月: 2023年5月

Qu’est-ce que le permanganate de potassium ?

Le permanganate de potassium est un composé inorganique dont la formule chimique est KMnO4 et le poids moléculaire 158,03.

Il a une densité de 2,703 g/cm3, un point de décomposition de 200°C et un numéro CAS de 7722-64-7. Le permanganate de potassium est composé de l’ion cation potassium et de l’ion anion permanganate.

Le nombre d’oxydation de l’atome de manganèse de l’ion permanganate est de +7, ce qui est très déficient en électrons. Cela lui permet d’agir comme un puissant agent oxydant.

Utilisations du permanganate de potassium

Le permanganate de potassium est connu comme un puissant agent oxydant. Il est utilisé dans divers domaines. Les exemples incluent le traitement de surface des métaux, la purification des acides inorganiques et organiques et le nettoyage des citernes.

En chimie organique, il a été utilisé pour diverses réactions d’oxydation, notamment la conversion d’alcools en cétones et aldéhydes, le clivage d’alcènes en diols et la conversion de groupes alkyles attachés à des anneaux aromatiques en groupes carboxy. Les composés sont également utiles comme réactifs de coloration pour la CCM.

De plus, on les retrouve également dans les antiseptiques et désinfectants pour inhiber la croissance des micro-organismes ainsi que de bactéries nuisibles. Dans les applications expérimentales, il sert souvent de solution standard pour les titrages d’oxydoréduction. De plus, ces dernières années, le permanganate de potassium a également trouvé une utilisation croissante dans la purification de l’eau et le traitement des eaux usées.

Propriétés du permanganate de potassium

Le permanganate de potassium est un cristal rectangulaire en forme de colonne, de couleur noir violacé ou noir verdâtre avec un éclat métallique à température et pression normales. Il devient une solution rouge violacé foncé lorsqu’il est dissous dans l’eau. Il est soluble en grande quantité dans l’eau, mais légèrement soluble dans les solvants organiques tels que le méthanol, l’acétone et l’acide sulfurique.

Il se dissout dans l’alcool, il peut également s’y décomposer. C’est l’un des agents oxydants les plus puissants et il est très oxydant dans les solutions acides et basiques. Dans les solutions acides, il est réduit à un cation Mn2+ rose pâle avec un nombre d’oxydation de +2. En revanche, dans les solutions basiques, les ions permanganate sont réduits en dioxyde de manganèse (MnO2), un précipité brun avec un nombre d’oxydation de +4.

Autres informations sur le permanganate de potassium

1. Processus de production du permanganate de potassium

Le procédé de laboratoire permettant de produire du permanganate de potassium à partir de dioxyde de manganèse comporte environ trois étapes.

La première consiste à faire fondre du dioxyde de manganèse et du KOH ou du K2CO3 et à les oxyder à l’air dans un récipient fabriqué dans un matériau résistant aux agents oxydants. Il est également possible de mélanger le dioxyde de manganèse et le KOH avec un agent oxydant, tel que le chlorate de potassium. Ensuite, on peut les oxyder en les faisant fondre pour obtenir du manganate de potassium.

La deuxième étape consiste à dissoudre le manganate de potassium synthétisé dans l’eau après refroidissement et à filtrer le MnO2 qui n’a pas réagi et d’autres substances. Les impuretés et les sous-produits sont ainsi éliminés.

Troisièmement, du dioxyde de carbone est insufflé dans la solution filtrée et du permanganate de potassium se forme lorsque le dioxyde de carbone agit comme agent réducteur. Le carbonate de potassium, formé par la réduction du dioxyde de carbone, est alors un sous-produit.

2. Dangers du permanganate de potassium

Lorsque le permanganate de potassium est ajouté à l’alcool, il se produit une réaction exothermique importante. Les réactions utilisant ce composé peuvent donc être suffisamment chaudes pour faire fondre le verre ou d’autres récipients dans lesquels elles sont contenues. Ils peuvent enflammer les matériaux combustibles à proximité.

Lors de la manipulation, il est important de vérifier qu’il n’y a pas de matériaux inflammables à proximité. De plus, les réactifs utilisés en même temps peuvent s’oxyder et libérer des substances dangereuses.

Par exemple, le mélange de permanganate de potassium solide avec de l’acide sulfurique concentré produit de l’oxyde de manganèse explosif (Mn2O7), qui est très dangereux. L’ajout d’acide chlorhydrique à une solution très concentrée ou à un solide de permanganate de potassium oxydera l’acide chlorhydrique et produira du chlore gazeux mortel.

Qu’est-ce que le perborate de sodium ?

Le perborate de sodium est un composé inorganique dont la formule de composition est NaBO3.

Le perborate de sodium est formellement représenté comme le sel de sodium du perborate HBO3, mais l’acide perborique n’est pas réellement présent en tant qu’acide libre. Il est généralement présent à l’état monohydraté ou tétrahydraté. Toutefois, il possède en réalité la structure moléculaire d’un atome de bore lié à un ion hydroxyde.

Le perborate de sodium monohydraté peut être obtenu en chauffant le tétrahydraté. Ses numéros d’enregistrement CAS sont le 7632-04-4 pour l’anhydride, le 10332-33-9 pour le monohydraté et le 10486-00-7 pour le tétrahydraté. Il existe d’autres perborates, tels que les sels d’ammonium.

Utilisations du perborate de Sodium

Le perborate de sodium monohydraté est principalement utilisé comme agent de blanchiment des textiles, détergent, ingrédient dans les bains de bouche, réactif de laboratoire, agent neutralisant dans les eaux froides, agent de galvanoplastie, désinfectant, déodorant et agent colorant dans les teintures. Le perborate de sodium monohydraté, le peroxyde d’hydrogène et le peroxyde d’urée sont également utilisés pour le blanchiment des dents.

Le perborate de sodium tétrahydraté, comme le perborate de sodium monohydraté, est largement utilisé comme détergent et agent médical. Le tétrahydrate sert principalement d’agent de blanchiment pour les vêtements. Il peut blanchir une variété de fibres, y compris la laine et le coton, et fixer les colorants.

