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Acétates

Dérivés de l’acide acé­ti­que, hybri­des comme les sels métal­li­ques ou pure­ment orga­ni­ques comme les esters, les acé­ta­tes offrent une grande variété d’appli­ca­tions allant des acé­ta­tes de cel­lu­lose aux gad­gets pour le confort, en pas­sant par les fil­tres pour ciga­ret­tes et le dégi­vrage des pistes d’avia­tion.

Les acé­ta­tes sont les pro­duits de réac­tion entre l’acide acé­ti­que (cf. Acide acé­ti­que), une base, un métal ou un com­posé orga­ni­que ren­fer­mant une fonc­tion alcool. De for­mule géné­rale Mm(CH3COO)n, où m et n varient en fonc­tion de la valence du métal, les acé­ta­tes hybri­des les plus cou­rants sont les acé­ta­tes alca­lins M(CH3COO). L’exem­ple usuel est la pro­duit issu de la réac­tion avec la soude ou la potasse :
NaOH + CH3COOH ------ CH3COONa + H2O
L’acide acé­ti­que, bien qu’acide faible peut aussi atta­quer direc­te­ment les métaux, comme le cuivre :
2 Cu + 4 CH3COOH ------ Cu2(CH3COO)3 + 2 Hr /4
Le plus sou­vent, les acé­ta­tes de métaux cris­tal­li­sent avec une ou plu­sieurs molé­cu­les d’eau.

Les acé­ta­tes orga­ni­ques sont le résul­tat d’une réac­tion d’esté­ri­fi­ca­tion entre l’acide acé­ti­que et des alcools ou fonc­tions alcool de molé­cu­les et macro­mo­lé­cu­les hydroxy­lées. Cette réac­tion est tou­te­fois réver­si­ble, l’eau formée pou­vant hydro­ly­ser l’ester obtenu. De ce fait la réac­tion d’esté­ri­fi­ca­tion met en jeu un agent d’acy­la­tion plus réac­tif tel qu’un halo­gé­nure d’acé­tyle (CH3COX) ou l’anhy­dride acé­ti­que ((CH3CO)2O), géné­ra­teurs de l’ion acy­lium, [CH3CO]+.

Les acé­ta­tes orga­ni­ques sont nom­breux : on peut citer l’acé­tate d’éthyle, employé comme sol­vant et l’acé­tate d’isoa­myle (acé­tate de 3-méthyl­bu­tyle), également employé comme sol­vant, mais aussi pré­sent dans des fruits tels que la pomme mûre et la banane. Dans la fer­men­ta­tion alcoo­li­que d’un moût rosé ou lors de la macé­ra­tion car­bo­ni­que il est pos­si­ble d’obte­nir une pro­duc­tion natu­relle d’acé­tate d’isoa­myle, ce qui fut cons­taté il y a une ving­taine d’année dans le Beaujolais… bien avant le chan­ge­ment cli­ma­ti­que !

L’acé­tate de cel­lu­lose (cf. Cellulose) -il fau­drait d’ailleurs dire les acé­ta­tes de cel­lu­lose, car à coté de l’acé­tate exis­tent le dia­cé­tate, le tria­cé­tate et le tétra et pen­taa­cé­tate- est pro­duit en très gros ton­na­ges. Ses fibres tis­sées don­nent des tissus comme la rayonne ou la vis­cose. L’acé­tate de cel­lu­lose a été décou­vert en 1865 à Mulhouse par Paul Schützenberger (cf. Paul Schützenberger) par action de l’anhy­dride acé­ti­que sur la cel­lu­lose.

Sa fabri­ca­tion indus­trielle a été mise au point par les frères Camille et Henri Dreyfus (très appré­ciés de jeunes pro­fes­seurs amé­ri­cains…) dans un hangar situé à Bâle et com­mer­cia­lisé par eux dès 1905. D’abord uti­lisé comme vernis puis comme film, le tria­cé­tate est solu­ble dans l’acé­tone, on peut donc l’uti­li­ser comme vernis ou enduits pour tissus, l’iso­la­tion de fils électriques. L’entoi­lage des avions au début du XXe siècle, où la France fut leader jusqu’en 1914, en est un exem­ple d’appli­ca­tion. Dès 1924 on put aussi le filer et obte­nir les pre­miè­res fibres arti­fi­ciel­les inven­tées par les chi­mis­tes et aussi poly­mère natu­rel car la cel­lu­lose était extraite des plan­tes et végé­taux. Les tissus pro­duits sous le nom de rayonne ou de vis­cose, dits « soie arti­fi­cielle », eurent beau­coup de succès jusque dans les années 1950, où les fibres issues de la pétro­chi­mie comme le poly­es­ter et le nylon, moins coû­teu­ses à fabri­quer, les ont concur­ren­cés dura­ble­ment.

