Qu’est-ce que le chlorure d’ammonium ?
Le chlorure d’ammonium est un composé inorganique dont la formule chimique est NH4Cl.
Il s’agit d’un cristal incolore ou blanc, légèrement hygroscopique. Il est facilement soluble dans l’eau, inodore et a un goût piquant et amer. Mélangé à une base forte telle que l’hydroxyde de sodium, il produit de l’ammoniac. Il se sublime également lorsqu’il est fortement chauffé et se décompose en ammoniac et en chlorure d’hydrogène (gaz).
La solution aqueuse est neutre ou légèrement acide, mais l’ébullition libère l’ammoniac et la rend acide. Le chlorure d’ammonium a une teneur en azote d’environ 25 % et constitue un type d’engrais azoté. D’autres engrais azotés en dehors du chlorure d’ammonium sont connus sous le nom de sulfate d’ammonium, de nitrate d’ammonium et d’urée.
Utilisations du chlorure d’ammonium
Les principales utilisations du chlorure d’ammonium sont les suivantes :
1. Les expériences de réaction chimique
En tant que réactif analytique, le chlorure d’ammonium est utilisé universellement, principalement comme tampon de pH. Il est également utilisé comme agent d’extinction, par exemple dans les réactions utilisant des réactifs de Grignard.
2. Additifs alimentaires
En tant qu’additif alimentaire, il est reconnu par le ministère de la santé, du travail et de la protection sociale (MHLW) au Japon, par la Food and Drug Administration (FDA) aux États-Unis et dans l’UE. Il sert ainsi d’ingrédient dans la levure chimique et d’autres produits. Il est également utilisé dans le célèbre bonbon finlandais à la réglisse Salmiakki, qui a une odeur et un goût salé distinctifs.
3. Processus de zingage
Dans le processus de zingage, il existe un processus appelé “fluxage”. Après le nettoyage à l’acide, le fluxage est effectué avant le processus de placage et implique l’utilisation d’une solution aqueuse de chlorure d’ammonium et de chlorure de zinc. Le fluxage a quatre objectifs :
- Prévention de la rouille à la surface du matériau de base après le nettoyage à l’acide
- Prévention de l’adhésion des inhibiteurs d’alliage fer-zinc au substrat
- Élimination de l’oxyde de zinc
- Amélioration de la fluidité du zinc fondu à la surface du matériau de base
4. Autres utilisations
Sur le plan industriel, il a de nombreuses applications, notamment comme matière première pour la fabrication de produits pharmaceutiques, de piles sèches, de colorants et de produits chimiques photographiques. Il joue également un rôle important en tant que matière première pour les engrais et pour les formulations pharmaceutiques et quasi-médicamenteuses.
Propriétés du chlorure d’ammonium
Le chlorure d’ammonium a un poids moléculaire de 53,49 g/mol, un poids spécifique de 1,527 et se décompose à 338°C. Il est très soluble dans l’eau, avec une solubilité de 28,3 g pour 100 ml d’eau à 25 °C. Le pH d’une solution de chlorure d’ammonium à 1 % en poids est de 5,5. Il est soluble dans l’eau mais insoluble dans l’éthanol. Un exemple bien connu de réaction endothermique est la réaction entre le chlorure d’ammonium et l’hydroxyde de baryum.
Structure du chlorure d’ammonium
Le chlorure d’ammonium est un composé ionique constitué de l’ion cation ammonium (NH4+) et de l’ion anion chlorure (Cl-). Dans la structure cristalline, les ions ammonium d’ammonium et chlorure sont disposés alternativement et sont liés entre eux par des liaisons ioniques. Le chlorure d’ammonium a une structure de type chlorure de césium et les ions chlorure forment des liaisons hydrogène.
L’ion ammonium a une structure tétraédrique, avec des atomes d’hydrogène coordonnés dans quatre directions autour d’un atome d’azote. L’ion chlorure existe en tant qu’ion simple et se coordonne en tant qu’anion dans le cristal de chlorure d’ammonium.
Autres informations sur le chlorure d’ammonium
Comment le chlorure d’ammonium est-il produit ?
Le chlorure d’ammonium est produit par la réaction de l’ammoniac (NH3) avec l’acide chlorhydrique (HCl). Ils sont tous deux très volatils et réagissent généralement en phase liquide. La solution de réaction est chauffée pour évaporer l’eau et obtenir le chlorure d’ammonium sous forme solide.
En tant que méthode de production industrielle, le chlorure d’ammonium est produit comme sous-produit de la production de chlorure de sodium et de carbonate de sodium par la méthode de coproduction chlorure d’ammonium-soude. Dans le procédé de soude ammoniacale (procédé Solvay), qui est utilisé pour produire du carbonate de sodium, du chlorure d’ammonium se forme au cours du processus de réaction, mais le sous-produit final est le chlorure de calcium, qui est obtenu par réaction avec de l’hydroxyde de calcium. Dans le processus de coproduction d’ammoniac et de soude, le chlorure d’ammonium peut être obtenu comme sous-produit et peut être produit en grandes quantités à faible coût.