Qu’est-ce que l’azide de sodium ?
L’azide de sodium, Sodium Azide, est une substance en poudre cristalline blanche à température ambiante dont la formule moléculaire est NaN3. Il a un poids moléculaire de 65,01, une densité de 1,85, un point d’ébullition d’environ 300°C et un point de fusion de 275°C.
Propriétés de l’azide de sodium
L’azide de sodium est bien soluble dans l’eau et l’ammoniac liquide mais insoluble dans l’éthanol et l’éther.
Il existe un risque d’explosion en cas de contact avec des métaux, il est donc recommandé d’utiliser des spatules en plastique lors de la pesée.
L’inhalation ou l’exposition orale à l’azide de sodium peut provoquer des symptômes tels que des vertiges, des difficultés respiratoires et des convulsions. Lors de la manipulation, il faut veiller à éviter tout risque d’incendie, d’explosion et d’exposition.
Utilisations de l’azide de sodium
L’azide de sodium a cinq utilisations principales :
- Introduction de groupes azides
L’azide de sodium est un sel composé d’un ion azoture et d’un ion sodium. Les propriétés nucléophiles des ions azoture peuvent donc être utilisées pour introduire des groupes azoture dans des composés organiques. Par exemple, si un composé organique possède un groupe partant utile, la réaction Sn2 procède par attaque nucléophile de l’ion azoture, introduisant un groupe azoture avec inversion stérique. Le groupe azide est connu pour subir des réactions de cycloaddition avec des alcynes en présence d’une catalyse au cuivre. Cette réaction est extrêmement utile pour lier des molécules fonctionnelles telles que des groupes fluorescents à des composés organiques, ce qui fait du groupe azoture l’un des groupes fonctionnels les plus importants en chimie organique.
- Introduction de groupes aminés
Le groupe azoture mentionné ci-dessus peut être facilement converti en un autre vapeur de kan important, le groupe amino. Par exemple, après l’introduction d’un groupe azide, une réduction catalytique de l’hydrogène catalysée par le palladium peut convertir le groupe azide en groupe amino, accompagnée d’une désorption de l’azote (N2). Dans le cas des azides d’acides carboxyliques, des isocyanates sont formés par le réarrangement de Kurtius lorsqu’ils sont chauffés, et peuvent être hydrolysés pour donner des groupes aminés.
- Générateur d’azote gazeux
L’azide de sodium est également utilisé comme matière première explosive. Auparavant, l’azide de sodium était utilisé comme générateur d’azote gazeux dans l’airbag côté conducteur des automobiles, en utilisant la chaleur élevée générée par la détonation des explosifs lors de l’impact, par exemple lors d’une collision. Cependant, la substance qui s’échappe lors du recyclage et d’autres processus réagit avec les acides pour produire de l’azoture d’hydrogène toxique. Elle est maintenant remplacée par d’autres produits. - Conservateurs
L’azide de sodium est parfois inclus dans les anticorps commerciaux en tant que conservateur. Cela inhibe la croissance bactérienne. Cependant, l’azide de sodium inhibe l’activité de l’enzyme peroxydase de raifort (HRP) et n’est donc pas inclus dans les anticorps marqués à l’HRP. - Mesure de l’oxygène dissous (OD)
L’une des méthodes de mesure de l’oxygène dissous (OD) dans l’eau est la “méthode de Winkler”. Dans cette méthode, l’OD réagit avec l’hydroxyde de manganèse (II), obtenu par traitement alcalin d’une solution de sulfate de manganèse (II), pour produire un précipité brun, l’acide manganeux (H2MnO3). Lors de l’utilisation de cette méthode, il existe un risque que les ions nitrite présents dans l’eau réagissent avec l’OD, rendant impossible une mesure correcte. La réaction entre les ions nitrite et l’OD peut être supprimée en ajoutant de l’azide de sodium à l’échantillon.
Réactivité de l’azide de sodium
L’azide de sodium est thermodynamiquement instable et se décompose en sodium et en azote à des températures supérieures à son point de fusion. Ce phénomène a été utilisé dans le passé dans les airbags, comme nous l’avons mentionné plus haut.
L’azide de sodium réagit également avec les acides pour produire de l’azide d’hydrogène (HN3), qui est toxique et explosif.
En plus d’être aussi toxique que l’azide de sodium, l’azide d’hydrogène peut provoquer une vasodilatation et une bronchite, il faut donc être prudent.
Processus de production de l’azide de sodium
Industriellement, l’azoture de sodium est produit par un procédé connu sous le nom de procédé Wislicenus. Il s’agit d’un processus de production dans lequel l’ammonium liquide réagit avec l’oxyde nitreux (N2O) par l’intermédiaire de l’amide de sodium (NaNH2).