Qu’est-ce que l’acide picrique ?
Il s’agit d’un composé nitré de dérivés phénoliques et du nom conventionnel du 2,4,6-trinitrophénol. Le nom acide picrique est dérivé du mot grec “pikros” qui signifie “amer”.
Il a un numéro CAS de 88-89-1, un point de fusion de 122,5°C, une densité de 1,76 g/cm3, un point d’ignition de 322°C et se présente sous la forme d’un cristal jaune pâle à température ambiante. Il est soluble dans l’eau et les solvants organiques polaires et insoluble dans les solvants non polaires.
Propriétés de l’acide picrique
Les phénols ordinaires sont faiblement acides mais les solutions aqueuses d’acide picrique sont fortement acides. La raison en est que l’anion après ionisation du proton est beaucoup plus stabilisé que d’habitude parce que trois groupes nitro, de puissants groupes électroattracteurs, sont attachés à l’anneau benzénique.
Plus précisément, une comparaison des constantes de dissociation de l’acide (pKa) montre que l’acide picrique a un pKa de 0,38 alors que celui du phénol est de 9,95. Cela indique qu’il s’agit d’un acide très fort.
L’acide picrique est toxique et provoque des diarrhées et des vomissements en cas d’ingestion.
L’acide picrique est explosif en cas de chauffage ou d’impact. Il réagit avec divers métaux pour former des sels explosifs. Il réagit avec de nombreux composés organiques pour former des sels appelés picrates.
L’une des méthodes de détection connues pour les phénols est la réaction colorée avec le chlorure de fer(III). Cependant, l’acide picrique ne présente pas de réaction colorée avec ce réactif. Dans les phénols normaux, en raison de la forte densité électronique du noyau benzénique, un complexe se forme dans lequel l’atome d’oxygène du groupe hydroxyle phénolique est lié à un ion de fer. Cette partie présente une réaction colorée.
Toutefois, dans l’acide picrique, la densité électronique du noyau benzénique est réduite par le groupe nitro, qui est un groupe électroattracteur. La densité électronique de la paire d’électrons non covalente de l’atome d’oxygène du groupe hydroxyle phénolique est réduite. Cela pourrait être dû à la difficulté de se coordonner à l’ion de fer.
Utilisations de l’acide picrique
L’acide picrique a trois groupes nitro dans la molécule. Il est hautement explosif parce que les groupes nitro libèrent une grande quantité de chaleur lors de la décomposition. De plus, lorsque la chaleur est libérée par un groupe nitro, les autres groupes nitro sont également décomposés, ce qui entraîne une chaîne de réactions exothermiques.
Cette propriété a conduit à son utilisation comme explosif militaire, et son utilisation par l’armée française en 1885 a conduit à sa diffusion dans d’autres pays. Au Japon, il a également été utilisé comme explosif dans les obus et les torpilles pendant la guerre russo-japonaise et la guerre du Pacifique, et a été appelé poudre à canon Shimose.
Cependant, l’acide picrique en tant qu’explosif présente des inconvénients, tels qu’une trop grande sensibilité aux chocs et aux frottements, et une réaction avec les métaux pour produire des sels explosifs. Par conséquent, il est aujourd’hui rarement utilisé comme explosif, et le TNT (trinitrotoluène), qui ne présente pas ces inconvénients, est désormais utilisé comme principal explosif.
Aujourd’hui, sa réactivité avec les métaux et les composés organiques est utilisée comme réactif analytique, comme les solutions de fixation pour la préparation d’échantillons de tissus biologiques et les indicateurs acido-basiques. Il est également utilisé dans les feux d’artifice, les matières premières agrochimiques, les colorants et les catalyseurs de désulfuration des gaz.
Autres informations sur l’acide picrique
L’acide picrique a été synthétisé par la réaction de nitration du phénol.
Dans les réactions de nitration normales, l’on utilise des acides mixtes contenant de l’acide sulfurique concentré et de l’acide nitrique concentré. Cependant, lors de la nitration avec du phénol et des acides mixtes, la réaction d’oxydation se produit en premier, ce qui donne une substance ressemblant à du goudron avec un poids moléculaire élevé et une faible pureté. Pour supprimer cette réaction secondaire, l’on procède d’abord à la sulfonation avec du phénol et de l’acide sulfurique concentré, puis à la nitration avec de l’acide nitrique concentré (méthode du sulfophénol).
Il existe d’autres méthodes de synthèse, comme l’hydrolyse du chlorodinitrobenzène, relativement stable.
Il est également toxique pour le corps humain lorsqu’il est absorbé par voie orale et est très irritant pour la peau et les yeux ; il convient donc de le manipuler avec précaution.
Lorsqu’il est stocké, il doit être fermé à clé et conservé dans un endroit bien ventilé. Lorsqu’il est éliminé, le contenu et le conteneur doivent être confiés à une entreprise spécialisée dans l’élimination des déchets, agréée par le gouverneur de la préfecture.