Propriétés du perborate de Sodium

1. Propriétés du perborate de sodium monohydraté

Le perborate de sodium monohydraté NaBO3・H2O a un poids moléculaire de 99,8 et se décompose à des températures supérieures à 60°C. À température et pression ambiantes, il se présente sous forme de cristaux ou de poudre de couleur blanche. Sa densité est de 2,12 g/mL et sa solubilité dans l’eau est de 15 g/L (20°C).

2. Informations de base sur le perborate de sodium tétrahydraté

Le perborate de sodium tétrahydraté NaBO3-4H2O a un poids moléculaire de 153,88, un point de fusion de décomposition supérieur à 60°C et un point d’ébullition de 258°C. Il s’agit d’un solide incolore et inodore à température et pression ambiantes. Sa solubilité dans l’eau est de 2,3 g/100 ml (20°C). Les solutions aqueuses de perborate de sodium libèrent du peroxyde d’hydrogène et ont donc un effet oxydant.

Types de perborate de sodium

Le perborate de sodium est généralement vendu comme produit réactif pour la recherche et le développement. La plupart des produits commerciaux sont tétrahydratés, mais le monohydraté est également disponible dans de rares cas. Il est disponible dans des volumes faciles à manipuler en laboratoire, c’est-à-dire dans des contenances de 100 g, 500 g, 2500 g, etc. Ce produit réactif se conserve à température ambiante.

Autres informations sur le perborate de sodium

1. Synthèse du perborate de sodium

Le perborate de sodium peut être obtenu par une réaction de synthèse en deux étapes.

• Synthèse du métaborate de sodium par la réaction du borate de sodium et de l’hydroxyde de sodium.
• Synthèse du perborate de sodium tétrahydraté par la réaction du métaborate de sodium et du peroxyde d’hydrogène.

Le perborate de sodium monohydraté peut être obtenu en chauffant le tétrahydraté.

2. Propriétés dangereuses du perborate de sodium

Les dangers suivants ont été identifiés pour le perborate de sodium monohydraté :

• Peut contribuer à l’incendie (classification SGH, solides oxydants : catégorie 3)
• Nocif en cas d’ingestion (classification SGH, toxicité aiguë (orale) : catégorie 4)
• Toxique par inhalation (classification SGH, toxicité aiguë (inhalation : poussière) : catégorie 3)
• Lésions oculaires graves (classification SGH, lésions oculaires graves, irritation oculaire : catégorie 1)
• Susceptible de provoquer des effets néfastes sur la fertilité ou l’enfant à naître (classification SGH, toxicité pour la reproduction : catégorie 2)

Les dangers suivants ont également été identifiés pour le perborate de sodium tétrahydraté :

• Lésions oculaires graves (classification SGH, lésions oculaires graves, irritation oculaire : catégorie 1)
• Susceptible d’avoir des effets néfastes sur la fertilité ou l’enfant à naître (classification SGH, toxicité pour la reproduction : catégorie 2
• Toxique pour les organismes aquatiques (classification SGH, toxicité aquatique aiguë : catégorie 2)
• Toxique pour les organismes aquatiques en raison d’effets à long terme (classification SGH, dangers chroniques pour l’environnement aquatique : catégorie 2)

Qu’est-ce que le sulfure de calcium ?

La formule du sulfure de calcium (anglais : Calcium sulfide) est CaS et son  numéro d’enregistrement CAS est le 20548-54-3.

À température et pression ambiantes, il se présente sous la forme d’un solide incolore. Le nom “sulfure de calcium” fait généralement référence au monosulfure, mais il existe également du tétrasulfure et du pentasulfure.

Utilisations du sulfure de calcium

Le sulfure de calcium sert principalement d’additif dans les huiles lubrifiantes, de matériau dans les émetteurs électroniques, dans les peintures, les vernis et les conservateurs alimentaires. Il est également utilisé dans le tannage du cuir pour son action dépilatoire. La substance sert également de matériau d’enfouissement dans les décharges, dans le recyclage des plâtres et dans le processus de traitement des produits du charbon.

En tant que matériau émetteur électronique, il sert de matériau électroluminescent, en particulier lorsque le sulfure de calcium de grande pureté est additionné d’éléments de terre rare. On retroue également des polysulfures, tels que le tétrasulfure et le pentasulfure, dans les insecticides et les fongicides agricoles.

Propriétés du sulfure de calcium

Le sulfure de calcium a un poids moléculaire de 72,14, un point de fusion de 2 525°C et un aspect cristallin incolore à température ambiante. Sa densité est de 2,8 g/mL. Il est extrêmement insoluble dans l’eau froide (solubilité : 0,015 g/100 mL (10°C)).

Structure du sulfure de calcium

Les cristaux de sulfure de calcium sont des cristaux cubiques. Dans la structure cristalline, un atome de soufre est entouré de six atomes de calcium formant un octaèdre, et chacun d’entre eux est entouré de six atomes de soufre.

Types de sulfure de calcium

Le sulfure de calcium est généralement vendu comme produit réactif pour la recherche et le développement.

Il est disponible dans des contenances de 10g, 25g, 100g et 500g. Il est principalement proposé dans des contenances faciles à manipuler en laboratoire. Il est généralement manipulé comme un produit réactif qui peut être stocké à température ambiante.

Autres informations sur le sulfure de calcium

1. Synthèse du sulfure de calcium

Le sulfure de calcium peut être synthétisé en chauffant du sulfate de calcium et du carbone à 900°C dans des conditions sans oxygène. Cette réaction est également une réaction de réduction du carbone, c’est-à-dire du sulfate de calcium.

Le sulfure de calcium peut également être obtenu en chauffant de l’oxyde de calcium à la chaleur rouge et en y faisant passer du sulfure d’hydrogène.

