CHLORATE DE SODIUM

Le chlorate de sodium est très soluble dans l'eau et agit comme un puissant agent oxydant en raison de la présence de chlore à un degré d'oxydation élevé.
Le chlorate de sodium est produit industriellement par électrolyse de solutions de chlorure de sodium, où des ions chlorate se forment dans des conditions contrôlées.
Le chlorate de sodium présente une bonne stabilité thermique à l'état pur, mais peut se décomposer à des températures élevées, libérant de l'oxygène et accélérant potentiellement la combustion.

Numéro CAS : 7775-09-9

Synonymes : CHLORATE DE SODIUM, Acide chlorique, sel de sodium, Acide chlorique, sel de sodium (1:1), chlorate de sodium, Chlorate de sodium (NaClO3), Chlorate de sodium [ISO], Chlorate de sodium [UN1495] [Oxydant], NACLO3, ClNaO3, Chlorate de sodium, Chlorate de soude, Désherbant, Défoliant chimique n° 1, Ortho-C-1-Défoliant, Défoliant et désherbant Ortho C-1, Aide à la récolte du sorgho grainier, Aide à la récolte, Defol, De-Fol-Ate, Drexel defol, VAL-DROP, Drop-Leaf, Drop-Leaf, Dropleaf, Tumbleaf, Tumbleleaf, Shed-A-Leaf, Shed-A-Leaf L, Leafex 2, Leafex 3, Leafex 2, Leafex 3, Asex, Atlacide, Agrosan, Desolet, Oxycil Sodakem, Travex, Evau-super, Kusa-tohru, Kusatol, Kusa-tohru, Kusatol, Rasikal, Dervan, Fall, Granex O, B-Herbatox, Hibar C, Chlorax, Chlorate de sodium, Chlorate de sodium [ISO-Français], Sodium(chlorate de) [Français], Sodium (chlorate de) [Français], Sodium(chlorate de), Sodium (chlorate de), Sodio (chlorato di), Sodio (chlorato di) [Italien], Natriumchlorat, Natriumchlorat [Allemand], Natrium chlorat, Natrium chlorat [Allemand], Chlorsaure, Chlorsaure [Allemand], Natriumchloraat, Natriumchloraat [Néerlandais], Natrium chloraat, Natrium chloraat [Néerlandais], UN1495, UN2428, UNII-T95DR77GMR, T95DR77GMR, DTXSID7026025, DTXCID206025, CHEBI:65242, RefChem:6233, EINECS 231-887-4, EC 231-887-4, MFCD00003479, CCRIS 9185, HSDB 732, CHLORATE DE SODIUM [II], CHLORATE DE SODIUM [MI], CHLORATE DE SODIUM [HSDB], CHLORATE DE SODIUM [MART.], CHLORATE DE SODIUM [WHO-DD], CHEMBL1559268, HAA77509, NSC41881, NSC-41881, Tox21_202133, AKOS015843818, NCGC00091465-01, NCGC00259682-01 NS00075693, CAS-7775-09-9, 7775-09-9, 9011-70-5, Code chimique EPA pour pesticides 073301, Chlorate de sodium, réactif ACS, ≥ 99,0 %, Chlorate de sodium, ReagentPlus®, ≥ 99 %, Chlorate de sodium, pa, réactif ACS, 99 %, Chlorate de sodium, SAJ première qualité, ≥ 98,0 %, Chlorate de sodium, puriss. pa, ≥ 99,0 % (T), Chlorate de sodium - métastable haute température (255 °C) phase III, n° Caswell 753, 231-887-4, Q407446, C18765

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.

Le chlorate de sodium se décompose au-dessus de 300 °C pour libérer de l'oxygène et laisser 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 sel inorganique composé de cations sodium et d'anions chlorate ; il se présente sous forme de solide blanc, cristallin et inodore dans des conditions normales.

En raison de ce comportement, le chlorate de sodium doit être manipulé avec précaution aussi bien en milieu industriel qu'en laboratoire.
Le chlorate de sodium a été historiquement utilisé comme défoliant et herbicide non sélectif car il perturbe les processus métaboliques des plantes.
Cette nature oxydante le rend chimiquement réactif, notamment au contact de matières organiques ou d'agents réducteurs.

