Salpetre

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Salpetre

SalpĂȘtre

Nitrate de potassium
SalpĂȘtre
SalpĂȘtre
Général
Nom IUPAC Nitrate de potassium
No CAS 7757-79-1
No EINECS 231-818-8
No E E252
Apparence poudre cristalline incolore Ă  blanche.[1],
ou prismes transparents incolores
Propriétés chimiques
Formule brute KNO3  [IsomĂšres]
Masse molaire 101,1032 g∙mol-1
K 38,67 %, N 13,85 %, O 47,47 %,
Propriétés physiques
T° fusion 333 Ă  334 Â°C[1]
T° Ă©bullition Se dĂ©compose au-dessous du point d'Ă©bullition Ă  400 Â°C[1]
SolubilitĂ© dans l'eau Ă  25 Â°C : 35.7 g/100 ml[1],
1,61g/L dans l'Ă©thanol,
insoluble dans l'alcool absolu,
soluble dans la glycérine
Masse volumique 2.1 g/cmÂł[1]
Thermochimie
ΔfH0liquide 9,4 kJ/mol
Précautions
Transport
50
   1486   
SIMDUT[2]
C : MatiĂšre comburante
C,
Inhalation Peut causer une irritation des voies respiratoires, voire convulsions, tachycardie, dyspnée...
Peau Risque moyen
Yeux Peut causer une irritation
Ingestion Nausées, vomissements et diarrhée
autre TrÚs réactif.
Écotoxicologie
DL50 lapins par ingestion :
1,166g d'anions/kg
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

Le salpĂȘtre ou nitrate de potassium (du latin mĂ©diĂ©val salpetrae, littĂ©ralement : sel de pierre [3]) ou nitre est le nitrate de potassium. Sa formule chimique est KNO3.

On appelle aussi salpĂȘtre le rĂ©sultat de la perte de l'eau de cristallisation de ce sel donnant une couche pulvĂ©rulente blanchĂątre se formant sur les vieux murs humides. On le rĂ©colte en grattant des pierres ou des briques situĂ©es dans des lieux sombres, comme les caves.

Le salpĂȘtre du Chili n'est pas du nitrate de potassium, mais du nitrate de sodium, qui est mauvais pour la poudre noire car trop hygroscopique. C'Ă©tait une matiĂšre premiĂšre pour la fabrication de vrai salpĂȘtre.

On l'utilisait autrefois, mélangé à du soufre et à du charbon de bois, pour fabriquer de la poudre à canon.

Certains aquariophiles l'utilisent aussi comme source peu onéreuse et précise de nitrate et de potassium pour les plantes d'aquarium.

On retrouve le salpĂȘtre en pharmacie comme diurĂ©tique.

CaramĂ©lisĂ© avec du sucre et du bicarbonate de soude (60% de salpĂȘtre, 40 % de sucre, une cuillĂšre Ă  soupe de bicarbonate de sodium), il constitue un puissant fumigĂšne.

On peut aussi se passer de bicarbonate, le mĂ©lange dĂ©gage moins de fumĂ©e. En revanche, de grosses flammes peuvent ĂȘtre observĂ©es. L'Ă©quation bilan de cette transformation est :

8KNO3 + C6H12O6 -> 4K2O + 6CO2 + 6H2O + 3O2
ou
6,29 KNO3 + C12H22O11 -> 3,67 CO2 + 5,19 CO + 7,91 H2O + 3,09 H2 + 3,14 N2 + 3,14 K2CO3

(ces équations sont fausses car impossibles ou non-équilibrées mais ce sont les seules connues à ce jour)

Équations Ă©quilibrĂ©es plus plausibles avec la proportion en poids de 60 40:

avec production de suie:

5.08 KNO3 + C12H22O11 ->
2.54 K2CO3 + 2.54 N2 + 11H2O + 7.62 CO + 1.84C

avec production d'hydrogĂšne:

5.08 KNO3 + C12H22O11 ->
2.54 K2CO3 + 2.54 N2 + 9.16H2O + 9.46 CO + 1.84H2

avec ajout de l'oxygĂšne de l'air:

5.08 KNO3 + C12H22O11 + 5.65O2 ->
2.54 K2CO3 + 2.54N 2 + 11H2O + 9.46CO2

La vraie réaction fumigÚne est probablement un mélange des trois avec en plus production de bicarbonate de potasssium avec divers composés de carbone, hydrogÚne, oxygÚne.


Le salpĂȘtre est aussi utilisĂ© comme conservateur dans les charcuteries. C'est l'additif E252. Il rĂ©agit et produit du nitrite puis du monoxyde d'azote qui transforment la myoglobine rouge en un colorant rose typique du jambon et des salamis.