2. Réactions chimiques du sulfure de calcium

Dans les environnements humides, le sulfure de calcium réagit avec l’humidité de l’air pour produire un mélange d’hydrosulfure de calcium Ca(SH)2, d’hydroxyde de calcium Ca(OH)2 et de Ca(OH)(SH). Le Ca(SH)(OH) produit à ce moment-là réagit ensuite avec l’eau pour produire de l’hydroxyde de calcium et du sulfure d’hydrogène.

Dans l’air sec, le thiosulfate de calcium est produit à partir du sulfure de calcium à la suite d’une oxydation progressive. Il peut également être facilement décomposé par l’ajout d’acides dilués pour produire du sulfure d’hydrogène. Par exemple, en réaction avec l’acide chlorhydrique, les produits sont le chlorure de calcium et le sulfure d’hydrogène.

3. Propriétés dangereuses du sulfure de calcium

Le sulfure de calcium produit un gaz inflammable/inflammable (sulfure d’hydrogène) lorsqu’il est en contact avec l’eau. Il est également connu pour ses effets nocifs sur le corps humain et provoque notamment les symptômes suivants :

• Irritation de la peau
• Forte irritation des yeux
• Risque d’irritation des voies respiratoires

Dans la classification du SGH, les éléments suivants sont spécifiés :

• Corrosion/irritation de la peau : Catégorie 2 (irritation de la peau)
• Lésions oculaires graves/irritation oculaire : Catégorie 2 (forte irritation oculaire)

Le sulfure de calcium est également connu pour être très toxique dans la nature pour les organismes aquatiques.

4. Précautions de stockage pour le sulfure de calcium

Le sulfure de calcium produit des gaz et des fumées toxiques irritants lorsqu’il est chauffé ou mélangé à des acides. Il réagit progressivement avec l’humidité atmosphérique et produit du sulfure d’hydrogène, c’est pourquoi il doit être stocké dans des conteneurs fermés. Il faut éviter la chaleur et l’humidité, ainsi que le contact avec les agents oxydants et les acides.

Qu’est-ce que le bromure de cuivre ?

Le bromure de cuivre est un composé inorganique qui se présente sous la forme de cristaux, de poudres ou de grumeaux d’une couleur légèrement jaune-vert ou gris-vert clair.

Utilisations du bromure de cuivre

Le bromure de cuivre est principalement utilisé comme matière première synthétique et comme catalyseur. Les cellules solaires utilisées pour la production d’énergie photovoltaïque ont récemment fait l’objet d’une attention particulière. Il s’agit de l’une des sources d’énergie propre et certains indices laissent penser qu’elle pourrait être utilisée à l’avenir.

Dans la production d’énergie photovoltaïque, les points clés sont l’efficacité de la conversion : l’efficacité avec laquelle la lumière provenant de la source d’énergie peut être absorbée et la quantité de cette énergie absorbée qui peut être convertie en électricité. Les résultats expérimentaux montrent que les composés de cuivre obtenus par synthèse du bromure de cuivre avec d’autres composés de cuivre peuvent contribuer à ces propriétés des cellules solaires.

Propriétés du bromure de cuivre

Le bromure de cuivre existe sous deux formes : le bromure de cuivre (I) et le bromure de cuivre (II). Le bromure de cuivre (I) est un solide antimagnétique dont la formule chimique est CuBr, le poids moléculaire 143,45 et le point de fusion 504°C. Il est soluble dans les acides et les bases et légèrement soluble dans l’eau.

Le bromure de cuivre (I) est souvent coloré en raison des impuretés du cuivre (II), alors que le bromure de cuivre (I) pur est incolore. Le numéro d’enregistrement CAS du bromure de cuivre est 7787-70-4.

Structure du bromure de cuivre

La structure du bromure de cuivre (I) est une structure polymère similaire à celle du sulfure de zinc. Il présente une structure polymère tétraédrique caractéristique, c’est-à-dire que les centres tétraédriques de Cu sont reliés entre eux par des ions bromure. Il est donc insoluble dans la plupart des solvants.

Lorsque le bromure de cuivre (I) est traité avec une base de Lewis, il se transforme en un composé d’addition. Plus précisément, le complexe incolore CuBr (S(CH3)2) est formé avec le sulfure de diméthyle. Le cuivre dans CuBr (S(CH3)2) est bi-coordonné dans une géométrie linéaire.

D’autres ligands souples peuvent être utilisés pour former des complexes apparentés à partir du bromure de cuivre (I). Par exemple, la triphénylphosphine donne CuBr (P(C6H5)3), qui a une structure complexe.

Autres informations sur le bromure de cuivre

1. Synthèse du bromure de cuivre (I)

Le bromure de cuivre (I) est généralement synthétisé par réduction des sels de cuivre (II) par le sulfite en présence de bromure. Il peut également être synthétisé de manière similaire à la synthèse du chlorure de cuivre (I). C’est-à-dire, en dissolvant de la poudre de cuivre dans de l’acide bromhydrique.

2. Utilisations du bromure de cuivre (I)

Le bromure de cuivre (I) est largement utilisé en synthèse organique. Il peut notamment convertir des composés d’aniline en bromures d’aryle correspondants dans la réaction de Sandmeyer.

CuBr(S(CH3)2) est également un complexe largement utilisé dans la synthèse de réactifs organocuivrés. Des complexes de CuBr apparentés sont utilisés comme catalyseurs pour la polymérisation radicale par transfert d’atome et le couplage déshydrogénant croisé catalysé par le cuivre.

3. Propriétés du bromure de cuivre (II)

Le bromure de cuivre (II), également connu sous le nom de “dibromure de cuivre”, est un solide vert foncé. Sa formule chimique est CuBr2, son poids moléculaire est 223,37 et son point de fusion est 498°C. Le bromure de cuivre (II) est principalement utilisé comme agent bromant dans le développement photographique et la synthèse organique. Il est également facilement soluble dans l’eau, les acides minéraux, l’acétone et l’éthanol.

