Bonjour à tous,
J'aimerais avoir votre avis sur un sujet svp.
J'ai une bouteille de gel déboucheur (gel épais ouragan soude + javel pour être encore plus précis) qui est restée sans bouchon pendant 3 mois (oui c'est pas bien...).
Je crois savoir que la Soude, qui est l'hydroxyde de sodium, a tendance à réagir avec l'humidité et le CO2 si on la laisse à l'air libre ? Même si elle se trouve dans un gel ?
Ça m'intéresse de comprendre ce qu'il se passe.
Merci
Il s'est produit la réaction :
2 NaOH + CO2 --> Na2CO3 + H2O
Le gel contenait une solution très concentrée de NaOH, peut-être 50% NaOH. Quand NaOH est transformée en Na2CO3, ce dernier produit est beaucoup moins soluble dans l'eau. Donc il se forme peu à peu un dépôt solide de Na2CO3, et le gel se prend en bloc.
Je vois ça devient du carbonate de sodium c'est inévitable.
Le carbonate quand à lui n'évolue pas ? Arriver au bicarbonate de sodium n'est pas envisageable juste avec l'air libre ?
Ca peut se faire si la pression partielle en dioxyde de carbone est suffisamment élevée. Pas sûr qu'on puisse atteindre ces conditions sans équipement spécifique mais je n'ai pas trouvé de publications en accès libre donnant des valeurs (après je n'ai cherché que 2-3 minutes, c'est peut-être trouvable pour ceux qui ont plus de temps à consacrer).
m@ch3
Never feed the troll after midnight!
Ok merci pour vos réponses, donc si je comprends bien l'hydroxyde de sodium quand à lui n'a pas besoin d'équipements spécifiques ? Le CO2 et l'humidité qui nous entoure sont totalement suffisant pour que la transformation se produise ?
Le dioxyde de carbone est légèrement soluble dans l'eau. En réagissant très partiellement avec l'eau il forme de l'acide carbonique qui va ensuite réagir avec l'eau à son tour et former des ions hydrogénocarbonate et carbonate. A l'équilibre, on aura des ratio dioxyde de carbone/acide carbonique, acide carbonique/hydrogénocarbonate et hydrogénocarbonate/carbonate bien-définis. Le premier ne dépend que de la température, alors que les deux autres dépendent du pH. Un pH élevé favorise l'hydrogénocarbonate au dépend de l'acide carbonique et le carbonate au dépend de l'hydrogénocarbonate.
Si une base est dissoute dans l'eau, sa dissociation totale ou partielle (totale dans le cas de la soude) augmente le pH, ce qui amène à la formation de plus d'hydrogénocarbonate et de carbonate. On a donc en solution des carbonates et des hydrogénocarbonate de sodium, et ils se forment spontanément sans difficulté, mais en quantités variables. Pour un pH supérieur à 11, les carbonates seront majoritaires. Pour un pH inférieur à 10, les hydrogénocarbonates seront majoritaires.
Mais nous n'avons parlé que de ce qui se passe en solution, les choses se compliquent quand quelque chose cristallise. S'il y a trop de carbonate de sodium en solution, il va cristalliser : le produit de la concentration en carbonate par le carré de la concentration en sodium ne peut pas excéder une certaine valeur appelée produit de solubilité. La concentration en ion carbonate de la solution va donc chuter. Comme le ratio hydrogénocarbonate/carbonate est tenu par le pH, la baisse de la concentration en carbonate va devoir être compensée par la réaction de l'hydrogénocarbonate avec l'eau, baissant un peu le pH et produisant du carbonate, qui si il reste encore trop de sodium va cristalliser à son tour en carbonate de sodium, faisant de nouveau chuter la concentration et consommant donc de l'hydrogénocarbonate pour compenser si le pH n'est pas assez bas, etc, etc, jusqu'à un équilibre.
Le même phénomène est possible pour l'hydrogénocarbonate de sodium, il peut cristalliser si le produit de la concentration d'hydrogénocarbonate par la concentration en sodium excède une certaine valeur. Les solides carbonate de sodium et hydrogénocarbonate de sodium peuvent donc être en compétition si les concentrations sont assez élevées. Il y aura en particulier un pH "bascule", au-dessus duquel c'est le carbonate qui gagne et en-dessous duquel c'est l'hydrogénocarbonate qui gagne.
En partant d'une solution de soude suffisamment concentrée, il est facile d'arriver dans les conditions de cristallisation du carbonate de sodium au contact du dioxyde de carbone atmosphérique : le pH est élevé (ion carbonates favorisés par rapport aux ions hydrogénocarbonate), la concentration en sodium est importante (produit de solubilité facile à excéder). Arriver aux conditions de cristallisation de l'hydrogénocarbonate est forcément plus difficile. Il faut dissoudre suffisamment de dioxyde de carbone pour faire baisser le pH sous le point de bascule et pour dissoudre plus de dioxyde de carbone, il faut une plus grande pression partielle, reste à savoir si elle peut être atteinte facilement. D'après wikipédia :
"Exposé à l'air humide, le carbonate de sodium anhydre se dégrade en bicarbonate de sodium.
Na2CO3 (solide anhydre) + H2O (vapeur d'eau ou par condensation) + CO2 (gaz au ras du sol) → 2 NaHCO3 (solide) "
Il semble donc que la transformation vers l'hydrogénocarbonate n'est pas hors de portée dans les conditions ambiantes.
m@ch3
Never feed the troll after midnight!
Merci pour cette explication très intéressante !
Je comprends mieux la cristallisation.
Pour mon exemple j'ai trouvé la concentration du Naoh, le fabricant a indiqué entre 1 et 3% sur la fiche ingrédients.
Ça me semble peu mais sur une durée importante ça peu atteindre la cristallisation ?
NON. Si on attend longtemps, la solution de NaOH perdra peu à peu de l'eau par évaporation. Donc en solution la concentration augmentera peu à peu. Elle passera à 4 %, puis 5%, puis 6%. Mais on n'arrivera jamais à 100%. De plus les solutions concentrées de NaOH absorbent facilement le CO2 de l'air, en formant du Na2CO3 qui est pratiquement insoluble dans les solutions concentrées de NaOH. Les premiers cristaux apparus dans cette opération d'évaporation seront probablement des cristaux de carbonate de sodium.
Ok je vois, en présence d'humidité et de CO2 le Naoh ne semble pas rester longtemps dans cet état, il absorbe plutôt vite si j'ai bien compris.
