Poudre blanchissante
L’hypochlorite solide est une poudre douce, blanche et sèche. Il est presque inodore ou sent plus ou moins fortement le chlore ou l’acide chlorhydrique en raison de la décomposition lors du stockage.
La stabilité de l’hypochlorite dépend principalement de sa teneur en eau, qui est généralement inférieure à 1 % ; l’eau de javel tropicale en contient même moins de 0,3 %. Ils sont stables jusqu’à 80 °C, l’eau de javel tropicale même jusqu’à 100 °C.
Chauffés à 180 °C, ils se décomposent en chlorure et oxygène. Des métaux tels que le fer, le nickel ou le cobalt diminuent la stabilité des hypochlorites. Par conséquent, les matières premières utilisées pour la production d’hypochlorites doivent être exemptes de tels métaux.
L’eau de Javel tropicale (< 0,3 % d’eau) exempte de métaux lourds a une durée de conservation de plus de deux ans, si elle est correctement stockée.
Table des matières
1. Production d'hypochlorite de calcium
1.1. Poudre blanchissante standard
C’est un mélange d’hypochlorite de calcium, de Ca(OCl)2, de chlorure de calcium et d’hydroxyde de calcium contenant des quantités variables d’eau. Il est fabriqué en faisant passer du chlore sur de la chaux hydratée.
Le processus de poudre décolorante Rheinfelden de Dynamit Nobel est une opération discontinue.
La chaux hydratée sèche en poudre est chlorée à 45 °C et à basse pression (5,3 kPa) dans un tambour de réaction horizontal. Le chlore est injecté sous forme liquide. La masse réactionnelle est mélangée en permanence par un râteau à rotation lente.
La réaction de l’hydrate de chaux solide et du chlore conduit à la formation d’un mélange d’hypochlorite de calcium dibasique, Ca(OCl)2·2Ca(OH)2, et de chlorure de calcium basique, correspondant à 40 % de conversion de l’hydroxyde de calcium disponible.
Lors d’une chloration supplémentaire, il se forme de l’hypochlorite de calcium hémibasique, du Ca(OCl)2·1/2 Ca(OH)2 et du chlorure de calcium neutre hydraté. Après env. 60 % de l’hydroxyde de calcium disponible a été converti, la réaction de la poudre décolorante s’arrête.
La réaction est fortement exothermique, générant 1100 kJ de chaleur par kg de chlore converti.
Cette chaleur et la basse pression provoquent l’évaporation de l’eau formée lors de la réaction et du chlore liquide. Par conséquent, la masse réactionnelle est complètement séchée sous vide à une température maximale de 85 °C.
Le produit est une poudre de blanchiment standard d’une teneur en chlore disponible de 35 à 37 %.
Le chlore gazeux peut également être utilisé pour cette réaction, mais la réaction prend alors 2 à 3 fois plus de temps, les pertes de chlore sont plus élevées et la teneur en chlore disponible du produit est plus faible.
1.2. Blanchissant tropicale
Pour réduire davantage la teneur en eau, la chaux vive moulue la plus fine, CaO, est ajoutée à la poudre de blanchiment. Il absorbe l’eau encore présente et se transforme en hydroxyde de calcium.
Bien que cette opération diminue la teneur en chlore disponible de 1 à 2 %, le séchage supplémentaire rend la poudre décolorante résultante, connue sous le nom de blanchissant tropicale, stable jusqu’à des températures de 100 °C.
ICI a développé un procédé continu pour la production de poudre décolorante, dans lequel des contre-courants d’hydroxyde de calcium et de chlore réagissent dans un tambour rotatif.
La chaleur de réaction est éliminée en aspergeant le tambour d’eau à l’extérieur et en diluant le chlore avec de l’air refroidi ; ce courant gazeux élimine également l’eau formée lors de la réaction chimique.
1.3. Hypochlorite à haut pourcentage
Des hypochlorites solides avec une teneur en chlore disponible de 70 % et plus peuvent être préparés en chlorant des suspensions de composés de calcium tels que l’hydroxyde de calcium ou une poudre de blanchiment.
Initialement, de l’hypochlorite de calcium semi-basique, Ca(OCl)2·1/2 Ca(OH)2, se forme. Lorsqu’il est davantage chloré, cela donne de l’hypochlorite de calcium neutre dihydraté, Ca(OCl)2·2 H2O, qui est ensuite séché jusqu’à l’hypochlorite à pourcentage élevé souhaité.
Dans toutes ces réactions, du chlorure de calcium est formé comme sous-produit. Certains procédés récupèrent les valeurs de calcium en ajoutant de l’hypochlorite de sodium aux boues.
Dans de tels cas, le produit se compose principalement d’hypochlorite de calcium, de chlorure de sodium et d’eau, qui est ensuite éliminé.
2. Utilisations de la poudre de blanchiment
Dans l’industrie du papier, l’hypochlorite de calcium est utilisé dans le blanchiment en une seule étape.
L’hypochlorite de sodium, plus cher, est utilisé dans le procédé à plusieurs étapes, qui implique la chloration, l’extraction caustique et l’oxydation de l’hypochlorite.
La pâte kraft est traitée pour obtenir une plus grande blancheur et une plus grande résistance lorsque l’hypochlorite de sodium est utilisé à la place de l’hypochlorite de calcium.
Pour le blanchiment dans les opérations de blanchisserie, la poudre de blanchiment est d’abord mise en suspension dans l’eau puis décantée. Seule la solution est utilisée car les insolubles pourraient endommager les fibres.
Références
- Chlorine Oxides and Chlorine Oxygen Acids; Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry. – https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/14356007.a06_483.pub2