Des cristaux de bromure de cuivre (II) anhydride noir peuvent être synthétisés en séchant sous vide le produit obtenu à partir de la réaction du cuivre métallique avec l’eau bromée. Le bromure de cuivre (II) est connu pour être dihydraté et tétrahydraté, mais il perd facilement de l’eau.

Il est nocif en cas d’ingestion. Il irrite la peau, les yeux et les voies respiratoires et affecte le système nerveux central, le cerveau, les yeux, les reins et le foie.

Qu’est-ce que le bromure de méthyle ?

Le bromure de méthyle (anglais : Methyl Bromide, formule chimique CH3Br), également connu sous le nom de “bromométhane”, “bromométhyle” ou “bromure de méthyle”, est un type d’halogénure d’alkyle.

Utilisations du bromure de méthyle

Le bromure de méthyle est vendu sous forme de gaz liquéfié. Dans les années 1980, il était utilisé comme fumigant utile pour lutter contre les maladies du sol, les mauvaises herbes et les traitements de quarantaine.

Toutefois, il a été désigné comme substance appauvrissant la couche d’ozone lors de la quatrième réunion des parties au protocole de Montréal relatif aux substances qui appauvrissent la couche d’ozone en 1992. Il a donc été éliminé progressivement dans les pays développés en 2005 et dans les pays en développement en 2015.

L’utilisation du bromure de méthyle pour le traitement en quarantaine et dans des utilisations essentielles n’est actuellement pas réglementée.

Propriétés du bromure de méthyle

1. Propriétés physiques

Le bromure de méthyle est un gaz incolore et inodore dont le poids moléculaire est de 94,94 et le numéro CAS de 74-83-9. C’est un gaz extrêmement inflammable et combustible dont le point de fusion est de -93,66°C. Le point d’ébullition, le premier point de distillation et l’intervalle d’ébullition est de 4°C, la température de combustion spontanée de 537°C et l’intervalle d’explosivité de 10-16 vol%.

Il est plus lourd que l’air avec une densité de vapeur de 3,3 (air = 1) et un poids spécifique de 1,730 (liquide).

2. Propriétés chimiques

Sa solubilité dans l’eau est de 1,75 g/100 g (20°C) (748 mmHg) et il est miscible avec l’alcool, le chloroforme, l’éther, le disulfure de carbone, le tétrachlorure de carbone et le benzène. Il se décompose en chauffant et en brûlant, produisant des fumées toxiques et corrosives contenant du bromure d’hydrogène, du brome et de l’oxybromure de carbone.

Il a également tendance à attaquer de nombreux métaux en présence d’eau. Il peut attaquer l’aluminium, le zinc et le magnésium pour former des composés d’ignition, ce qui présente un risque d’incendie et d’explosion. Il réagit avec les agents oxydants puissants et doit être utilisé ainsi que stocké à l’écart de tout contact avec des agents oxydants puissants, du chauffage, de la combustion et de l’eau.

Autres informations sur le bromure de méthyle

1. Comment le bromure de méthyle est-il produit ?

Le bromure de méthyle est généralement produit par l’interaction du méthanol avec l’acide bromhydrique. Dans certains procédés, il est produit en même temps que le tétrabromobisphényle A.

2. Sécurité

Le bromure de méthyle est nocif en cas d’inhalation ou d’ingestion et peut provoquer une irritation de la peau et des yeux. Il est également nocif pour le corps humain. Effectivement, il peut causer des dommages aux systèmes nerveux, respiratoire, hépatique, rénal et digestif, en plus du risque de troubles génétiques ainsi que d’effets néfastes sur la fertilité ou le fœtus.

Une exposition prolongée ou répétée peut provoquer des troubles du système nerveux, du cœur et du sang. C’est pourquoi des équipements et des installations de protection appropriés sont nécessaires lors de la manipulation. De plus, le produit étant très toxique pour les organismes aquatiques, il ne doit pas être rejeté dans l’environnement. Au contraire, il doit être éliminé par une entreprise spécialisée dans l’élimination des déchets.

3. Comment manipuler le bromure de méthyle ?

Portez un appareil respiratoire approprié, des gants de protection, des lunettes de protection et des vêtements de protection. Évitez de manger, de boire et de fumer pendant la manipulation. Lavez-vous soigneusement les mains après la manipulation et évitez tout contact de la substance avec le corps humain. La zone de travail doit être équipée de bassins oculaires et de douches de sécurité. De plus, afin d’éviter toute exposition, l’équipement doit être scellé ou une ventilation locale antidéflagrante doit être installée.

En cas d’incendie, si la fuite de gaz ne peut être stoppée, la lutte contre l’incendie ne sera pas effectuée car elle est extrêmement dangereuse. N’éliminez la source d’inflammation et ne déplacez le conteneur hors de la zone d’incendie que si cela peut être fait en toute sécurité.

4. Premiers secours

En cas d’inhalation, se déplacer à l’air frais. Reposez-vous dans une position confortable pour respirer et contactez immédiatement un médecin. En cas de contact avec la peau ou les yeux, rincez-les à grande quantité d’eau pendant plusieurs minutes et consultez un médecin si l’irritation persiste.

De fortes concentrations peuvent entraîner la mort, il faut donc toujours vérifier que la ventilation est assurée lors de l’utilisation du produit.

5. Stockage du bromure de méthyle

Stockez-le dans des récipients fermés et verrouillés. Dans un endroit frais, sec et bien ventilé, ainsi qu’à l’abri de la lumière du soleil. Un stockage en toute sécurité est possible en le tenant à l’écart des sources d’inflammation telles que la chaleur, les étincelles, les flammes nues et les températures élevées, ainsi qu’en évitant tout contact avec des agents oxydants puissants.

Qu’est-ce que le bromure de potassium ?

Le bromure de potassium est un composé cristallin blanc composé de potassium et de brome.

