Dioxyde de chlore

Dioxyde de chlore
Général
Nom IUPAC	Dioxyde de chlore
Synonymes	Oxyde de chlore Peroxyde de chlore Oxyde de chlore(IV)
No CAS	10049-04-4
No EINECS	233-162-8
No E	E926
Apparence	gaz rouge-jaune, d'odeur acre[1].
Propriétés chimiques
Formule brute	ClO2  [Isomères]
Masse molaire[2]	67,452 ± 0,003 g·mol-1 Cl 52,56 %, O 47,44 %,
Propriétés physiques
T° fusion	-59 °C[1]
T° ébullition	11 °C[1]
Solubilité	dans l'eau à 20 °C : 8 g·l-1[1]
Masse volumique	1,642 à 0 °C (liqide)[3] 1,77 à -55 °C Densité de vapeur : 2,3
Limites d’explosivité dans l’air	en volume % dans l'air : >10[1]
Pression de vapeur saturante	à 20 °C : 101 kPa[1]
Thermochimie
ΔvapH°	30 kJ·mol-1 (1 atm, 11 °C)[4]
Propriétés électroniques
1re énergie d'ionisation	10,33 ± 0,02 eV (gaz)[5]
Précautions
Directive 67/548/EEC
dioxyde de chlore T+ O N Phrases R : 6, 8, 26, 34, 50, Phrases S : (1/2), 23, 26, 28, 36/37/39, 38, 45, 61,
Numéro index : 006-089-00-2 Symboles : T+ : Très toxique O : Comburant N : Dangereux pour l`environnement Phrases R : R6 : Danger d'explosion en contact ou sans contact avec l'air R8 : Favorise l'inflammation des matières combustibles. R26 : Très toxique par inhalation R34 : Provoque des brûlures. R50 : Très toxique pour les organismes aquatiques Phrases S : S23 : Ne pas respirer les gaz/fumées/vapeurs/aérosols [terme(s) approprié(s) à indiquer par le fabricant]. S26 : En cas de contact avec les yeux, laver immédiatement et abondamment avec de l'eau et consulter un spécialiste. S28 : Après contact avec la peau, se laver immédiatement et abondamment avec ... (produits appropriés à indiquer par le fabricant). S38 : En cas de ventilation insuffisante, porter un appareil respiratoire approprié. S45 : En cas d'accident ou de malaise, consulter immédiatement un médecin (si possible, lui montrer l'étiquette). S61 : Éviter le rejet dans l'environnement. Consulter les instructions spéciales/la fiche de données de sécurité. (S1/2) : Conserver sous clef et hors de portée des enfants. S36/37/39 : Porter un vêtement de protection approprié, des gants et un appareil de protection des yeux/du visage. dioxyde de chlore . . . % T N Phrases R : 25, 34, 50, Phrases S : (1/2), 23, 26, 28, 36/37/39, 45, 61,
Numéro index : 006-089-01-X Symboles : T : Toxique N : Dangereux pour l`environnement Phrases R : R25 : Toxique en cas d'ingestion. R34 : Provoque des brûlures. R50 : Très toxique pour les organismes aquatiques Phrases S : S23 : Ne pas respirer les gaz/fumées/vapeurs/aérosols [terme(s) approprié(s) à indiquer par le fabricant]. S26 : En cas de contact avec les yeux, laver immédiatement et abondamment avec de l'eau et consulter un spécialiste. S28 : Après contact avec la peau, se laver immédiatement et abondamment avec ... (produits appropriés à indiquer par le fabricant). S45 : En cas d'accident ou de malaise, consulter immédiatement un médecin (si possible, lui montrer l'étiquette). S61 : Éviter le rejet dans l'environnement. Consulter les instructions spéciales/la fiche de données de sécurité. (S1/2) : Conserver sous clef et hors de portée des enfants. S36/37/39 : Porter un vêtement de protection approprié, des gants et un appareil de protection des yeux/du visage.
SIMDUT[6]
C, D1A, E, F, C : Matière comburante cause ou favorise la combustion d'une autre matière en dégageant de l'oxygène; cause ou favorise la combustion d'une autre matière en dégageant une autre substance comburante D1A : Matière très toxique ayant des effets immédiats graves Exposition mortelle d'un travailleur à 19 ppm E : Matière corrosive forme au contact de l'eau une substance corrosive : acide chlorhydrique F : Matière dangereusement réactive sujet à une réaction violente de décomposition Divulgation à 1,0% selon la liste de divulgation des ingrédients
SGH[7],[8]
Danger H270, H314, H330, H400, EUH006, H270 : Peut provoquer ou aggraver un incendie; comburant H314 : Provoque de graves brûlures de la peau et des lésions oculaires H330 : Mortel par inhalation H400 : Très toxique pour les organismes aquatiques EUH006 : Danger d'explosion en contact ou sans contact avec l'air Danger H301, H314, H400, H301 : Toxique en cas d'ingestion H314 : Provoque de graves brûlures de la peau et des lésions oculaires H400 : Très toxique pour les organismes aquatiques
Inhalation	Très toxique
Peau	provoque des brûlures
Yeux	provoque des brûlures
Ingestion	Très toxique
Écotoxicologie
DL50	292 mg·kg-1 (rat, oral)[9]
Seuil de l’odorat	bas : 0,1 ppm haut : 15 ppm[10]
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

