Le chlorite de sodium est le sel de sodium de l’acide chloreux instable de formule NaClO2. Il se présente sous la forme d’un solide cristallin blanc soluble dans l’eau.
Table des matières
1. Propriétés du chlorite de sodium
Le chlorite de sodium est un solide d’un poids moléculaire de 90,45 g/mol. Il existe sous forme anhydre et trihydratée (point de transition : 38 °C). Les cristaux de haute pureté sont blancs mais ont généralement une teinte verdâtre en raison de la présence de dioxyde de chlore (ClO2) comme trace d’impureté.
Il possède une faible sensibilité aux chocs en l’absence de matière organique. Il peut être frappé avec une surface métallique propre sans détonation. Cependant, les matériaux organiques, comme le film d’un marteau, peuvent provoquer un gonflement spontané lors de l’impact.
En tant qu’oxydant puissant, le chlorite de sodium solide forme des mélanges explosifs avec des matières oxydables comme le soufre, le charbon en poudre, les poudres métalliques et les composés organiques. Les solutions de chlorite de sodium ne doivent jamais sécher sur les tissus pour éviter de créer des mélanges inflammables.
Le chlorite de sodium est soluble dans l’eau (Tableau 1) et sa solubilité est influencée par la présence d’autres substances comme l’hydroxyde de sodium, le chlorate de sodium, le chlorure de sodium et le carbonate de sodium.
| Température, °C | Solubilité, % en poids |
|---|---|
| 5 | 34 |
| 17 | 39 |
| 20 | 40,5 |
| 30 | 46 |
| 40 | 50,7 |
| 45 | 53 |
| 50 | 53,7 |
| 60 | 55 |
L’exposition à la lumière doit être minimisée pour les solutions aqueuses de chlorite de sodium. À faible pH (environ 2), les solutions de chlorite contiennent de l’acide chloreux, qui se décompose en dioxyde de chlore et en chlorate :
4 HClO2 → 2 ClO2 + HClO3 + HCl + H2O
La décomposition ralentit à pH 3–4. Les solutions alcalines de chlorite de sodium sont stables et les solutions diluées peuvent même être bouillies sans décomposition. Les solutions alcalines concentrées se décomposent lentement lorsqu’elles sont chauffées :
3 NaClO2 → 2 NaClO3 + NaCl
La réaction du chlorite de sodium avec l’hypochlorite dépend du pH. Le dioxyde de chlore est produit à faible pH, tandis que le chlorate se forme à pH élevé. Une réaction avec le chlore donne du dioxyde de chlore et du chlorure de sodium :
2 NaClO2 + Cl2 → 2 ClO2 + 2 NaCl
Le chlorite de sodium cristallin présente une légère hygroscopique sans agglomération. Il nécessite une stabilisation alcaline pour un stockage à long terme. Un chauffage à 180-200 °C provoque une décomposition partielle en chlorate de sodium et chlorure de sodium ou une décomposition complète en chlorure de sodium et oxygène.
Le tableau 2 montre quelques propriétés physiques du chlorite de sodium.
| Propriété | Valeur |
|---|---|
| Formule chimique | NaClO2 |
| Masse molaire | 90,442 g/mol (anhydre) 144,487 g/mol (trihydrate) |
| Apparence | solide blanc |
| Odeur | inodore |
| Densité | 2,468 g/cm3 |
| Point de fusion | Anhydre : se décompose à 180 – 200 °C Trihydrate : se décompose à 38 °C |
| Solubilité dans l'eau | 75,8 g/100 ml (25 °C) 122 g/100 ml (60 °C) |
| Solubilité | légèrement soluble dans le méthanol, l'éthanol |
| pKa | 10-11 |
| Enthalpie de formation | -307,0 kJ/mol |
2. Production industrielle de chlorite de sodium
Le chlorite de sodium est produit par la réaction du dioxyde de chlore avec l’hydroxyde de sodium :
2 ClO2 + 2 NaOH → NaClO2 + NaClO3 + H2O
Le chlorite de sodium et le chlorate de sodium partagent des solubilités dans l’eau similaires, ce qui rend leur séparation difficile. Le procédé industriel actuel repose sur l’absorption du dioxyde de chlore dans une solution d’hydroxyde de sodium avec réduction simultanée du chlorate en chlorite à l’aide d’un agent réducteur approprié, tel que le peroxyde d’hydrogène :
2 ClO2 + 2 NaOH + H2O2 → 2 NaClO2 + 2 H2O + O2
Ce procédé donne une solution de chlorite de sodium à 33 % en poids. Après les étapes de traitement, un solide sec contenant environ 80 % en poids de chlorite de sodium et des stabilisants est obtenu.
Bien que de nombreux chlorites complexes aient été synthétisés, seul le chlorite de sodium a une valeur commerciale significative.
Les tentatives de production de chlorite de sodium par électrolyse, similaires aux méthodes utilisées pour l’hypochlorite et le chlorate, ont échoué. La synthèse à partir de dioxyde de chlore et d’amalgame de sodium s’est avérée non viable en raison des difficultés de contrôle du potentiel redox et du pH. Les autres méthodes proposées pour la réduction directe du dioxyde de chlore manquaient d’efficacité.
3. Utilisations du chlorite de sodium
Le chlorite de sodium est utilisé comme agent de blanchiment très efficace en raison de son potentiel d’oxydation spécifique. Contrairement à d’autres agents de blanchiment, il permet des processus de blanchiment contrôlés, ce qui le rend utile dans l’industrie textile.
Il peut être utilisé comme précurseur pour la production à petite échelle de dioxyde de chlore.
Certaines des utilisations courantes du chlorite de sodium sont :
- Désinfectant dans une variété d’applications, notamment le traitement de l’eau potable, la transformation des aliments et les environnements industriels.
- Agent de blanchiment dans l’industrie des pâtes et papiers et dans le blanchiment des textiles.
- Dans certains pays, le chlorite de sodium est utilisé comme additif alimentaire pour empêcher la croissance des bactéries.
- De faibles concentrations de chlorite de sodium sont utilisées dans certains bains de bouche et dentifrices comme agent antimicrobien.
Référence
- Chlorine Oxides and Chlorine Oxygen Acids; Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry. – https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/14356007.a06_483.pub2
