Identification, synonymes et spécifications de qualité
Nom (IUPAC / Nom commun) :
dioxyde de thiourée (également orthographié « dioxyde de thiourée » ou « dioxyde de thiourée S,S »)
acide formamidine sulfinique (synonyme courant)
acide amino(imino)méthanesulfinique
Acide aminoiminométhanesulfinique
Autres synonymes : dioxyde de thiourée ; dioxyde de thiurée ; « dioxyde de thiourée » (moins courant)
Numéro(s) d'enregistrement CAS :
CAS : 1758-73-2 est le CAS principal accepté pour le dioxyde de thiourée.
Certaines sources fournisseurs indiquent 4189-44-0 comme un numéro alternatif ou plus ancien.
Il convient donc de vérifier la qualité et le numéro CAS sur les certificats du fournisseur.
Formule chimique et poids moléculaire :
Formule : CH₄N₂O₂S
Masse moléculaire : environ 108,12 g mol⁻¹
Spécifications de qualité/pureté : qualité « 90 % » :
Les fournisseurs industriels proposent un dioxyde de thiourée à 90 % (souvent utilisé dans les applications textiles/pâte à papier) en mettant en avant sa « meilleure stabilité thermique et ses propriétés réductrices plus fortes ».
Par exemple : une fiche technique d’un fournisseur décrit « dioxyde de thiourée, acide sulfinique de formamidine 80 %, 90 %, 99 % » et pour la qualité à 90 %, l’apparence est celle de cristaux/poudre blancs, la pureté est ≥ 90 % et les limites d’humidité/impuretés sont en conséquence.
Remarque : Lorsque vous utilisez une qualité à 90 %, le reste (≈ 10 %) peut être constitué d'humidité, de sous-produits, de matières inertes ou de stabilisants ; par conséquent, pour les applications hautement critiques (produits chimiques fins), une pureté plus élevée (95–99 %) peut être utilisée à la place.
Propriétés physiques et chimiques
Aspect et données physiques de base :
Solide : poudre cristalline blanche à jaune clair, inodore.
Point de fusion (décomposition) ~124-127 °C (de nombreuses sources indiquent ~126 °C)
Densité : une source donne 1,703 g cm⁻³ à 20 °C.
Solubilité : ~26,7–30 g L⁻¹ dans l’eau à ~20 °C.
pH de la phase aqueuse (~10 g L⁻¹) ~3,5-5,5 (certaines sources ~4) à 20 °C.
Coefficient de partition (log P) ~ –2,12 dans une source.
Autre : pKa estimé pour la forme acide sulfinique ~2,4 ± 0,1.
Stabilité et réactivité chimiques :
Le composé est décrit comme un « agent réducteur et un dérivé de l'acide sulfinique (un acide inorganique faible) ».
Selon une source : « très stable même en solution aqueuse à 20-30 °C ; sous l'effet de la chaleur ou en milieu alcalin, il se décompose progressivement ».
Se décompose de manière exothermique au-dessus de ~126 °C avec émission de gaz nocifs (oxydes de soufre, ammoniac, CO, oxydes d'azote, H₂S) selon un résumé chimique.
Incompatibilités : agents oxydants puissants, bases fortes ; peut se décomposer à l'air humide ou dans l'eau.
Remarques structurelles/mécanistiques :
Structure cristalline : pour le « dioxyde de thiourée », les caractéristiques structurales suivantes sont rapportées : SC ~186 pm, C–N ~130 pm, S–O ~149 pm (en gaz/cristal) ; le centre soufre est pyramidal ; la liaison est décrite via une structure de résonance dipolaire avec des contributions de liaisons multiples entre C et N.
Il se tautomérise dans l'eau ou le DMSO pour prendre la forme d'acide sulfinique : (H₂N)HN=CS(O)(OH) (« acide sulfinique de formamidine »).
Méthodes de production/synthèse
Synthèse industrielle :
La principale voie industrielle consiste en l'oxydation de la thiourée ((NH₂)₂CS) par le peroxyde d'hydrogène (H₂O₂). Par exemple : (NH₂)₂CS + 2 H₂O₂ → (NH)(NH₂)CSO₂H + 2 H₂O.
Le contrôle du pH (~3-5) et d'une basse température (<10 °C) est bénéfique pour prévenir les réactions secondaires (par exemple, la formation de disulfures).
Oxydants alternatifs : le dioxyde de chlore est mentionné comme une piste possible.
Description d'un fournisseur chinois : « Ajout d'eau distillée et de thiourée, ajout de H₂O₂ goutte à goutte à ~8-10 °C, pH 2-3, après refroidissement du produit de réaction à ~5 °C, centrifugation, séchage. »
Considérations relatives au contrôle de la qualité et aux spécifications :
Pureté : Des méthodes de titrage analytique sont utilisées. Une source indique une pureté ≥ 99,0 % pour les produits chimiques fins (sans préciser une pureté de 90 %) avec une teneur en thiourée résiduelle ≤ 0,10 %.