Le point de fusion du bromure de potassium est de 734°C et son point d’ébullition de 1 435°C. Industriellement, il est produit par réduction du bromate de potassium, formé par la réaction de l’hydroxyde de potassium et du brome. Il peut également l’être à partir de la réaction entre le bromure d’hydrogène et l’hydroxyde de potassium.

Lorsqu’une solution aqueuse saturée de bromure de potassium est rapidement cristallisée par l’ajout d’éthanol ou d’un produit similaire, on observe une luminescence due à la cristallisation.

Utilisations du bromure de potassium

Les monocristaux de bromure de potassium sont transparents au rayonnement infrarouge et peuvent donc être utilisés comme prismes pour des mesures spectroscopiques infrarouges.

In vivo, le bromure de potassium a un effet inhibiteur sur l’excitation centrale dans le cortex cérébral. Il est donc utilisé dans le domaine médical comme matière première pour les sédatifs nerveux et les médicaments antiépileptiques. On s’en sert également fréquemment comme support pour les comprimés.

Il peut également être utilisé dans un large éventail d’autres utilisations. Par exemple comme matière première pour la production de bromure d’argent photographique, de solutions de développement, de réactifs chimiques et de savons.

Propriétés du bromure de potassium

Le bromure de potassium est soluble dans l’alcool mais insoluble dans l’éther. Il est hygroscopique et déliquescent. Il doit donc être stocké dans des récipients secs.

Le bromure de potassium est soluble dans l’eau. Il se transforme en ions potassium et bromure en solution aqueuse. Les solutions aqueuses sont neutres, avec un pH de 7.

Lorsque le bromure de potassium réagit avec l’acide sulfurique, du brome est libéré. La réaction avec des halogénures métalliques tels que le bromure de cuivre (II) forme des sels complexes.

Structure du bromure de potassium

La formule chimique du bromure de potassium est KBr. Son poids moléculaire est de 119,002 et sa densité de 2,75 g/cm3. Sa structure cristalline est de type chlorure de sodium et sa structure de coordination est de forme octaédrique.

Autres informations sur le bromure de potassium

1. Synthèse du bromure de potassium

La synthèse du bromure de potassium par la réaction du bromure de fer (Fe3Br8) avec le carbonate de potassium est une méthode traditionnelle. Le bromure de fer est formé par la réaction d’un excès de brome (Br2) avec des débris de fer dans l’eau.

2. Utilisations optiques du bromure de potassium

Le bromure de potassium est transparent dans le proche ultraviolet et l’infrarouge lointain (0,25-25 µm) et est utilisé comme prisme ou fenêtre optique. Son indice de réfraction est d’environ 1,55 à 1,0 µm. Il ne présente pas de pics gênants dans la zone de mesure du spectre d’absorption infrarouge. Ce dernier est mesuré en mélangeant la poudre de bromure de potassium avec l’échantillon et en la pressant pour obtenir une forme de pastille.

En RMN du solide, il est utilisé pour ajuster l’angle magique pendant les mesures de 13C. Le signal du 79Br est sensible au décalage de l’angle magique et la fréquence de résonance est également proche de celle du 13C.

3. Utilisations du bromure de potassium en médecine et en médecine vétérinaire

Le bromure de potassium est considéré comme le premier exemple rapporté d’un agent thérapeutique efficace contre l’épilepsie (en anglais : Epilepsy). Il est actuellement utilisé dans le syndrome de Dravet en association avec le clobazam, le stiripentol, le topiramate et le valproate de sodium.

De plus, le bromure de potassium peut être utilisé comme médicament antiépileptique chez les chiens. Il sert d’adjuvant lorsque le phénobarbital seul est inefficace, mais est de plus en plus utilisé comme médicament de première intention.

4. Utilisations du bromure de potassium dans la photographie aux halogénures d’argent

Le bromure de potassium était auparavant largement utilisé dans le processus de développement de la photographie aux halogénures d’argent. En tant qu’inhibiteur de développement dans les solutions de développement, il est capable de supprimer l’action excessive du développement sur les zones faiblement sensibles. Toutefois, il n’est pas souvent prescrit de nos jours mais peut être parfois utilisé en astrophotographie. Le bromure de potassium était utilisé comme agent de base de la solution de fixation, mais de nos jours, le thiosulfate de sodium est souvent préféré.

Qu’est-ce que le nitrure de bore ?

Le nitrure de bore est un cristal incolore ignifuge.

Il s’agit d’un composé inorganique composé de bore et d’azote, dont la formule chimique est BN, le poids moléculaire 24,82 et le numéro d’enregistrement CAS 10043-11-5. Comme il possède une structure isoélectronique avec le carbone, il a de nombreuses propriétés en commun.

Structure du nitrure de bore

Il existe trois allotropes principaux de nitrure de bore : le h-BN hexagonal (α-BN), le c-BN cubique (β-BN) et le w-BN cubique (γ-BN).

1. Système hexagonal (h-BN)

Le système hexagonal est la forme cristalline la plus stable et est également connu sous le nom de “h-BN”, “α-BN”, “g-BN” et “nitrure de bore graphitique”. Le nitrure de bore hexagonal (groupe ponctuel = D6h, groupe spatial = P63/mmc) présente une structure en couches similaire à celle du graphite. Dans chaque couche, les atomes de bore et d’azote sont liés par de fortes liaisons covalentes. Toutefois, les couches sont maintenues ensemble par de faibles forces de van der Waals.

2. Système cubique (c-BN)

La structure cristalline du nitrure de bore cubique est similaire à celle du diamant. Tout comme le diamant est moins stable que le graphite, les cristaux cubiques sont moins stables que les cristaux hexagonaux. Ils ont la même structure cristalline de sphalérite (atomes B et N ordonnés) que le diamant. Il est également connu sous le nom de “β-BN” ou “c-BN”.

