Bonjour,
Je procède à une attaque du laiton par l'acide nitrique. Il se dégage du monoxyde d'azote (NO) rapidement oxydé en dioxyde d'azote (NO2) en présence de dioxygène.
Ce gaz est aspiré par une trompe à eau et piégé par barbotages successifs dans une solution de thiosulfate de sodium puis d'hydroxyde de sodium.
Question : Quelles réactions se produisent dans les flacons de barbotage du gaz ?
J'avoue ne pas comprendre le rôle du thiosulfate et sollicite votre aide.
SB.
Je ne comprend pas bien non plus le rôle du thiosulfate. L'eau devrait suffire, car dans l'eau, NO2 réagit en formant deux acides solubles dans l'eau, à savoir :
H2O + 2 NO2 --> HNO2 + HNO3
L'hydroxyde de sodium permet à ces acides d'être neutralisés en formant des sels non corrosifs, selon :
HNO2 + NaOH --> NaNO2 + H2O
HNO3 + NaOH --> NaNO3 + H2O
Je ne vois pas très bien pourquoi on ajoute du thiosulfate, qui ne réagit guère qu'avec les halogènes comme Cl2. As-tu aussi un dégagement de gaz chlore dans ton installation ?
A priori, non, aucune raison d'un autre gaz. La seule réaction dans le montage est acide nitrique + laiton. Je suppose que le laiton ne contient que du cuivre et du zinc... mais même s'il existe des impuretés, je ne crois pas qu'elles puissent être à l'origine d'un dégagement de type Cl2. Il peut y avoir du dihydrogène en revanche (H+ peut attaquer le zinc).
Si j'avais dû concevoir moi-même le piège, je me serais effectivement contenté d'un bulleur de soude. Et je prévois les mêmes réactions que tu proposes : formation de nitrate et nitrite.
Cependant, lorsque cette réaction a lieu, j'observe que la solution de thiosulfate vire progressivement au vert kaki. Etrange ? Je suis également surpris que le gaz laisse une trace orange dans le tuyau d'aspiration lorsqu'il y a des retours de la trompe à eau à la rupture du vide. Nitrite et nitrate ne devraient-ils pas être incolores ?
Mes prédécesseurs ont proposé de mettre un bulleur à thiosulfate : peut-on imaginer une réduction du gaz ? en quoi ? en NO ? Ca paraît absurde puisque NO est instable.
Le mystère reste entier.
SB.
Mais non ! Le gaz NO est un gaz très stable, tant qu'il n'est pas en présence de gaz oxygène O2. mais tout seul, NO est très stable.
Ce qu'on peut imaginer dans ton système, c'est le rôle du thiosulfate en tant que réducteur: Il réagit peut-être plus rapidement avec NO2 que l'eau. L'eau transforme NO2 en acide nitreux et nitrique. mais le thiosulfate réagit peut-être plus vite, ou mieux. Ce qui me fait penser à cela est ton obsrvation que le thiosulfate vire au vert sale. C'est le signe de la formation de soufre colloïdal. Il devrait peut-être se passer une réaction comme :
2 NO2 + S2O32- + H2O --> S + H2SO4 + 2 NO2-