Dès 1935, le tria­cé­tate fut aussi uti­lisé pour les pel­li­cu­les pho­to­gra­phi­ques afin de rem­pla­cer le nitrate de cel­lu­lose, ins­ta­ble et inflam­ma­ble. Des dizaine de mil­liers de films ont été réa­li­sés avec ce type de sup­port, qui, avec le temps, vieillis­sent mal, car en pré­sence de cha­leur et d’humi­dité, la pel­li­cule laisse échapper de l’acide acé­ti­que (« syn­drome du vinai­gre »), d’où de gran­des pré­cau­tions (cli­ma­ti­sa­tion, atmo­sphère sèche) pour conser­ver les archi­ves ciné­ma­to­gra­phi­ques de l’INA. L’uti­li­sa­tion actuelle est majo­ri­tai­re­ment celle des « cordes d’acé­ta­tes » qui ser­vent comme fil­tres de ciga­ret­tes et aussi comme réser­voir d’encre pour les stylos.

L’acé­tate de cuivre de for­mule brute Cu2(CH3COO)4, ou acé­tate cui­vri­que, est un solide vert foncé, sa forme hydra­tée Cu2(CH3COO)4,2H2O est de cou­leur bleue. C’est un fon­gi­cide et un colo­rant. Sa pro­duc­tion a été autre­fois concen­trée dans les zones vini­co­les, puis­que par fer­men­ta­tion du moût de raisin à l’air on obtient l’acide acé­ti­que (vinai­gre) que l’on fai­sait réagir sur le cuivre.

|C’est aussi le prin­ci­pal cons­ti­tuant du vert-de-gris qui se pro­duit par vieillis­se­ment à l’air de fils ou pla­ques de cuivre. La com­po­si­tion moyenne du vert-de-gris est Cu(CH3COO) Cu(OH)2,5H2O, les pro­por­tions d’hydrate et d’eau sont varia­bles, mais le cuivre est pré­sent à la fois sous forme mono- et diva­lente.

L’acé­tate de potas­sium, CH3COOK, est uti­lisé dans la fabri­ca­tion de colo­rants tex­ti­les. C’est aussi un addi­tif ali­men­taire classé comme conser­va­teur et cor­rec­teur de pH (E261). En solu­tion aqueuse, il peut être uti­lisé comme extinc­teur pour les incen­dies domes­ti­ques. En effet, au contact de sub­stan­ces chau­des (huile brû­lante) il forme une mousse qui étouffe les flam­mes. Il se net­toie faci­le­ment et il n’est pas toxi­que. Dans cer­tains aéro­ports, comme celui de Montréal, malgré son prix, il est uti­lisé contre le ver­glas comme sel « dégla­çant », car moins cor­ro­sif que le chlo­rure de sodium.

L’acé­tate de sodium, CH3COONa est une poudre cris­tal­line blan­che assez hygro­sco­pi­que. Il se pré­pare par réac­tion de la soude avec l’acide acé­ti­que, c’est aussi un sous-pro­duit de la sapo­ni­fi­ca­tion des acé­ta­tes d’alky­les (cf. Glycérol, Savon). Très solu­ble dans l’eau, il peut être uti­lisé pour des expé­rien­ces sim­ples de solu­tions sur­sa­tu­rées. On l’uti­lise aussi en méde­cine sous forme d’acé­tate de sodium injec­ta­ble USP, solu­tion concen­trée sté­rile qu’il faut diluer pour la per­fu­sion vei­neuse comme ajout électrolytique apport de sodium pour le patient.

Sa prin­ci­pale uti­li­sa­tion tient à la pro­priété qu’ont les solu­tions satu­rées d’acé­tate de sodium de rester long­temps stable à tem­pé­ra­ture ordi­naire. Il suffit donc de satu­rer une solu­tion aqueuse au dessus de 60°C et de la lais­ser refroi­dir. Une varia­tion de pres­sion pro­vo­quant un germe d’acé­tate solide entraîne rapi­de­ment la cris­tal­li­sa­tion com­plète et la tota­lité de la solu­tion devient solide. Cette cris­tal­li­sa­tion est exo­ther­mi­que et la tem­pé­ra­ture monte alors aux envi­rons de 50 °C.

Dans les gran­des sur­fa­ces spé­cia­li­sées dans le sport sont ven­dues de poches qui contien­nent ces solu­tions, avec une pla­quette à l’inté­rieur qu’on agite pour pro­vo­quer l’appa­ri­tion de germes, puis la cris­tal­li­sa­tion et une aug­men­ta­tion de tem­pé­ra­ture qui peut sub­sis­ter quel­que heures et réchauf­fer l’alpi­niste ou l’explo­ra­teur polaire en condi­tions extrê­mes.

Le coin du petit chimiste : la Glace Chaude

On dis­sout de l’acé­tate de sodium dans de l’eau fré­mis­sante jusqu’à satu­ra­tion en mélan­geant cons­tam­ment. Lorsque tout l’acé­tate est dis­sous, verser la solu­tion dans un réci­pient trans­pa­rent (verre ou plas­ti­que), s’assu­rer qu’il n’y a plus de petits cris­taux. Quand la solu­tion est refroi­die (on peut la mettre au réfri­gé­ra­teur), tou­chez là avec un doigt : tout se soli­di­fie en quel­ques secondes et devient chaud : vous avez de la glace chaude !

Sources

Pour en savoir plus

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