3. Type wurtzite (w-BN)

Le nitrure de bore de type wurtzite (w-BN, groupe ponctuel = C6v, groupe spatial = P63mc) a la même structure que la lonsdaléite, un polymorphe hexagonal rare du carbone. Dans la forme wurtzite, les atomes de bore et d’azote sont groupés en anneaux à six chaînons. En revanche, dans la forme cubique, tous les anneaux sont disposés en forme de chaise, tandis que dans le w-BN, les anneaux intercalaires sont disposés en forme de bateau. Sa dureté est de 46 GPa, légèrement supérieure à celle des borures commerciaux et inférieure à celle du nitrure de bore cubique.

Propriétés du nitrure de bore

1. Propriétés physiques

Le nitrure de bore présente une résistance à la chaleur si élevée qu’il peut être utilisé sans problème jusqu’à des températures de 1 500 °C dans le vide et d’environ 2 200 °C dans une atmosphère inerte. Il présente également une excellente résistance aux chocs thermiques grâce à son faible coefficient de dilatation thermique et à sa bonne conductivité thermique. En raison de ces caractéristiques, les compacts de nitrure de bore sont utilisés comme céramiques à haute conductivité thermique avec une conductivité thermique proche de celle de l’acier.

2. Autres caractéristiques

Le nitrure de bore se caractérise également par son extrême stabilité vis-à-vis des produits chimiques inorganiques et organiques, ainsi que par son excellente résistance à la corrosion. C’est également un excellent isolant et il sert de matériau isolant pour les hautes fréquences.

Utilisations du nitrure de bore

La nitrure de bore est largement utilisée comme charge pour les feuilles de résine dissipatrice de chaleur et les substrats dissipateurs de chaleur en raison de ses excellentes propriétés de conductivité thermique et d’isolation électrique.

Comme il s’agit également d’un matériau présentant une excellente résistance à la chaleur et à la corrosion, ainsi que d’excellentes propriétés de lubrification et de démoulage, il est également utilisé comme additif dans diverses matrices. Parmi les exemples d’utilisations spécifiques, citons les additifs pour divers matériaux dissipateurs de chaleur, les graisses, les additifs pour huiles et les additifs pour lubrification à haute température. Il sert également de matériau de démoulage résistant à la chaleur pour divers métaux et verres, ainsi que de matériau de revêtement protecteur pour les métaux en fusion.

On peut également retrouver le nitrure de nore dans les produits cosmétiques de maquillage et les écrans solaires. Il permet d’améliorer le toucher et le traitement de surface.

Autres informations sur le nitrure de bore

Processus de fabrication du nitrure de bore

Le nitrure de bore est formé en chauffant du borax et de l’ammoniaque ou de l’acide borique ou du borate et du chlorure d’ammonium ou du cyanure de métal alcalin. À l’état cristallin, le nitrure de bore a l’aspect d’une écaille et est glissant le long de ses couches. En revanche, il est exfoliant sous sa forme compactée.

Précautions de manipulation et de stockage

Les précautions de manipulation et de stockage sont les suivantes :

• Fermer hermétiquement les récipients et les stocker dans un endroit sec, frais et sombre.
• L’utiliser uniquement à l’extérieur ou dans des zones bien ventilées.
• Éviter tout contact avec des agents oxydants puissants.
• Porter des gants et des lunettes de protection lors de l’utilisation.
• Se laver soigneusement les mains après manipulation.
• En cas de contact avec la peau, laver-la avec de l’eau et du savon.
• En cas de contact avec les yeux, rincer-les soigneusement à l’eau pendant plusieurs minutes.

Qu’est-ce que le nitrure de titane ?

Le nitrure de titane est un solide cristallin de couleur bronze.

Il est produit en chauffant de l’oxyde de titane et du carbone dans de l’azote. La modification de surface, dans laquelle les substrats de titane sont traités dans un plasma d’azote et des ions d’azote sont injectés dans la surface, est une autre méthode dont on se sert parfois pour le produire.

Le nitrure de titane est souvent utilisé comme matériau de revêtement, car ses couches minces se caractérisent par leur similitude spectrale avec l’or (Au), par exemple en réfléchissant le rayonnement infrarouge. Par conséquent, les revêtements fabriqués à partir de nitrure de titane ont un aspect jaunâtre.

Utilisations du nitrure de titane

Le nitrure de titane présente une excellente adhérence au film, ainsi qu’une résistance à l’usure, à la corrosion et à la chaleur. Il peut donc être utilisé dans une large gamme d’utilisations. Par exemple comme matériau de revêtement général pour les outils en carbure cémenté et les outils de coupe, les récipients alimentaires et les équipements de transformation des aliments.

La belle couleur dorée du revêtement en nitrure de titane permet également de l’utiliser à des fins décoratives. Plus précisément, il peut être appliqué sur les surfaces des pièces décoratives des mandrins d’outils électriques, des accessoires architecturaux et des ornements.

Le nitrure de titane étant non toxique, il trouve également des applications dans le secteur médical, comme les implants médicaux, les scalpels chirurgicaux et les scies à os.

Propriétés du nitrure de titane

Le nitrure de titane a une dureté proche de celle du diamant. Il est chimiquement stable en raison de sa grande résistance à la chaleur et de son point de fusion élevé. Il a une dureté Vickers de 2 400, un module d’élasticité de 251 GPa, un point de fusion de 2 930 °C, un coefficient de dilatation thermique de 9,35 x 10-6K-1 et une température de transition supraconductrice de 5,6 K.

Le nitrure de titane réfléchit le rayonnement infrarouge. Son spectre de réflexion est similaire à celui de l’or, ce qui lui donne une teinte jaune. En fonction du substrat et de l’état de surface, le coefficient de frottement du nitrure de titane par rapport à une autre surface de celui-ci qui est non lubrifiée est compris entre 0,4 et 0,9.

Il a été démontré que les films de nitrure de titane passent du statut d’isolant à paire de Cooper à celui de superisolant lorsqu’ils sont refroidis à une température proche du zéro absolu. Un superisolant est un matériau dans lequel la résistance électrique devient infinie à une certaine température finie à basse température et dans lequel l’électricité ne peut pas passer.

