Alcali

Les alcalis sont des bases organiques fortes aux propriétés corrosives. Ce groupe de composés comprend principalement des hydroxydes d’éléments appartenant au premier groupe du tableau périodique, appelé groupe lithium. Les alcalis comprennent également des solutions aqueuses de carbonates de sodium, de potassium et d’ammonium, ainsi que de l’eau ammoniacale. Du point de vue chimique, les alcalis sont tous des bases selon la théorie d’Arrhenius, où un acide est un composé qui produit un cation hydrogène (H+) lorsqu’il se dissocie, tandis qu’une base est un composé qui produit un anion hydroxyle (OH-) lors de sa dissociation. . Les alcalis sont caractérisés par des valeurs de pH de 7,1 ou plus, ce qui signifie qu’ils ont une réaction basique. Leurs solutions concentrées sont corrosives, et donc dangereuses pour la santé, il est donc nécessaire d’utiliser des équipements de protection individuelle lors du contact avec ces substances. De plus, les solutions alcalines sont glissantes au toucher car elles provoquent une saponification de la barrière lipidique présente à la surface de la peau humaine.

Réactivité alcaline et propriétés physico-chimiques

Les alcalis sont des composés à haute réactivité, ils subissent donc de nombreuses réactions et processus chimiques différents. Dans les réactions de neutralisation, ils réagissent avec les acides, produisant divers sels et de l’eau, tandis que les produits des réactions d’hydroxyde avec les alcools sont des alcoolates. Les hydroxydes réagissent facilement avec le dioxyde de carbone, formant des carbonates ou des hydrogénocarbonates. Combinés au sulfure d’hydrogène, ils forment des sulfures et des disulfures et, par conséquent, ils peuvent être utilisés pour séparer les thiols du pétrole brut. Ils réagissent également avec les oxydes amphotères, par exemple les oxydes d’aluminium, de zinc et d’étain. Les alcalis fondus réagissent avec la porcelaine et le verre, et en présence d’air également avec le platine. Pour cette raison, le processus de fusion de l’hydroxyde est effectué dans des récipients en fer ou en argent, qui résistent à leurs effets. Les hydroxydes d’éléments du premier groupe du tableau périodique libèrent de grandes quantités de chaleur lorsqu’ils se dissolvent dans l’eau, et leur solubilité augmente avec l’augmentation du nombre atomique de l’élément du groupe lithium. Ils ont une structure ionique, ils se dissocient donc complètement dans les solutions aqueuses et font donc partie des bases les plus fortes. Ils se dissolvent également facilement dans les alcools. Les alcalis sont couramment utilisés comme réactifs en chimie organique, par exemple comme catalyseurs basiques, qui éliminent un proton d’un acide faible. Un composé intermédiaire ainsi formé réagit alors avec un autre réactif. Les hydroxydes forts participent également à la réaction de saponification des graisses, ou hydrolyse des esters, produisant un savon et un alcool. Ils sont également utilisés comme réactifs nucléophiles (donneurs d’électrons) dans l’hydrolyse des amides, dans les réactions de substitution et dans les réactions d’élimination.

Applications industrielles

Les alcalis sont couramment utilisés dans de nombreuses industries. Entre autres, ils peuvent être utilisés pour le contrôle du pH dans divers procédés technologiques, pour l’absorption du dioxyde de carbone dans les systèmes de purification des gaz respiratoires (principalement sur les sous-marins), pour la production de papier, de textiles et d’eau potable, ainsi que comme agents de drainage et désinfectants. L’hydroxyde de sodium solide est un agent populaire utilisé pour le nettoyage et le drainage des tuyaux. Sa fonction est de saponifier les amas graisseux et de libérer de l’hydrogène en réagissant avec les particules d’aluminium des tuyaux de drainage. Ensuite, les particules de saleté dispersées de cette manière peuvent être facilement éliminées, ce qui débouche le tuyau. En chimie domestique, les alcalis sont fréquemment utilisés en combinaison avec d’autres agents tensioactifs car ils améliorent l’efficacité du nettoyage. Les particules de saleté et les surfaces naturelles ont une charge négative. Un ajout d’alcali augmente le potentiel de surface et les structures chargées de manière similaire se repoussent. En conséquence, l’adhérence de la saleté est réduite, ce qui facilite son élimination. Cependant, il faut être prudent lors du nettoyage des surfaces sensibles aux alcalis, telles que les revêtements anti-douleur dispersifs, le linoléum ou les surfaces vernies.

Alcalis dans le groupe PCC

Le membre le plus connu du groupe alcalin est l’hydroxyde de sodium . Ce composé est disponible auprès du Groupe PCC sous forme solide comme la soude caustique , et sous forme de solution aqueuse, la lessive de soude. L’hydroxyde de sodium peut être produit par caustification à la soude, qui est une réaction du carbonate de sodium avec de l’hydroxyde de calcium (chaux caustique), ou par électrolyse d’une solution aqueuse de chlorure de sodium. Le Groupe PCC utilise cette dernière méthode dans une unité d’électrolyse à membrane. Le produit ainsi obtenu se caractérise par une haute qualité et pureté chimique, il répond donc aux exigences de la dernière révision de la Pharmacopée Européenne. L’hydroxyde de sodium est l’une des matières premières chimiques essentielles et trouve une utilisation dans de nombreuses industries, par exemple comme intrant dans la fabrication d’agents tensioactifs ioniques, dans l’industrie pharmaceutique pour la production de sulfanilamides et d’acide salicylique, pour la production de colorants synthétiques, et dans les procédés de traitement de l’eau. Un dérivé chloré de l’hydroxyde de sodium est l’hypochlorite de sodium , qui est également classé comme un alcali. Dans le groupe PCC, ce composé est produit en saturant de la lessive de soude avec du chlore gazeux. Du point de vue chimique, l’hypochlorite de sodium est un sel de sodium de l’acide hypochlorique. Il est utilisé, par exemple, dans l’industrie chimique pour l’oxydation de composés organiques, pour la synthèse de composés chimiques (par exemple les hydrazines) et pour la production de produits de nettoyage ménagers.