Qu’est-ce que l’acide perchlorique ?
L’acide perchlorique est un type d’acide halogéné représenté par la formule chimique HClO4.
Son numéro d’enregistrement CAS est le 7601-90-3 et son poids moléculaire est de 100,46. Il s’agit d’un liquide incolore et fumant dont le point de fusion est de -17°C et qui possède un fort pouvoir oxydant. Il est liquide à température ambiante, mais il est très dangereux à des concentrations élevées. C’est pourquoi une solution aqueuse à 60-70 % est généralement disponible dans le commerce.
Utilisations de l’acide perchlorique
L’acide perchlorique est principalement utilisé comme réactif de chimie analytique (éluant dans la chromatographie par échange d’ions, par exemple). Il permet de dissoudre les métaux, les alliages et les minerais. Il sert aussi de catalyseur pour la synthèse organique et de matière première pour la fabrication de perchlorates (perchlorate d’ammonium, par exemple) ou de leurs dérivés.
Parmi les autres utilisations industrielles, on peut citer les propulseurs de fusées et de missiles, les airbags, la poudre à canon, les feux d’artifice, les allumettes, les tubes à flamme de signalisation, l’électropolissage et le mordançage des métaux.
1. Chimie analytique
L’acide perchlorique est utilisé en prétraitement dans l’analyse des métaux. En raison de son pouvoir oxydant élevé, il est efficace contre la décomposition des échantillons à forte teneur en matières organiques. L’acide perchlorique doit toujours être ajouté en présence d’acide nitrique ou d’un produit similaire. En effet, l’ajout direct d’acide perchlorique à des substances organiques peut provoquer une explosion.
Il est également parfois ajouté aux éluants dans la chromatographie par échange d’ions. Les substances relativement peu acides, telles que les acides organiques, sont utilisées pour ajuster le schéma de dissociation, car le temps de rétention dépend du pH de l’éluant.
2. Matières premières pour la production d’acide perchlorique
L’acide perchlorique est utilisé dans la production de perchlorates. Ce sont des cristaux contenant des ions perchlorate (HClO4-) à fort pouvoir oxydant. On peut les retrouver dans les explosifs et la poudre à canon. Ils sont classés comme substances dangereuses de classe 1 (solides oxydants).
Le perchlorate d’ammonium, l’un des perchloriques, est utilisé comme agent propulseur dans les fusées et les missiles. Il est obtenu en faisant réagir de l’acide perchlorique avec de l’ammoniac.
HClO4 + NH3 → NH4ClO4
Propriétés de l’acide perchlorique
L’acide perchlorique est un acide fort et peut être explosif dans certaines conditions d’utilisation. La classification SGH, qui donne des informations sur les propriétés dangereuses du produit chimique, est la suivante :
- Liquide oxydant Catégorie 1.
Substance fortement oxydante : risque d’incendie ou d’explosion - Corrosivité des métaux Catégorie 1
Peut provoquer la corrosion des métaux - Toxicité aiguë (orale) Catégorie 4
Nocif en cas d’ingestion (orale) - Corrosion/irritation cutanée Catégorie 1
Irritation grave de la peau/lésions oculaires - Lésions oculaires graves/irritation oculaire Catégorie 1
Lésions oculaires graves - Cancérogénicité Catégorie 2
Susceptible d’être cancérogène - Toxicité pour la reproduction Catégorie 2
Susceptible de provoquer des effets néfastes sur la fertilité ou l’enfant à naître. - Toxicité pour certains organes cibles (exposition unique) Catégorie 3
Irritation des voies respiratoires : susceptible de provoquer une irritation des organes respiratoires. - Toxicité pour certains organes cibles (exposition répétée) Catégorie 1
Glande thyroïde : lésions organiques dues à une exposition prolongée ou répétée
L’acide perchlorique est susceptible d’exploser à la chaleur et au contact de matières organiques ainsi que d’agents réducteurs. Des accidents se sont produits dans le passé, impliquant des explosions et des blessures lors de la décomposition de matières organiques. En cas de déversement de réactifs, rincez-les avec de grandes quantités d’eau.
L’acide perchlorique corrode les métaux et produit de l’hydrogène. Il est recommandé de le stocker dans des récipients en verre ou en polyéthylène, à l’abri de la lumière directe du soleil et à température ambiante. Dans la mesure du possible, dans un endroit frais et bien ventilé.
Autres informations sur l’acide perchlorique
1. Toxicité pour l’homme
L’acide perchlorique a un pouvoir oxydant très élevé à forte concentration et corrode les matières organiques. Il corrode également la peau, etc. Des équipements de protection tels que des gants et des lunettes de protection doivent donc être portés lors de sa manipulation.
Il est également irritant pour les voies respiratoires et doit donc être utilisé dans un endroit bien ventilé, par exemple sous un système de ventilation locale.
2. Acidité de l’acide perchlorique
L’acide perchlorique est l’un des oxoacides et le plus acide des oxoacides contenant des atomes de chlore (Cl). La force d’acidité des oxoacides contenant des atomes de chlore est la suivante :
HClO < HClO2 < HClO3 < HClO4
Plus le nombre d’atomes d’oxygène est élevé, plus l’effet organique des atomes d’oxygène est important. Plus la stabilité de l’ion chlorate après la dissociation des protons est élevée, plus l’acidité est élevée. L’acide perchlorique a un pKa de -10 et est un acide fort, semblable à l’acide nitrique et à l’acide sulfurique.