Le chlorate de sodium perturbe la photosynthèse et la régulation de l'eau chez les plantes, entraînant un dessèchement rapide et la chute des feuilles.
Ces propriétés ont conduit à son utilisation agricole et industrielle généralisée avant que des préoccupations liées à la sécurité et à l'impact environnemental ne réduisent son application dans de nombreuses régions.
Outre ses utilisations agricoles, le chlorate de sodium a été utilisé comme source d'oxygène dans les générateurs d'oxygène chimique et les appareils respiratoires d'urgence.

Lors d'une décomposition thermique contrôlée, il libère de l'oxygène de manière prévisible.
Cette caractéristique l'a rendue utile dans les systèmes de sécurité et industriels spécialisés.
D'un point de vue chimique, le chlorate de sodium participe facilement aux réactions d'oxydoréduction et peut fortement améliorer la combustion des substances inflammables.

Il peut réagir violemment lorsqu'il est mélangé à des carburants, du soufre, du phosphore ou des matières organiques finement divisées.
Cette réactivité définit à la fois sa valeur industrielle et son danger potentiel.
Dans les contextes environnementaux et biologiques, le chlorate de sodium est très mobile dans l'eau en raison de sa solubilité et de son adsorption limitée aux sols.

En cas de rejet, il peut migrer vers les nappes phréatiques et les systèmes d'eaux de surface.
C’est pourquoi son utilisation et son élimination sont strictement réglementées dans de nombreux pays afin de limiter la contamination environnementale et les risques sanitaires.
Sur le plan industriel, le chlorate de sodium est produit par électrolyse de solutions concentrées de chlorure de sodium.

Il ne faut pas confondre le procédé au chlorate de sodium avec le procédé chlore-alcali, qui est un procédé industriel de production électrolytique d'hydroxyde de sodium et de chlore gazeux.
Le chlorate de sodium possède une structure cristalline ionique bien définie qui contribue à sa solubilité et à sa stabilité élevées dans des conditions de stockage à sec.
En solution aqueuse, il se dissocie complètement en ions sodium et chlorate, ce qui le rend très conducteur et chimiquement accessible.

Ce comportement est important pour sa production industrielle et ses applications chimiques en aval.
En tant qu'oxydant puissant, le chlorate de sodium fournit facilement de l'oxygène aux réactions chimiques sans nécessiter d'oxygène atmosphérique.
Cette propriété peut accélérer considérablement les processus de combustion et d'oxydation.

De ce fait, il est incompatible avec de nombreuses substances combustibles, organiques ou contenant du soufre.
En chimie industrielle, le chlorate de sodium a été utilisé comme précurseur pour la production de dioxyde de chlore, qui est un agent de blanchiment important.
Cette application s'est avérée particulièrement pertinente dans le secteur de la transformation des pâtes et papiers.

Sa capacité à générer des espèces réactives chlore-oxygène dans des conditions contrôlées sous-tend cette utilisation.
Le chlorate de sodium n'existe pas naturellement en quantités significatives et est presque entièrement d'origine synthétique.
Sa fabrication à grande échelle repose sur des procédés électrochimiques soigneusement contrôlés afin de garantir pureté et sécurité.

Les impuretés ou des conditions inadéquates peuvent augmenter le risque de réactions secondaires indésirables.
D'un point de vue toxicologique, le chlorate de sodium peut perturber le fonctionnement des globules rouges s'il est ingéré en quantités suffisantes.
En raison de son fort pouvoir oxydant, il peut induire un stress oxydatif dans les systèmes biologiques.

Ces effets contribuent aux limites strictes de manipulation et d'exposition associées à cette substance.
Dans les systèmes environnementaux, le chlorate de sodium est persistant car il ne se dégrade pas facilement par des voies biologiques ou chimiques.
Sa mobilité dans l'eau lui permet de se propager au-delà du point de libération.

