Qu’est-ce que l’aluminate de sodium ?
L’aluminate de sodium est le nom donné à plusieurs composés inorganiques contenant du sodium et de l’aluminium dans leur composition.
Les aluminates de sodium les plus courants sont NaAlO2 , Na[Al(OH)4] , Na2O-Al2O3 et Na2Al2O4 . L’aluminate de sodium est un composé inorganique, ce qui signifie qu’il est soluble dans l’eau et insoluble dans les solvants organiques.
Il n’est ni explosif ni inflammable. Il se présente sous la forme d’un solide blanc à température ambiante et sous forme de poudre. Toutefois, Na[Al(OH)4] est manipulé comme un liquide car il est difficile de l’isoler en tant que solide à partir d’une solution. Tous deux n’ont pas d’odeur.
En vertu de la loi sur le contrôle des substances vénéneuses et délétères, ces composés sont désignés comme des substances délétères à usage non médical. En tant que substance corrosive, il est désigné comme “substance corrosive” en vertu de la loi sur l’aéronautique civile, de la loi sur les règlements portuaires, de la loi sur la sécurité des navires et des règlements sur les dangers, et comme “substance dangereuse à étiqueter” ou “substance dangereuse à notifier” en vertu de la loi sur la sécurité et la santé industrielles.
Utilisations de l’aluminate de sodium
L’aluminate de sodium est largement utilisé comme matière première pour les produits chimiques industriels dans les secteurs du génie civil, de la construction, de la purification de l’eau, de la production de papier et de la fabrication de produits pharmaceutiques. La principale application dans le secteur du génie civil et de la construction est l’ajout d’un agent de trempe au ciment pour accélérer la prise du béton. Il est également utilisé comme durcisseur de sol et comme additif dans les briques réfractaires.
Dans le secteur de l’eau, il est utilisé comme agent coagulant pour faciliter la décantation des solides en suspension dans l’eau et pour améliorer la purification de l’eau dans les processus de traitement des eaux usées. Il peut également être utilisé comme agent adoucissant pour réduire la dureté de l’eau.
Dans l’industrie du papier, il est utilisé comme agent d’encollage pour contrôler la capacité d’absorption d’eau du papier en le partageant avec le sulfate d’aluminium. Une autre application est l’ajustement du pH de l’eau dans le processus de fabrication des plaques cosmétiques.
Principe de l’aluminate de sodium
Les principes de l’aluminate de sodium sont expliqués en termes de méthodes de production et de propriétés.
1. Méthode de production de l’aluminate de sodium
L’oxyde d’aluminium et l’hydroxyde d’aluminium réagissent avec des bases fortes pour former de l’aluminate. L’aluminate de sodium est donc synthétisé à partir de composés d’aluminium (tels que l’aluminium solide, l’oxyde d’aluminium ou l’hydroxyde d’aluminium) et de bases sodiques fortes telles que l’hydroxyde de sodium ou le carbonate de sodium.
Un procédé industriel consiste à dissoudre l’hydroxyde d’aluminium Al(OH)3 dans une solution d’hydroxyde de sodium (NaOH) à 20-25 %, à la chauffer et à la déshydrater pour obtenir du NaAlO2. Cette méthode permet d’obtenir une teneur finale en NaAlO2 de 90 %.
2. Propriétés de l’aluminate de sodium
Les solutions aqueuses d’aluminate de sodium sont des bases fortes. Il réagit vigoureusement avec les acides et est corrosif pour l’aluminium, l’étain et le zinc. Il réagit avec les sels d’ammonium et est considéré comme un risque d’incendie.
Le dioxyde d’aluminium sodique, dont la formule chimique est NaAlO2, est déliquescent et s’altère facilement par absorption de l’humidité et du dioxyde de carbone de l’air. Dissous dans l’eau, il forme une solution aqueuse d’aluminate de tétrahydroxyde de sodium (Na[Al(OH)4]), qui est une base forte. Il est donc facilement hydrolysé en présence d’acides faibles tels que l’acide carbonique pour précipiter l’hydroxyde d’aluminium.
Types d’aluminate de sodium
L’aluminate de sodium comprend NaAlO2, NaAl(OH)4, Na2O-Al2O3 et Na2Al2O4, mais la majorité des produits appelés aluminate de sodium sont NaAlO2 et Na[Al(OH)4].
Les produits destinés à des applications de réactifs chimiques sont généralement vendus sous la forme d’une poudre blanche de NaAlO2, généralement en petites quantités telles que 500 g. Les produits vendus pour diverses applications industrielles (durcisseur de sol, coagulant pour le traitement de l’eau, matière première pour catalyseur, liant pour ciment) sont disponibles sous deux formes : Na[Al(OH)4] liquide et NaAlO2 en poudre.
Les produits liquides sont généralement un liquide clair, jaune pâle et légèrement visqueux, tandis que les produits en poudre sont une poudre blanche. Les différents produits ont des rapports de composition et des impuretés différents et doivent être contrôlés avant d’être utilisés. Les produits industriels sont vendus dans des camions-citernes, des fûts et des bidons d’huile (produits liquides) et des sacs en papier (produits en poudre).