Sommaire

Construction

SalpĂȘtre et sels minĂ©raux cristallisant sur les constructions neuves sont des effets secondaires des remontĂ©es d'humiditĂ© par capillaritĂ© dans les matĂ©riaux. Ces dĂ©pĂŽts blanchĂątres de nitre sont frĂ©quents dans les rĂ©gions oĂč l'eau est polluĂ©e par les nitrates ou naturellement riche en nitrates.
Le salpĂȘtre se prĂ©sente sous la forme de fibres blanches ayant l'apparence de poils blancs. Dans les caves ou maisons humides anciennes, le salpĂȘtre est l'un des rĂ©sidus du dĂ©veloppement de bactĂ©ries qui se nourrissent de l'ammoniac provenant de l'eau du sol et du carbonate de potassium contenu dans les murs. La transformation se termine au contact du dioxygĂšne de l'air pour former le nitrate de potassium ou « salpĂȘtre Â». On voit souvent ces fibres blanches dans les bĂątiments anciens qui ont abritĂ© des animaux ou Ă  proximitĂ© d'une ancienne fosse septique, l'ammoniac s'y formant Ă  partir de l'urine. Les sels minĂ©raux se prĂ©sentent sous forme solide de couleur blanche. Le salpĂȘtre et les sels minĂ©raux sont prĂ©sents dans toute l'Ă©paisseur des murs anciens humides et concentrĂ©s Ă  la surface des matĂ©riaux. Ce salpĂȘtre Ă©tait autrefois rĂ©coltĂ© dans les caves ou certaines grottes pour la poudre.

Histoire de sa production

Historiquement, le salpĂȘtre Ă©tait prĂ©parĂ© dans un tas de compost (gĂ©nĂ©ralement 1,5 mĂštres de haut par 2 mĂštres de large par 5 mĂštres de long) comportant un mĂ©lange de fumier , de terre (ou de mortier ou de cendres de bois) et des matiĂšres organiques (paille) pour la porositĂ© de l'ensemble. Le tas Ă©tait gĂ©nĂ©ralement protĂ©gĂ© de la pluie, maintenu humide avec l'urine, il Ă©tait retournĂ© souvent pour accĂ©lĂ©rer la dĂ©composition et les infiltrations d'eau durant un an. Le liquide contenant des nombreux nitrates est ensuite converti en nitrates de potassium avec des cendres de bois, puis cristallisĂ© et raffinĂ© pour une utilisation en poudre. Les personnes en charge de faire le salpĂȘtre sont des salpĂȘtriers.

L'urine a Ă©galement Ă©tĂ© utilisĂ©e dans la fabrication du salpĂȘtre pour la poudre Ă  canon. Dans ce processus, de l'urine est placĂ©e dans un rĂ©cipient contenant de la paille et laissĂ© Ă  mariner plusieurs mois, aprĂšs quoi de l'eau est utilisĂ©e pour laver les sels chimiques de la paille. Le processus est complĂ©tĂ© par un filtrage aux cendres de bois, ainsi qu'un sĂ©chage au soleil et Ă  l'air libre. Les cristaux de salpĂȘtre peuvent ensuite ĂȘtre collectĂ©es et ajoutĂ©s Ă  du soufre et du charbon de bois pour crĂ©er la poudre noire. Le nitrate de potassium peut aussi ĂȘtre rĂ©coltĂ©s Ă  partir des accumulations de guano de chauve-souris dans les grottes. Il s'agit de la mĂ©thode traditionnelle au Laos pour la fabrication de la poudre Ă  canon pour les roquettes Bang Fai.

Le plus ancien procĂ©dĂ© de purification de nitrate de potassium est dĂ©crite en 1270 par un ingĂ©nieur et chimiste Arabe, Hasan al-Rammah de Syrie, dans son ouvrage al-Furusiyya wa al-Manasib al-Harbiyya (« Le Livre de la cavalerie militaire et machines de guerre ingĂ©nieuse Â»), oĂč il a dĂ©crit pour la premiĂšre fois l'utilisation de carbonate de potassium (sous forme de cendres de bois) afin d'Ă©liminer les sels de calcium et de magnĂ©sium, du nitrate de potassium impur[5].

Sous le nom de nitre, il pouvait ĂȘtre un ingrĂ©dient de remĂšdes tels que l'opiat antiscorbutique, un des remĂšdes de la pharmacopĂ©e maritime occidentale au XVIIIe siĂšcle [4].

