase inverse) avec dérivatisation : dériver les aldéhydes en hydrazones ou imines stables, séparer par HPLC et quantifier par UV ou MS.
Spectroscopie RMN : pour sonder la distribution des espèces, le degré d’hydratation et l’oligomérisation en solution.
GC (après dérivatisation) : les dérivés volatils du glyoxal peuvent être analysés par GC-MS.
FTIR / UV-Vis : suivi qualitatif des groupes fonctionnels et de certains dérivés.
Contrôle qualité physico-chimique : la densité, l’indice de réfraction et le Brix sont utilisés comme contrôles qualité rapides pour l’acceptation des lots.
Fiches de données de sécurité (FDS) et analyses de métaux lourds : les fournisseurs fournissent des certificats d’analyse avec les limites d’impuretés.
Le choix de l'analyse dépend de si l'on mesure les « équivalents glyoxal totaux » (réactivité fonctionnelle) ou la concentration de monomère libre ; pour le contrôle qualité axé sur l'application, les tests de réactivité fonctionnelle (par exemple, l'efficacité de réticulation) sont souvent utilisés en parallèle avec la quantification chimique.

applications industrielles et techniques
Le glyoxal à 40 % est un produit chimique industriel polyvalent aux applications très diverses :
Textiles : le glyoxal agit comme agent de réticulation pour produire des finitions infroissables (faciles d'entretien) sur le coton et les tissus mélangés.
Il réagit avec les groupes hydroxyle de la cellulose pour former des liaisons croisées qui diminuent les variations dimensionnelles au lavage.
Papier et carton : utilisés pour améliorer la résistance à l’état humide et à l’état sec, pour l’encollage interne et la réticulation dans les revêtements.
Tannage du cuir : en tant qu’agent de réticulation et adjuvant de tannage, améliorant la texture et la durabilité.
Revêtements et résines : précurseur des agents de réticulation aminés à base de glycoluril utilisés dans les revêtements en poudre, les revêtements de boîtes et de bobines ; les agents de réticulation dérivés du glyoxal émettent souvent moins de formaldéhyde que certains systèmes de résines aminées plus anciens.
Intermédiaires polymères et chimiques : le glyoxal se condense avec des systèmes urée/uréthane/amine pour produire des résines réticulées et des produits chimiques de spécialité.
Applications dans le traitement de l'eau et les biocides : le glyoxal présente des propriétés biocides et peut être utilisé dans certaines formulations de traitement de l'eau ou de conservation (utilisation réglementée et dépendante de la formulation).
Utilisation en laboratoire et en histologie : les solutions de glyoxal peuvent être utilisées comme fixateurs pour les préparations tissulaires (bien que le formol soit plus courant) ; les fixateurs alternatifs à faible teneur en formaldéhyde constituent un domaine d’intérêt.
Adhésifs et couchages pour papier : comme agent de réticulation ou additif réactif pour améliorer les propriétés du film, sa résistance à l’état humide ou sa résistance aux solvants.
Parce que le glyoxal forme moins de formaldéhyde lors du durcissement dans certains systèmes (comparativement aux agents de réticulation à base de formaldéhyde), il a été présenté comme une alternative à faibles émissions dans certaines applications de revêtement/résine — bien que le glyoxal présente ses propres problèmes de toxicité et de réglementation.

INFORMATIONS DE SÉCURITÉ CONCERNANT LE GLYOXAL 40 %

Mesures de premiers secours :
Description des mesures de premiers secours :
Conseils généraux :
Consultez un médecin.
Présentez cette fiche de données de sécurité au médecin traitant.
Éloignez-vous de la zone dangereuse :
 
En cas d'inhalation :
En cas d'inhalation, transporter la personne à l'air frais.
En cas de non-respiration, pratiquer la respiration artificielle.
Consultez un médecin.
En cas de contact avec la peau :
Retirez immédiatement les vêtements et les chaussures contaminés.
Lavez-vous les mains avec du savon et beaucoup d'eau.
Consultez un médecin.
 
En cas de contact visuel :
Rincez abondamment à l'eau pendant au moins 15 minutes et consultez un médecin.
Continuez à rincer les yeux pendant le transport à l'hôpital.
 
En cas d'ingestion :
NE PAS provoquer de vomissements.
Ne jamais rien administrer par voie orale à une personne inconsciente.
Rincez-vous la bouche à l'eau.
Consultez un médecin.
 
Mesures de lutte contre l'incendie :
Moyens d'extinction :
Moyens d'extinction appropriés :
Utilisez un jet d'eau, une mousse résistante à l'alcool, une poudre chimique sèche ou du dioxyde de carbone.
Risques particuliers liés à la substance ou au mélange
Oxydes de carbone, oxydes d'azote (NOx), chlorure d'hydrogène gazeux
 
Conseils aux pompiers :
Portez un appareil respiratoire autonome pour la lutte contre les incendies si nécessaire.
Mesures en cas de rejet accidentel :
Précautions individuelles, équipement de protection et procédures d'urgence
Utilisez un équipement de protection individuelle.
 