Cette persistance a entraîné une attention réglementaire accrue et des restrictions quant à son utilisation dans les environnements ouverts.
La réaction globale peut être simplifiée par l'équation suivante : NaCl + 3 H2O → NaClO3 + 3 H2
Tout d'abord, le chlorure est oxydé pour former un hypochlorite intermédiaire, ClO−, qui subit une oxydation supplémentaire en chlorate selon deux voies de réaction concurrentes : la formation anodique de chlorate à la couche limite entre l'électrolyte et l'anode, et l'auto-oxydation de l'hypochlorite dans l'électrolyte en vrac.

Lors de l'électrolyse, de l'hydrogène et de l'hydroxyde de sodium se forment à la cathode et des ions chlorure sont déchargés à l'anode (une électrode à oxyde métallique mixte est souvent utilisée).
Le chlore dégagé ne s'échappe pas sous forme de gaz 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, telles qu'elles se produisent dans les cellules industrielles au 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 en vrac.

L'hydrogène est donc transporté loin de l'anode principalement sous forme d'acide hypochloreux plutôt que de H+.
L'acide hypochloreux se dissocie dans l'électrolyte en vrac où le pH est élevé et l'ion hypochlorite diffuse vers l'anode.
Plus des deux tiers de l'hypochlorite sont consommés par effet tampon avant d'atteindre l'anode.

Le reste est déchargé à l'anode pour former du chlorate et de l'oxygène : 3 ClO− + 1,5 H2O → ClO3− + 3 H+ + 2 Cl− + 0,75 O2
L'auto-oxydation de l'acide hypochloreux dans l'électrolyte se déroule selon l'équation globale simplifiée suivante : 3 HClO → ClO3− + 2 Cl− + 3 H+
Elle est précédée par la dissociation d'une partie de l'acide hypochloreux impliqué : HClO → ClO− + H+

La réaction nécessite une certaine distance de l'anode pour se produire de manière significative, là où l'électrolyte est 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 typique fonctionne à des températures comprises entre 80 °C et 90 °C et à un pH de 6,1 à 6,4.
Indépendamment du mode de réaction, le rejet de 6 mol de chlorure est nécessaire pour obtenir 1 mol de chlorate.
Cependant, la voie d'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 par la conception même du dispositif.
D'autres réactions de perte diminuent également le rendement du courant et doivent être supprimées dans les systèmes industriels.

La perte principale survient par réduction inverse de l'hypochlorite à la cathode.
La réaction est supprimée par l'ajout d'une petite quantité de dichromate (1–5 g/L) à l'électrolyte.
Un film poreux d'hydroxyde de chrome est formé par dépôt cathodique.

Le 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 de lui-même une fois qu'il a atteint une certaine épaisseur.
Les générateurs d'oxygène chimique, comme ceux présents dans les avions commerciaux, fournissent de l'oxygène d'urgence aux passagers pour les protéger des chutes de pression en cabine.

L'oxygène est produit par la décomposition à haute température du chlorate de sodium : 2 NaClO3 → 2 NaCl + 3 O2
La chaleur nécessaire pour amorcer cette réaction est générée par l'oxydation d'une petite quantité de poudre de fer mélangée au chlorate de sodium, et la réaction consomme moins d'oxygène qu'elle n'en produit.
Le peroxyde de baryum (BaO2) est utilisé pour absorber le chlore qui est un produit mineur de la décomposition.

Une charge d'allumage est activée en tirant sur le masque d'urgence.
De même, le système de soudage Solidox utilisait des granulés de chlorate de sodium mélangés à des fibres combustibles pour générer de l'oxygène.
Le chlorate de sodium peut être mélangé à du saccharose pour obtenir un combustible très énergétique, semblable à la poudre à canon, qui brûle dans des espaces hermétiques.

Voici la réaction : 8 NaClO3 + C12H22O11 → 8 NaCl + 12 CO2 + 11 H2O
Cependant, ce chlorate de sodium est majoritairement remplacé par du chlorate de potassium.
Le chlorate de sodium peut être utilisé avec de l'acide chlorhydrique (ou aussi de l'acide sulfurique et du chlorure de sodium, dont la réaction génère du HCl) pour chlorer les composés aromatiques sans utiliser de solvants organiques.

Dans ce cas, sa fonction est d'oxyder le HCl pour obtenir soit du HOCl, soit du Cl2 (selon le pH) in situ, qui sont les agents de chloration actifs.
Associé à un catalyseur de pentoxyde de vanadium, il sert d'oxydant pour divers composés organiques.
On peut citer comme exemples l'oxydation de l'hydroquinone en quinone, et celle du furfural en un mélange d'acide maléique et d'acide fumarique.

