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Le chlorate de sodium est un composé inorganique de formule chimique NaClO₃.
Le chlorate de sodium est une poudre cristalline blanche facilement soluble dans l'eau.
Le chlorate de sodium est hygroscopique.
N° CAS : 7775-09-9
Nom chimique : Chlorate de sodium
Formule moléculaire : ClNaO₃
Synonymes
CHLORATE ; chlorate de sodium ; CHLORATE DE SODIUM, RÉACTIF (ACS) ; CHLORATE DE SODIUM, RÉACTIF (ACS) ; asex ; fall ; defol ; dervan ; hibarc ; oxycil ; travex
Le chlorate de sodium se décompose au-dessus de 300 °C pour libérer de l'oxygène et former du chlorure de sodium.
Plusieurs centaines de millions de tonnes sont produites chaque année, principalement pour le blanchiment de la pâte à papier afin de produire du papier à haute blancheur.
Le chlorate de sodium est un composé inorganique se présentant sous forme de poudre cristalline blanche.
Le chlorate de sodium a une production annuelle de plusieurs centaines de millions de tonnes dans le monde.
Les applications du chlorate de sodium sont nombreuses.
Sa principale application commerciale est la fabrication de dioxyde de chlore, utilisé pour le blanchiment de la pâte à papier. Le chlorate de sodium peut également être utilisé pour la production industrielle de composés perchlorates par électrolyse.
Le chlorate de sodium peut également être utilisé comme herbicide non sélectif pour lutter contre de nombreuses plantes telles que la belle-de-jour, le chardon des champs, le sorgho d'Alep et le bambou.
Le chlorate de sodium peut également être utilisé comme défoliant et dessiccant.
Le chlorate de sodium est également utilisé pour la production d'oxygène chimique, essentiel pour la production d'oxygène de secours dans les avions commerciaux.
Dans l'industrie, le chlorate de sodium est fabriqué par électrolyse d'une solution chaude de chlorure de sodium.
Le chlorate de sodium est également utile pour la fabrication d'encres, de cosmétiques, de papier et de cuir.
Le chlorate de sodium est un sel de sodium inorganique dont le contre-ion est le chlorate.
Agent oxydant, le chlorate de sodium est utilisé pour blanchir le papier et comme herbicide.
Le chlorate de sodium est également utilisé dans la fabrication de colorants, d'explosifs et d'allumettes.
Le chlorate de sodium est un herbicide.
Il s'agit d'un sel de sodium inorganique et d'un sel de chlorate.
En solution aqueuse, le chlorate de sodium est un liquide clair et incolore.
Le chlorate de sodium est incombustible, mais le chlorate de sodium peut accélérer la combustion des matériaux combustibles environnants.
Ce phénomène peut facilement se produire si le matériau sèche.
Propriétés du chlorate de sodium
Point de fusion : 248-261 °C (litre)
Point d’ébullition : se décompose à 300 °C [MER06]
Densité : 2,49
Masse volumique apparente : 1 500 kg/m³
Pression de vapeur : 0-0 Pa à 25 °C
Indice de réfraction : 1,515
Température de stockage : température ambiante
Solubilité dans l’eau : soluble (litre)
Forme : solide
Couleur : blanc
Densité : 2,5
PH : 5-7 (50 g/l, H₂O, 20 °C)
Solubilité dans l’eau : 1 000 g/l (20 °C)
Merck : 14,8598
Stabilité : stable. Les mélanges de ce produit avec des fibres organiques ou des matériaux absorbants, ainsi qu’avec divers autres matériaux, sont potentiellement explosifs. Consulter impérativement la fiche de données de sécurité (FDS) complète avant utilisation. Incompatible avec les agents réducteurs puissants, les matières organiques et les alcools.
LogP : -7,17--2,9 à 20 °C
Toxicologie et cancérogénèse : Études de toxicologie et de cancérogénèse du chlorate de sodium (CASRN 7775-09-9) chez les rats F344/N et les souris B6C3F1 (études sur l’eau potable)
Additifs indirects utilisés dans les substances en contact avec les aliments : CHLORATE DE SODIUM
FDA 21 CFR : 175.105 ; 178.3120
Référence base de données CAS : 7775-09-9 (Référence base de données CAS)
Notes alimentaires EWG : 2-3
FDA UNII : T95DR77GMR
Loi sur la liberté d'information sur les pesticides (FOIA) : Chlorate de sodium
Système de registre des substances de l'EPA : Chlorate de sodium (7775-09-9)
Code UNSPSC : 12352302
NACRES : NA.55
Le chlorate de sodium (NaCl03) est un cristal incolore et inodore au goût salin et rafraîchissant. Il est soluble dans l'eau et l'alcool, mais ne doit pas être trituré avec une substance combustible.
Obtenu par chauffage et électrolyse d'une solution acide concentrée de chlorure de sodium, ce qui cristallise le chlorate.
Le chlorate de sodium est un stérilisant non sélectif des sols, utilisé sur les terres non cultivées ou en association avec des triazines, des urées ou d'autres herbicides organiques pour la stérilisation des sols.
Le chlorate de sodium est lessivé, a une activité de contact foliaire et était autrefois largement utilisé le long des voies ferrées.
Il est inflammable lorsqu'il sèche sur le feuillage, et de nombreux incendies ferroviaires se sont produits lorsque des étincelles de locomotives à charbon ont atterri sur les plantes traitées.