Structure du nitrure de titane

La formule chimique du nitrure de titane est TiN et sa masse molaire est de 61,874 g/mol. La structure cristalline du nitrure de titane est approximativement stœchiométrique 1:1 et présente une structure de type chlorure de sodium.

La structure de coordination est octaédrique. De plus, les composés TiNx avec x compris entre 0,6 et 1,2 sont également thermodynamiquement stables.

Autres informations sur le nitrure de Titane

1. Nitrure de titane dans les météorites

Dans la nature, le nitrure de titane ne se trouve que dans les météorites. Il se trouve en particulier dans les osbornites.

2. Production de nitrure de titane

Les méthodes les plus courantes de production de films de nitrure titane sont le dépôt physique en phase vapeur et le dépôt chimique en phase vapeur. Le dépôt physique en phase vapeur est une méthode de dépôt qui consiste à former des films minces à la surface d’un matériau.

Un film mince d’une substance est déposé sur une surface en phase gazeuse par des moyens physiques. En revanche, le dépôt chimique en phase vapeur est une méthode de dépôt qui permet de former des couches minces de substances. En amenant une matière première gazeuse contenant les composants d’un film mince sur un substrat chauffé dans un tube de réaction en quartz ou en matériau similaire, un film est déposé sur la surface du substrat ou dans la phase vapeur par une réaction chimique.

Dans le dépôt physique et chimique en phase vapeur, le titane de haute pureté est sublimé. Il réagit ainsi avec l’azote dans un environnement sous vide à haute énergie. Des films de nitrure de Titane peuvent également être produits sur des pièces en titane par croissance réactive dans une atmosphère d’azote, comme le recuit.

3. Réactions du nitrure de titane

Dans l’air, le nitrure de titane s’oxyde à 800 °C. Des essais en laboratoire montrent qu’il est chimiquement stable à 20°C, mais qu’il peut être lentement corrodé dans des solutions acides concentrées à des températures élevées.

Le nitrure de titane est légèrement soluble dans l’eau royale, l’acide nitrique et l’acide fluorhydrique, mais insoluble dans l’eau.

Qu’est-ce que le nitrure de silicium ?

Le nitrure de silicium est une poudre inodore de couleur blanche à grise.

La composition chimique principale du nitrure de silicium est le tétranitrure de silicium ternaire (Si3N4), également connu sous le nom de nitrure de silicium. Son poids moléculaire est de 140,28 et son numéro CAS est le 12033-89-5. Il a été signalé pour la première fois en 1857 par Henri Etienne Sainte-Claire de Ville et Friedrich Wöhler.

Utilisations du nitrure de silicium

En tant que matériau structurel à haute température, le nitrure de silicium est utilisé dans les composants qui servent dans des environnements difficiles, en particulier ceux qui sont soumis à la chaleur. Il sert notamment de matériau pour les “moteurs”, les “turbines à gaz”, les “buses de torche de soudage” et les “composants de chambre de combustion”.

Le nitrure de silicium est également utilisé pour sa grande résistance à l’usure et sa force mécanique dans un large éventail d’autres utilisations, notamment les “pièces de matrices de moulage”, les “pièces de fonderie”, les “pièces de machines de moulage sous pression”, les “pièces de machines de soudage”, les “pièces de machines de broyage telles que les classificateurs, les broyeurs à flux d’air et les broyeurs à perles”, les “pièces résistantes à l’usure telles que les arbres de moteur”, les “pièces de scène” et les “pièces d’équipement de fabrication de semi-conducteurs telles que les moteurs linéaires”.

Propriétés du nitrure de Silicium

1. Propriétés physiques

Le nitrure de silicium se caractérise par sa résistance aux températures élevées. Il est stable jusqu’à environ 1 900°C dans une atmosphère inerte, chimiquement stable à la lumière et aux chocs, et ne s’autopolymérise pas. C’est également un matériau très résistant, avec un faible coefficient de dilatation thermique et une résistance aux chocs thermiques extrêmement élevée.

2. Autres caractéristiques

Le nitrure de silicium est attaqué par l’acide fluorhydrique, l’acide chlorhydrique et l’acide nitrique, mais ne l’est pas facilement par les métaux en fusion. Le nitrure de silicium est stable jusqu’à environ 1400 °C, mais entre environ 1400 et 1500 °C, une transition de phase se produit. Il passe alors d’une phase stable à basse température appelée “phase de type α” à une phase stable à haute température appelée “phase de type β”.

Structure du nitrure de silicium

Le nitrure de silicium possède trois polymorphes cristallins : la phase α, la phase β et la phase γ. La phase α et la phase β sont les phases à pression atmosphérique, tandis que la phase γ est la phase à haute pression. Les phases α et β sont les principales cibles du développement des matériaux. La phase γ ne peut être synthétisée qu’à haute pression et à haute température et a une dureté de 35 GPa.

1. Les phases α et β

Les nitrures de silicium en phase α et β ont une structure triclinique (symbole de Pearson hP28, groupe spatial P31c, n° 159) et hexagonale (symbole de Pearson hP14, groupe spatial P63, n° 173), respectivement. Ils sont construits en partageant un sommet dans le tétraèdre SiN4, et peuvent également l’être à partir des séquences ABAB… ou ABCDABCD… Le nitrure de silicium en phase α présente un intervalle d’empilement plus grand et une dureté plus élevée que la phase β. Il reste toutefois chimiquement plus instable que la phase β.

2. Phase γ

Le nitrure de silicium en phase γ a une structure cubique, souvent traitée dans la littérature comme nitrure de bore cubique (c-BN). Il a une structure de type spinelle avec deux atomes de silicium coordonnant chacun six atomes d’azote dans une configuration octaédrique et un atome de silicium coordonnant quatre atomes d’azote dans une configuration tétraédrique.

