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Acide chlorhydrique

L’acide chlor­hy­dri­que est un gaz qui, en solu­tion aqueuse, était connu de nos dro­guis­tes d’antan sous le nom d’acide muria­ti­que ou encore d’esprit de sel. Acide fort, très cor­ro­sif, il est aussi, para­doxa­le­ment, le cons­ti­tuant prin­ci­pal du suc gas­tri­que de l’esto­mac.

L’acide chlor­hy­dri­que, encore dénommé chlo­rure d’hydro­gène sous sa forme anhy­dre, de for­mule HCl et de masse molé­cu­laire 36,5, est en solu­tion dans l’eau un acide fort, dis­so­cié en ions H3O+ et Cl-. Il fut décou­vert par l’alchi­miste Jabir lbn Hayyan aux envi­rons des années 800, par la réac­tion de l’acide sul­fu­ri­que (cf. Acide sul­fu­ri­que) sur le chlo­rure de sodium (cf. Chlorure de sodium) :
2 NaCl + H2SO4 ------ Na2SO4 + HCl
d’où son nom « muria­ti­que », appar­te­nant au sel de la mer ou de la mer, et donc aussi un autre nom commun « esprit de sel » cou­rant dans les ancien­nes dro­gue­ries.

Les alchi­mis­tes trou­vè­rent également que le mélange de l’acide chlor­hy­dri­que et de l’acide nitri­que (cf. Acide nitri­que) dis­sol­vait quan­ti­tés de roches et de métaux : ils avaient décou­vert l’eau régale, qui servit durant des siè­cles à la quête de la pierre phi­lo­so­phale.

C’est après 1800 et la révo­lu­tion indus­trielle que l’acide chlor­hy­dri­que fut pro­duit en quan­ti­tés appré­cia­bles. Une pre­mière source fut la fabri­ca­tion du car­bo­nate de sodium selon le pro­cédé Leblanc. Au XVIIIe siècle le besoin de car­bo­nate de sodium, encore appelé « soude », se fai­sait sentir pour la fabri­ca­tion du verre et du savon, obtenu jusque-là par la cal­ci­na­tion des plan­tes et des algues. Avec la défo­res­ta­tion consé­quente, il devait être importé notam­ment du Moyen-Orient. En 1782 l’Académie des scien­ces offre un prix de 2 400 livres à qui trou­vera un moyen d’obte­nir le car­bo­nate de sodium à partir du sel de mer. C’est Nicolas Leblanc qui, en 1789, pro­pose l’atta­que par l’acide sul­fu­ri­que (vide supra), suivie de la cal­ci­na­tion du sul­fate de sodium en pré­sence de craie et de char­bon :
Na2SO4 + CaCO3 + 2C ------ Na2CO3 + CaS + 2CO2

La pre­mière réac­tion pro­dui­sait le gaz chlor­hy­dri­que qui était rejeté dans l’air et la seconde four­nis­sait le car­bo­nate de sodium solu­ble dans l’eau, récu­péré par évaporation, et du sul­fure de cal­cium dont on ne savait que faire. L’Alkali Act (une des pre­miè­res lois de pro­tec­tion de l’envi­ron­ne­ment !), pris en 1863, obli­gea les pro­duc­teurs à dis­sou­dre le chlo­rure d’hydro­gène dans l’eau et four­nit donc de gran­des quan­ti­tés d’acide.

Le pro­cédé Deacon d’oxy­da­tion de l’acide chlor­hy­dri­que, en pro­dui­sant du dichlore, Cl2, uti­lisé pour le blan­chi­ment du tex­tile et du papier, auto­risa un pre­mier débou­ché. Le pro­cédé Claus, décom­po­sant le sul­fure de cal­cium, CaS, en soufre et chaux uti­lisa le deuxième sous-pro­duit. Au début du XXe siècle, le pro­cédé Solvay rem­place le pro­cédé Leblanc et ne four­nit plus de l’acide chlor­hy­dri­que comme pro­duit secondaire, mais le chlo­rure de cal­cium, CaCl2.