Le chlorate de sodium est le principe actif de nombreux herbicides commerciaux. Parmi les noms commerciaux de produits contenant du chlorate de sodium, on trouve Atlacide, Defol, De-Fol-Ate, Drop-Leaf, Fall, Harvest-Aid, Kusatol, Leafex et Tumbleaf.
Le chlorate de sodium peut être utilisé en combinaison avec d'autres herbicides tels que l'atrazine, le 2,4-D, le bromacil, le diuron et le métaborate de sodium.

Le chlorate de sodium était un désherbant largement utilisé au sein de l'UE, jusqu'en 2009, date à laquelle il a été retiré du marché suite à une décision prise en vertu de la réglementation européenne.
Son utilisation comme herbicide en dehors de l'UE reste inchangée, de même que son utilisation dans d'autres applications non herbicides, telles que la production de biocides à base de dioxyde de chlore et le blanchiment de la pâte à papier.

Utilisations :
La principale utilisation commerciale du chlorate de sodium est la fabrication du 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 l'oxydation de solutions de chlorate de sodium par électrolyse.
Le chlorate de sodium est utilisé comme herbicide non sélectif.
Elle est considérée comme phytotoxique pour toutes les parties vertes des plantes.

Le chlorate de sodium peut également tuer par absorption racinaire.
Le chlorate de sodium peut être utilisé pour lutter contre diverses plantes, notamment le liseron, le chardon du Canada, le sorgho d'Alep, le bambou, le séneçon et le millepertuis.
Utilisé en association avec l'atrazine, il augmente la persistance de l'effet.

Utilisé en combinaison avec le 2,4-D, ses performances sont améliorées.
Le chlorate de sodium a un effet stérilisant sur les sols.
Le mélange avec d'autres herbicides en solution aqueuse est possible dans une certaine mesure, à condition qu'ils ne soient pas sensibles à l'oxydation.

La vente de chlorate de sodium comme désherbant a été interdite dans l'Union européenne en 2009 en raison de risques pour la santé, les stocks existants devant être utilisés dans l'année suivante.
Le chlorate de sodium a été largement utilisé comme herbicide et défoliant non sélectif pour lutter contre la végétation indésirable en provoquant une déshydratation rapide et la chute des feuilles des plantes.
Il agit en perturbant les processus métaboliques et photosynthétiques des plantes, ce qui entraîne leur dessèchement complet.

Cet usage était courant dans l'agriculture et la gestion des terres avant d'être restreint dans de nombreuses régions pour des raisons de sécurité et d'environnement.
En chimie industrielle, le chlorate de sodium est une matière première importante pour la production de dioxyde de chlore.
Le dioxyde de chlore dérivé du chlorate de sodium est largement utilisé comme agent de blanchiment dans l'industrie des pâtes et papiers.

Cette application repose sur les fortes propriétés oxydantes du chlorate de sodium dans des conditions de réaction contrôlées.
Le chlorate de sodium est également utilisé comme composé libérant de l'oxygène dans les générateurs chimiques d'oxygène.
Lorsqu'il est décomposé thermiquement dans un système contrôlé, il libère de l'oxygène qui peut permettre la respiration en cas d'urgence ou dans des environnements clos.

De tels systèmes ont été utilisés dans les avions, les sous-marins et les équipements de sécurité industrielle.
Dans les industries pyrotechniques et de fabrication d'allumettes, le chlorate de sodium a été utilisé comme agent oxydant.
Le chlorate de sodium améliore la combustion en fournissant directement de l'oxygène au mélange réactionnel.

En raison de sa grande réactivité, son utilisation dans ces applications exige des contrôles stricts en matière de formulation et de sécurité.
Le chlorate de sodium a été utilisé dans certains procédés miniers et métallurgiques nécessitant des conditions d'oxydation fortes.
Le chlorate de sodium peut contribuer aux traitements oxydatifs des minerais ou des résidus afin d'améliorer l'efficacité du traitement.