Autres informations sur le nitrure de silicium

1. Processus de fabrication du nitrure de silicium

Le nitrure de silicium est produit industriellement par la “méthode de nitruration directe”. Cette dernière consiste à faire réagir directement à haute température de la poudre de silicium comprimée dans un courant d’azote ou d’ammoniac. Il est également produit par la “méthode de réduction de la silice”, dans laquelle une poudre mixte de dioxyde de silicium et de carbone réagit à des températures élevées dans un courant d’azote ou d’ammoniac. Il peut être aussi produit par la “méthode de synthèse en phase vapeur”, dans laquelle des halogénures de silicium ou des monosilanes réagissent à des températures élevées avec de l’ammoniac.

2. Précautions de manipulation et de stockage

Les précautions de manipulation et de stockage sont les suivantes :

• Garder le récipient bien fermé et le stocker dans un endroit sec, frais et sombre.
• Ne l’utiliser qu’à l’extérieur ou dans des zones bien ventilées.
• Éviter le contact avec l’eau car elle génère des substances alcalines.
• Porter des gants et des lunettes de protection lors de l’utilisation.
• Se laver soigneusement les mains après manipulation.
• En cas de contact avec la peau, la laver avec de l’eau et du savon.
• En cas de contact avec les yeux, les rincer soigneusement à l’eau pendant plusieurs minutes.

Qu’est-ce que le nitrure d’aluminium ?

Le nitrure d’aluminium est un composé inorganique cristallin incolore ou gris de nitrure d’aluminium.

Le nitrure d’aluminium est un matériau à faible conductivité électronique mais à forte conductivité thermique. C’est le plus stable des nitrures contre l’oxydation.

Utilisations du nitrure d’aluminium

Le nitrure d’aluminium est principalement utilisé comme matériau dissipateur de chaleur pour les semi-conducteurs sensibles à la chaleur et d’autres composants électroniques. La raison de ce choix étant ses excellentes propriétés de conductivité thermique, d’isolation électrique et de dilatation thermique proches de celles de divers semi-conducteurs.

Les utilisations spécifiques comprennent les substrats de modules de transistors de puissance, les substrats de montage de DEL et les boîtiers de circuits intégrés. Parmi les autres utilisations, on peut citer les composants des graveurs à plasma et des mandrins pour plaquettes, les gabarits de maintien des plaquettes pour les steppers, les plaquettes factices et les plaques d’égalisation de l’élément chauffant.

Le nitrure d’aluminium a également des fonctions de charge et peut être mélangé à divers matériaux de résine afin d’améliorer la performance de la résine. Par exemple, le mélange de la poudre fine de nitrure d’aluminium avec diverses résines, telles que les résines époxy, les résines de silicone et les résines BT, peut apporter des propriétés de remplissage, de fluidité et de dissipation thermique élevée.

Propriétés du nitrure d’aluminium

La formule moléculaire du nitrure d’aluminium est AlN, un solide cristallin incolore ou gris avec un poids moléculaire de 40,99. Il a un poids spécifique de 3,3, ne fond pas à la pression ambiante et se décompose à 2 150°C. Chimiquement, il s’agit d’une substance très stable. La forme frittée est insoluble dans les acides et bases courants tels que l’acide chlorhydrique, l’acide sulfurique et l’acide nitrique. Toutefois, le nitrure d’aluminium sous forme de poudre réagit facilement avec l’eau dans l’air pour produire de l’hydroxyde d’aluminium et de l’ammoniac. (AlN +3H2O → Al(OH)3 + NH3)

Il se décompose rapidement, en particulier dans les solutions aqueuses à pH élevé. C’est pourquoi il est important de stocker la poudre dans de l’azote gazeux de haute pureté ou dans de l’air sec. Le nitrure d’aluminium en poudre est sujet à l’hydrolyse, mais les corps frittés, qui sont frittés à 1700°C ou plus pour le moulage, ne s’hydrolysent pas. Ils se caractérisent également par une grande résistance chimique.

Les corps frittés sont créés en mélangeant de la poudre de nitrure d’aluminium avec des liants et des plastifiants pour former une gomme. Cette dernière est ensuite transformée dans la forme souhaitée et frittée à haute température. Le nitrure d’aluminium est un matériau très homogène avec une conductivité thermique et une émissivité thermique élevées.

Sa conductivité thermique à température ambiante est de 70-200 W/m-K, soit 2 à 15 fois plus élevée que celle de l’alumine (Al2O3). Son coefficient de dilatation thermique est aussi faible que celui du silicium. Il se caractérise également par sa résistance à la déformation thermique. En raison de sa résistance à la déformation thermique, la résistance aux chocs thermiques est également plus élevée que celle des autres céramiques.

Autres informations sur le nitrure d’aluminium

Méthodes de production du nitrure d’aluminium

Le nitrure d’aluminium peut être produit de trois manières : à partir d’oxyde d’aluminium, à partir d’aluminium solide ou à partir de chlorure d’aluminium.

1. Méthode de production à partir d’oxyde d’aluminium
Celui-ci est obtenu en faisant réagir un mélange de bauxite (minéral à forte teneur en oxyde d’aluminium) et de coke à 1700°C dans de l’azote à haute pression.

　　Al2O3 + 3C + N2 → 2AlN + 3CO

2. Réaction directe de la poudre d’aluminium avec l’azote
Lorsque la poudre d’aluminium est chauffée dans une atmosphère d’azote, la réaction de nitrure d’aluminium commence à environ 600 °C. La température est progressivement augmentée et la réaction s’achève à 800-1 000 °C. La poudre d’aluminium commence à fondre et à s’agglomérer à 600 °C, ce qui réduit la surface de contact avec l’azote. La réaction de nitruration doit donc être effectuée en évitant l’agglomération.

　　2Al + N2 → 2AlN

3. réaction du chlorure d’aluminium avec l’ammoniac
Le nitrure d’aluminium est obtenu en faisant réagir du chlorure d’aluminium avec de l’ammoniac à 1 200-1 500 °C. Cette méthode est utilisée pour former des couches minces de Nitrure d’aluminium à petite échelle.

　　AlCl3 + NH3 → AlN + 3HCl