La teneur en humidité, les impuretés de fer/métaux, les niveaux de sulfate résiduels, etc. sont généralement spécifiés dans les spécifications complètes.
Pour la qualité à 90 %, le profil d'impuretés (10 %) peut inclure de l'humidité, des sels inorganiques mineurs, des matières premières non réagies, etc. L'utilisateur doit donc définir les spécifications (par exemple, « ≥90,0 % min d'analyse », « Humidité ≤ …% », « Résidu après calcination ≤ …% », etc.).
Mécanisme d'action / Réduction des comportements
Comportement lors du blanchiment réducteur / agent réducteur :
Le dioxyde de thiourée agit comme agent réducteur plutôt que comme oxydant.
Il est utilisé pour décolorer ou blanchir des substrats par réduction chimique des chromophores (souvent dans le contexte du textile ou de la pâte à papier) plutôt que par oxydation.
Bien que certaines sources décrivent le composé comme « ni oxydant ni réducteur à l’état solide » (voir ci-dessous), son potentiel réducteur devient manifeste dans certaines conditions (par exemple, chauffage, milieu alcalin).
Par exemple : « En fait… sa solubilité dans 1 L d’eau est de 26,7 g et sous l’action d’un alcali, elle peut être décomposée en urée et en sulfite de sodium », démontrant ainsi son pouvoir réducteur latent.
Description d'un fournisseur : « Possède un potentiel de réduction élevé » et « une meilleure stabilité thermique et des propriétés réductrices plus fortes que l'hydrosulfite de sodium » (Na₂S₂O₄) lorsqu'il est utilisé dans le blanchiment des textiles.
Notes mécanistes (académiques) :
La forme tautomère de l'acide sulfinique (acide sulfinique de formamidine) est impliquée dans la réduction : H₂N–HN= C–S(O)OH.
En solution aqueuse, l'équilibre se déplace et le composé peut libérer des espèces sulfoxyliques qui réduisent les groupes azo, nitro et autres groupes chromophores.
Dans le blanchiment des textiles, le mécanisme n'est pas toujours entièrement élucidé, mais le composé réduit les intermédiaires disulfures ou colorants oxydés, permettant ainsi la décoloration.
Certaines recherches indiquent qu'il peut réduire les nitro-aldéhydes et les nitrocétones en nitro-alcools.
Voie de décomposition thermique/alcaline (conduisant à des espèces réductrices) :
Sous l'effet de la chaleur et/ou en milieu alcalin, le dioxyde de thiourée se décompose, libérant de l'urée et de l'acide sulfoxylique, qui agissent comme intermédiaires réducteurs.
Les produits de décomposition/sous-produits peuvent inclure du dioxyde de soufre, du sulfure d'hydrogène, de l'ammoniac, etc. en cas de manipulation incorrecte (voir la section sécurité).
Applications et utilisations
Industrie textile :
L'une des principales utilisations du grade à 90 % est le blanchiment réducteur des textiles (coton, laine, soie) et les opérations de réduction des colorants au soufre.
Commentaire du fournisseur : « Utilisé pour remplacer l’hydrosulfite de sodium ; possède une meilleure stabilité thermique et des propriétés réductrices plus fortes. »
Il est utilisé pour le décolorage, comme agent de nettoyage des machines dans les usines textiles, pour le blanchiment du coton, des fibres synthétiques, des fibres de bois, de la soie artificielle et de la laine artificielle.
Industrie du papier et de la pâte à papier :
Utilisé comme agent de désencrage pour le papier recyclé et pour le blanchiment réducteur de la pâte à papier.
Cuir / Photographie / Récupération de métaux précieux et synthèse organique :
Traitement du cuir : agent réducteur pour le nettoyage et le décolorage.
Industrie photographique : pour la décoloration ou le blanchiment des matériaux photographiques.
Récupération/séparation des métaux précieux : Certains mentionnent que le dioxyde de thiourée est utilisé pour la réduction dans le contexte de la récupération des métaux.
Synthèse organique : utilisée dans la réduction de certains nitroaldéhydes/nitrocétones aromatiques en nitroalcools.
Avantages pour une utilisation industrielle :
Comparé à l'hydrosulfite de sodium, il présenterait une meilleure stabilité thermique (moins de décomposition prématurée) et une utilisation plus facile.
En solution aqueuse à température modérée, il est raisonnablement stable, ce qui facilite sa manipulation et son stockage.
INFORMATIONS DE SÉCURITÉ CONCERNANT LE DIOXYDE DE THIOURÉE À 90 %
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