Ces utilisations sont généralement limitées à des environnements industriels contrôlés en raison de leur nature dangereuse.
En laboratoire et en recherche, le chlorate de sodium est parfois utilisé comme réactif dans les réactions d'oxydation et en chimie analytique.
Son comportement redox prévisible le rend utile pour l'étude des mécanismes d'oxydation.

Ce type d'utilisation est généralement à petite échelle et soumis à des protocoles de sécurité stricts.
Le chlorate de sodium a été utilisé dans des environnements industriels contrôlés pour l'élimination chimique de la végétation le long des voies ferrées, des bords de route et des sites industriels.
Son action non sélective lui permet d'éliminer les plantes à racines profondes et persistantes.

Cette application nécessite une manipulation soigneuse en raison des risques d'incendie et de contamination environnementale.
Dans l'industrie des pâtes et papiers, le chlorate de sodium joue un rôle essentiel dans les systèmes de génération de dioxyde de chlore sur site.
Le dioxyde de chlore produit est apprécié pour sa grande efficacité de blanchiment et la réduction des dommages causés aux fibres de cellulose.

Cela améliore la blancheur du papier tout en préservant sa résistance mécanique.
Le chlorate de sodium a également été utilisé dans les bougies à oxygène et les systèmes d'alimentation en oxygène d'urgence conçus pour les environnements clos ou pauvres en oxygène.
Chauffé dans un appareil à atmosphère contrôlée, il se décompose pour libérer de l'oxygène de façon constante au fil du temps.

Cette fonction est essentielle dans les équipements de sécurité utilisés dans l'aviation, les mines et les espaces industriels confinés.
Dans l'industrie chimique, le chlorate de sodium est parfois utilisé comme agent oxydant dans certains procédés de synthèse spécifiques.
Elle permet des réactions d'oxydation qui nécessitent une disponibilité en oxygène importante et constante.

Ces applications sont généralement limitées aux réacteurs bien contrôlés pour des raisons de sécurité.
Le chlorate de sodium a été utilisé dans des procédés expérimentaux et pilotes pour le traitement des déchets et la remédiation chimique.

Le pouvoir oxydant du chlorate de sodium peut contribuer à décomposer certains composés organiques résistants.
Ces usages sont strictement réglementés afin de prévenir tout impact environnemental secondaire.

Profil de sécurité :
Le chlorate de sodium est un puissant agent oxydant et peut considérablement augmenter le risque d'incendie lorsqu'il entre en contact avec des matières combustibles ou organiques.
Les mélanges contenant des carburants, du soufre, du phosphore, des métaux finement divisés ou des substances organiques peuvent s'enflammer ou exploser en raison d'une oxydation rapide.
Même de petites quantités peuvent intensifier la combustion, rendant indispensable une séparation stricte des matériaux inflammables.

Le contact direct avec le chlorate de sodium peut provoquer une irritation de la peau et des yeux.
La poussière ou les éclaboussures peuvent provoquer des rougeurs, des sensations de brûlure ou une gêne.
Le port de gants de protection, de lunettes de protection et de vêtements appropriés est nécessaire lors de la manipulation.

L'inhalation de poussières de chlorate de sodium peut irriter les voies respiratoires.
L’exposition peut provoquer une toux, une irritation de la gorge ou une gêne respiratoire, surtout dans les zones mal ventilées.
Des mesures adéquates de ventilation et de contrôle des poussières sont nécessaires en milieu professionnel.

L'ingestion de chlorate de sodium est dangereuse et peut entraîner de graves problèmes de santé.
Le chlorate de sodium peut provoquer des nausées, des vomissements, des douleurs abdominales et endommager les globules rouges en induisant un stress oxydatif.
Une intoxication grave peut entraîner une insuffisance rénale, des problèmes circulatoires ou des affections potentiellement mortelles.

D'un point de vue environnemental, le chlorate de sodium est très soluble dans l'eau et peut facilement contaminer les sols et les eaux souterraines.
Le chlorate de sodium est toxique pour les plantes et les organismes aquatiques à des concentrations élevées.
Les déversements doivent être contenus immédiatement et leur élimination doit respecter des directives réglementaires strictes afin de prévenir les dommages environnementaux à long terme.