Le chlorate de sodium est un exemple d'herbicide qui dessèche et perturbe l'équilibre osmotique des plantes.
Le chlorate de sodium est utilisé depuis des siècles pour le désherbage non sélectif.
Synthèse
Industriellement, le chlorate de sodium est produit par électrolyse de solutions concentrées de chlorure de sodium.
Tous les autres procédés sont obsolètes.
Le procédé au chlorate de sodium ne doit pas être confondu avec le procédé chloralcalin, qui est un procédé industriel de production électrolytique d'hydroxyde de sodium et de chlore gazeux.
La réaction globale peut être simplifiée par l’équation :
NaCl + 3 H2O → NaClO3 + 3 H2
Tout d'abord, le chlorure est oxydé pour former l'hypochlorite intermédiaire, ClO−, qui subit une nouvelle oxydation en chlorate selon deux voies de réaction concurrentes :
(1) Formation de chlorate anodique à la couche limite entre l'électrolyte et l'anode ; et (2) Auto-oxydation de l'hypochlorite dans l'électrolyte.
L'électrolyse produit de l'hydrogène et de l'hydroxyde de sodium à la cathode, tandis que des ions chlorure sont libérés à l'anode (une électrode à oxyde métallique mixte est souvent utilisée).
Le chlore dégagé ne s'échappe pas sous forme gazeuse, mais subit une hydrolyse :
Cl2 + H2O ⇋ HClO + H+ + Cl−
L'hydrolyse du chlore est considérée comme rapide.
La formation d'ions H+ devrait rendre la couche limite à l'anode fortement acide, ce qui est observé à de faibles concentrations de chlorure.
Cependant, de fortes concentrations de chlorure, comme celles observées dans les cellules industrielles de chlorate, déplacent l'équilibre d'hydrolyse vers la gauche.
Au niveau de la couche limite, la concentration en H+ n'est pas suffisamment élevée pour permettre la diffusion dans l'électrolyte.
Par conséquent, l'hydrogène est transporté hors de l'anode principalement sous forme d'acide hypochloreux plutôt que sous forme de H+.
L'acide hypochloreux se dissocie dans l'électrolyte lorsque le pH est élevé et l'ion hypochlorite rediffuse vers l'anode.
Plus des deux tiers de l'hypochlorite sont consommés par tamponnage avant d'atteindre l'anode. Le reste est évacué à l'anode pour former du chlorate et de l'oxygène :
3 ClO− + 1,5 H₂O → ClO₃− + 3 H₂ + 2 Cl− + 0,75 O₂
L'auto-oxydation de l'acide hypochloreux dans l'électrolyte volumique se déroule selon l'équation générale simplifiée :
3 HClO → ClO₃− + 2 Cl− + 3 H₂
Elle est précédée par la dissociation d'une partie de l'acide hypochloreux impliqué :
HClO → ClO− + H₂
La réaction nécessite une certaine distance de l'anode pour se produire de manière significative, l'électrolyte étant alors suffisamment tamponné par l'hydroxyle formé à la cathode. L'hypochlorite réagit ensuite avec le reste de l'acide :
2 HClO + ClO− → ClO3− + 2 Cl− + 2 H+
Outre la distance anodique, l'auto-oxydation dépend également de la température et du pH. Une cellule classique fonctionne à des températures comprises entre 80 °C et 90 °C et à un pH compris entre 6,1 et 6,4.
Quelle que soit la voie de réaction, la production d'une mole de chlorate nécessite la libération de 6 moles de chlorure.
Cependant, l'oxydation anodique nécessite 50 % d'énergie électrique supplémentaire.
Par conséquent, les cellules industrielles sont optimisées pour favoriser l'auto-oxydation.
La formation de chlorate à l'anode est considérée comme une réaction de perte et est minimisée dès la conception.
D'autres réactions de perte diminuent également le rendement du courant et doivent être supprimées dans les systèmes industriels.
La principale perte se produit par rétro-réduction de l'hypochlorite à la cathode.
La réaction est inhibée par l'ajout d'une petite quantité de dichromate (1 à 5 g/L) à l'électrolyte.
Un film poreux d'hydroxyde de chrome se forme par dépôt cathodique.
Ce film empêche la diffusion des anions vers la cathode, tandis que l'accès des cations et leur réduction sont facilités.
Le film cesse de croître spontanément lorsqu'il atteint une certaine épaisseur.
Utilisations
La principale utilisation commerciale du chlorate de sodium est la production de dioxyde de chlore (ClO₂).
La principale application du ClO₂, qui représente environ 95 % de l'utilisation du chlorate, est le blanchiment de la pâte à papier.
Tous les autres chlorates, moins importants, sont dérivés du chlorate de sodium, généralement par métathèse saline avec le chlorure correspondant.
Tous les composés perchlorates sont produits industriellement par oxydation de solutions de chlorate de sodium par électrolyse.
Le chlorate de sodium est utilisé pour préparer du dioxyde de chlore dans l'industrie papetière.
Le chlorate de sodium est utilisé pour blanchir la pâte de bois afin de fabriquer des produits en papier blanc écologiques et de qualité.
Le chlorate de sodium est également utilisé dans la production d'autres composés perchlorates dans l'industrie.
Herbicides
Le chlorate de sodium est utilisé comme herbicide non sélectif.
Le chlorate de sodium est considéré comme phytotoxique pour toutes les parties des plantes vertes.
Le chlorate de sodium peut également tuer les plantes par absorption racinaire.