La fabri­ca­tion de l’acide chlor­hy­dri­que peut se faire direc­te­ment dans des cha­lu­meaux, dans une flamme à près de 2 000 °C :
Cl2 + H2 ------ 2 HCl

La com­bus­tion demande des gaz très secs et a lieu en pré­sence d’un léger excès de dihy­dro­gène. Une autre pos­si­bi­lité est la réac­tion à haute tem­pé­ra­ture en pré­sence de car­bone :
2 Cl2 + 2 H2O + C ------ 4 HCl + CO2

Toutefois, la majeure partie est issue des réac­tions de chlo­ru­ra­tion de com­po­sés orga­ni­ques :
2 (C)—H + Cl2 ------ 2 (C)—Cl + HCl
réac­tion géné­ri­que de sub­sti­tu­tion énormément pra­ti­quée en chimie orga­ni­que indus­trielle. L’acide pro­duit est géné­ra­le­ment réu­ti­lisé sur le site indus­triel même (marché captif).

Une autre source impor­tante d’acide chlor­hy­dri­que est la réac­tion entre le bis­phé­nol A (cf. Bisphénol A) et le phos­gène, COCl2, qui conduit aux poly­car­bo­na­tes.

On uti­lise l’acide chlor­hy­dri­que en solu­tion avec des teneurs en poids com­pri­ses entre 10 % (3M) et 38 % (12M), les acides indus­triels ont des teneurs de l’ordre de 32 ± 2 % (10 M). La pro­duc­tion mon­diale est de l’ordre de 20 Mt/an. Le marché exté­rieur ne repré­sente en réa­lité que 5 Mt/an, le reste étant pro­duit et uti­lisé en interne sur des sites indus­triels inté­grés.

L’acide chlor­hy­dri­que est uti­lisé notam­ment pour la fabri­ca­tion du chlo­rure de vinyle pour le PVC, le 4,4’MDI pour les poly­uré­tha­nes. C’est aussi un acide uti­lisé pour le déca­page du fer et des aciers, car il dis­sout l’oxyde de fer :
Fe2O3 + Fe + 6 HCl ------ 3 FeCl2 + H2O

Les pro­duits de déca­page sont recy­clés par oxy­da­tion qui régé­nère l’acide chlor­hy­dri­que selon la réac­tion :
4 FeCl2 + 12 H2O + O2 ------ 8 HCl + 2 Fe2O3

L’acide chlor­hy­dri­que est aussi uti­lisé dans l’indus­trie pétro­lière pour l’exploi­ta­tion des gise­ments : on injecte l’acide pour dis­sou­dre une partie des roches et les rendre poreu­ses afin de faci­li­ter l’extrac­tion du pétrole (gise­ments de la mer du Nord).

L’acide chlor­hy­dri­que est pré­sent dans le suc gas­tri­que de l’esto­mac pour démar­rer la diges­tion des ali­ments. Il est secrété par les cel­lu­les parié­ta­les des glan­des épithéliales. C’est un méca­nisme com­plexe de pro­tec­tion des parois par le dépôt d’une fine couche de mucus sur l’épithélium, accom­pa­gné de sécré­tion de car­bo­nate de sodium par les mêmes cel­lu­les épithéliales. L’excès de sécré­tion acide pro­vo­que des brû­lu­res d’esto­mac et des ulcè­res qui peut être bloqué par des antia­ci­des qui neu­tra­li­sent cet excès.

L’emploi domes­ti­que de l’acide chlor­hy­dri­que, même dilué, uti­lisé par exem­ple pour le détar­trage des lava­bos ou cuvet­tes de WC demande des pré­cau­tions : pro­tec­tion des mains par des gants de latex et des yeux par le port de lunet­tes. Il ne faut jamais mélan­ger l’acide chlor­hy­dri­que à l’eau de Javel (cf. Eau de Javel), car il se dégage du dichlore, un gaz irri­tant, à ne pas res­pi­rer.

Pensée du jour
« Son dis­cours acide finit par déca­per l’assem­blée et décam­per l’assis­tance »

Sources

Pour en savoir plus

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