Le dioxyde de chlore (ou bioxyde de chlore) est un gaz jaune rougeâtre, de formule ClO₂, qui est l'un des divers oxydes connus du chlore. Le dioxyde de chlore est relativement stable dans ses états gazeux et liquide, mais prompt à exploser. En pratique, on ne l'utilise jamais à l'état pur.

Utilisations

• Désinfectant
• Blanchiment du papier, tissus, etc...
• Traitement de farines alimentaires (E926).

Préparation

Le dioxyde de chlore peut être produit avec du chlorate de sodium en solution dans un acide fort par un réducteur par exemple du peroxyde d'hydrogène, du dioxyde de soufre, ou l'acide chlorhydrique,:

Ex:

2ClO₃^- + 2Cl^- + 4H⁺   →   2ClO₂ + Cl₂ + 2H₂O

Autres exemples:

2NaClO₃ + 4HCl   →   2ClO₂ + Cl₂ + 2NaCl + 2H₂O

Cette réaction a le défaut de produire du chlore, on peut la combiner avec la réaction suivante:

2 NaClO₂ + Cl₂   →   2 NaCl + 2 ClO₂

Mais comme le chlorite de sodium NaClO₂ est plus couteux à produire que le chlorate de sodium NaClO₃, on préfère la réaction suivante:

5NaClO₃ + 6HCl   →   6ClO₂ + 5NaCl + 3H₂O

Afin d'éviter la manipulation du chlorure d'hydrogène HCl, volatil et corrosif, une autre réaction utilise l'acide sulfurique H₂SO₄ moins cher et peu volatil.

5NaClO₃ + 3H₂SO₄ + NaCl   →   6ClO₂ + 3Na₂SO₄ + 3H₂O

ou encore avec un réducteur plus puissant le sulfite de sodium Na₂SO₃ qui donne du dioxyde de soufre SO₂ comme intermédiaire.

H₂SO₄ + Na₂SO₃   →   Na₂SO₄ + H₂O + SO₂

puis:

2NaClO₃ + SO₂   →   2ClO₂ + Na₂SO₄

au total:

2NaClO₃ + H₂SO₄ + Na₂SO₃   →   2ClO₂ + 2Na₂SO₄ + H₂O

Pour diluer le bioxyde de chlore on peut utiliser un réducteur encore plus puissant l'oxalate de sodium Na₂C₂O₄

2NaClO₃ + 2H₂SO₄ + Na₂C₂O₄   →   2ClO₂ + 2Na₂SO₄ + 2CO₂ + 2H₂O

Le dioxyde de carbone CO₂ produit dilue le dioxyde de chlore ce qui diminue le risque.

Le dioxyde de chlore peut être produit par action de chlorite de sodium et de chlore gazeux.
2 NaClO₂ + Cl₂ → 2 ClO₂ + 2 NaCl. Il est explosif si sa concentration dans l’air dépasse 10%. Il ne peut donc pas être stocké et acheminé dans une station, il doit donc être préparé in situ.

Références

• National Library of Medicine (US)
• WebElements
• NIST Standard Reference Database
• European Chemicals Bureau
• Fiche toxicologique de l'INRS

Liens externes

• (en) National Pollutant Inventory - Chlorine dioxide

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