Évitez de respirer les vapeurs, les brouillards ou les gaz.
Évacuez le personnel vers des zones sûres.
 
Précautions environnementales :
Empêcher toute fuite ou déversement supplémentaire si cela peut être fait sans danger.
Ne laissez pas le produit pénétrer dans les canalisations.
Tout rejet dans l'environnement doit être évité.
 
Méthodes et matériaux de confinement et de nettoyage :
Absorber avec un matériau absorbant inerte et éliminer comme déchet dangereux.
Conserver dans des récipients appropriés et fermés en vue de leur élimination.
 
Manutention et stockage :
Précautions à prendre pour une manipulation sans danger :
Évitez d'inhaler les vapeurs ou les brouillards.
 
Conditions de stockage sûr, y compris les éventuelles incompatibilités :
Conserver le récipient bien fermé dans un endroit sec et bien aéré.
Les récipients ouverts doivent être soigneusement refermés et maintenus en position verticale pour éviter les fuites.
Classe de stockage (TRGS 510) : 8A : matières dangereuses combustibles et corrosives
 
Contrôle de l’exposition/protection individuelle :
Paramètres de contrôle :
Composants avec paramètres de contrôle du lieu de travail
Ne contient aucune substance soumise à des valeurs limites d'exposition professionnelle.
Contrôles d'exposition :
Contrôles techniques appropriés :
Manipuler conformément aux bonnes pratiques d'hygiène et de sécurité industrielles.
Lavez-vous les mains avant les pauses et à la fin de la journée de travail.
 
Équipement de protection individuelle :
Protection des yeux/du visage :
Lunettes de sécurité bien ajustées.
Écran facial (8 pouces minimum).
Utilisez un équipement de protection oculaire testé et approuvé selon les normes gouvernementales appropriées telles que NIOSH (États-Unis) ou EN 166 (UE).
 
Protection de la peau :
Manipuler avec des gants.
Les gants doivent être inspectés avant utilisation.
Utilisez des gants appropriés
technique de retrait (sans toucher la surface extérieure du gant) pour éviter tout contact de la peau avec ce produit.
Éliminer les gants contaminés après usage conformément aux lois applicables et aux bonnes pratiques de laboratoire.
Lavez-vous et séchez-vous les mains.
 
Contact complet :
Matière : caoutchouc nitrile
Épaisseur minimale de la couche : 0,11 mm
Temps de percée : 480 min
Matériau testé : Dermatril (KCL 740 / Aldrich Z677272, Taille M)
contact avec les éclaboussures
Matière : caoutchouc nitrile
Épaisseur minimale de la couche : 0,11 mm
Temps de percée : 480 min
Matériau testé : Dermatril (KCL 740 / Aldrich Z677272, Taille M)
Cela ne doit pas être interprété comme une approbation pour un scénario d'utilisation spécifique.
 
Protection corporelle :
Combinaison complète de protection contre les produits chimiques. Le type d'équipement de protection doit être choisi en fonction de la concentration et de la quantité de substance dangereuse présente sur le lieu de travail.
Protection respiratoire :
Lorsque l'évaluation des risques montre que les respirateurs purificateurs d'air sont appropriés, utilisez un respirateur à masque complet avec une combinaison polyvalente (États-Unis) ou des cartouches de respirateur de type ABEK (EN 14387) en complément des contrôles techniques.
 
Si le respirateur est le seul moyen de protection, utilisez un respirateur à adduction d'air à masque complet.
Utilisez des respirateurs et des composants testés et approuvés selon les normes gouvernementales appropriées telles que NIOSH (États-Unis) ou CEN (UE).
Contrôle de l'exposition environnementale
Empêcher toute fuite ou déversement supplémentaire si cela peut être fait sans danger.
Ne laissez pas le produit pénétrer dans les canalisations.
Tout rejet dans l'environnement doit être évité.
 
Stabilité et réactivité :
Stabilité chimique :
Stable dans les conditions de stockage recommandées.
Matériaux incompatibles :
Agents oxydants puissants :
Produits de décomposition dangereux :
Produits de décomposition dangereux formés en cas d'incendie.
Oxydes de carbone, oxydes d'azote (NOx), chlorure d'hydrogène gazeux.
 
Considérations relatives à l'élimination :
Méthodes de traitement des déchets :
Produit:
Confiez les surplus et les solutions non recyclables à une entreprise d'élimination agréée.
Contactez un service agréé de gestion des déchets pour vous débarrasser de ce matériau.
Emballages contaminés :
Jeter comme un produit non utilisé