Au cours du XIXe siĂšcle et jusqu'Ă  la PremiĂšre Guerre mondiale, le nitrate de potassium a Ă©tĂ© produit Ă  une Ă©chelle industrielle, d'abord en 1905 par le procĂ©dĂ© Birkeland-Eyde. Ce procĂ©dĂ© utilise des arcs Ă©lectriques dans l'air pour produire du monoxyde d'azote. Celui-ci rĂ©agit avec l'oxygĂšne puis l'eau pour donner l'acide nitrique. Plus tard il fut remplacĂ© par le procĂ©dĂ© Ostwald plus efficace qui produit le monoxyde d'azote par oxydation sur platine de l'ammoniac produit par le procĂ©dĂ© Haber. Ce dernier est apparu Ă  l'Ă©chelle un peu avant la PremiĂšre Guerre mondiale et permit Ă  l'Allemagne d'acquĂ©rir ces nitrates vitaux pour la guerre, retardant sans doute sa fin : les dĂ©pĂŽts de nitrate naturel se trouvant au Chili alors aux mains des Britanniques. Au XXIe siĂšcle, pratiquement tous les nitrates sont produits avec de l'ammoniac obtenue grĂące au procĂ©dĂ© Haber.

SolubilitĂ© aqueuse du salpĂȘtre

Dangers

Des explosions accidentelles dues au salpĂȘtre utilisĂ© en poudre explosive (poudre B notamment) ou Ă  d'autres formes de nitrates (engrais, munitions...) sont documentĂ©s depuis avant le moyen-Ăąge, avec quelques exemples marquants, et par ordre chronologique ;

  • l'explosion de la poudriĂšre de Delft, qui le 12 octobre 1654 Ă  10 heures 15 du matin a rasĂ© le centre de la ville de Delft aux Pays-Bas ;
  • l'explosion de la poudriĂšre de Grenelle, Ă  Paris en septembre 1794 (durant la RĂ©volution, juste aprĂšs la Terreur), avec plus de 1000 morts ;
  • l'explosion de la poudriĂšre de Lagoubran (magasin Ă  poudre de la marine nationale, originellement construit entre la Seyne et Toulon dans une zone dĂ©serte, rĂ©fectionnĂ© en 1884), dans la nuit du 5 mars 1899, produisant un immense nuage de fumĂ©e noire et fĂ©tide, un bruit perçu selon le Petit Var jusqu’à Barcelonnette ! [5]
  • l'explosion du cuirassĂ© IĂ©na (alors en carĂ©nage au bassin de Missiessy) ;
  • l'explosion du cuirassĂ© LibertĂ© en novembre 1911.
  • l'explosion de la poudriĂšre de Windsor l'aprĂšs midi du 16 juillet 1901 (poudriĂšre de la Hamilton Powder Co.) ; elle n'a fait qu'un mort et un blessĂ©, mais 25 000$ de dĂ©gĂąts, avec une dĂ©tonation entendu Ă  8 et 10 milles Ă  la ronde et un tremblement de terre de plusieurs secondes perçu Ă  de 2 ou 3 milles Ă  la ronde[6].
  • l'explosion de Halifax, en dĂ©cembre 1916 (un navire plein de munitions (dont du fulmicoton) explose, dĂ©truisant une partie d'Halifax
  • l'explosion de l'usine AZF de Toulouse en 2001

Utilisations

Carburant

Le nitrate de potassium est trÚs connu comme propergol de fusée en association avec un carbohydrate tel que le sucrose ou le glucose (sucre en poudre) ou bien un polyol tel que le sorbitol (65% Potassium Nitrate et 35% de sorbitol). Mélangés ensemble puis fondus, ils se lient trÚs bien pour former un propergol solide en refroidissant[7].

Voir aussi

Notes et références

  1. ↑ a , b , c , d  et e  NITRATE DE POTASSIUM, fiche de sĂ©curitĂ© du Programme International sur la SĂ©curitĂ© des Substances Chimiques, consultĂ©e le 9 mai 2009
  2. ↑ « Nitrate de potassium Â» dans la base de donnĂ©es de produits chimiques Reptox de la CSST (organisme canadien responsable de la sĂ©curitĂ© et de la santĂ© au travail), consultĂ© le 25 avril 2009
  3. ↑ (fr) DĂ©finitions lexicographiques et Ă©tymologiques de salpĂȘtre du CNRTL.
  4. ↑ Yannick Romieux, De la hune au mortier, Éditions ACL, Nantes, 1986.
  5. ↑ explosion de la poudriĂšre de Lagoubran ; et aprĂšs
  6. ↑ Source : La Presse, 17 juillet 1901, p.1.
  7. ↑ (en) Richard Nakka, Richard Nakka's Experimental Rocketry, 01/05/2007

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