Société Chimique de France

L’azo­ture de sodium de for­mule NaN₃, fait partie de la famille des azo­tu­res, qu’ils ne faut pas confon­dre avec les ami­du­res qui déri­vent de l’ammo­niac et des amines pri­mai­res et secondai­res. Comme tous les sels de l’acide azo­thy­dri­que ou hydro­zoï­que, il est peu stable : il se décom­pose avant la fusion et est très sen­si­ble aux chocs ou au chauf­fage. Cette ins­ta­bi­lité s’expli­que par le fort contenu énergétique de l’anion azo­ture.

Il est pré­paré en deux étapes par réac­tion de l’ammo­niac (cf. Ammoniac )et du sodium condui­sant à l’ami­dure de sodium :

2 Na + 2 NH₃ ------ 2 NaNH₂ + H₂

suivie de sa réac­tion avec le pro­toxyde d’azote (cf. Protoxyde d’azote) :

2 NaNH₂ + N₂ O ------ NaN₃ + NaOH + NH₃

L’azo­ture de sodium est employé dans la fabri­ca­tion de l’azo­ture de plomb, Pb(N₃)₂ :

2 NaN₃ + Pb(CH₃ COO)₂ ------ Pb(N₃ )₂ + 2 CH₃ COONa

Cette réac­tion a été décou­verte avant 1890, mais la fabri­ca­tion de l’azo­ture de plomb, explo­sif uti­lisé comme déto­na­teur, n’a démarré en France qu’après 1925, après de nom­breux acci­dents qui ont émaillés son déve­lop­pe­ment. En effet, même s’il est plutôt stable ther­mi­que­ment jusqu’à 300 °-350 °C, et s’il est aussi moins sen­si­ble aux chocs que le ful­mi­nate de mer­cure, il est extrê­me­ment sen­si­ble à la fric­tion.

Composé ioni­que, l’azo­ture de sodium est un solide cris­tal­lisé blanc qui jaunit à la lumière. Il est très solu­ble dans l’eau et est classé comme extrê­me­ment toxi­que. Il donne des solu­tions d’acide hydro­zoï­que dont les vapeurs peu­vent, par inha­la­tion, amener des étourdissements et des maux de têtes. Par inges­tion, il peut entraî­ner des pertes de cons­cience, la défi­bril­la­tion, et un œdème céré­bral pré­cé­dant la mort par empoi­son­ne­ment.

Il a cepen­dant de nom­breu­ses appli­ca­tions, notam­ment comme bio­cide. Il limite par exem­ple la trop rapide dégra­da­tion bio­lo­gi­que des bio­po­ly­mè­res dits bio­dé­gra­da­bles. C’est aussi, à faible concen­tra­tion, un agent de conser­va­tion pour les solu­tions et flui­des bio­lo­gi­ques. Il est ainsi pré­sent dans les labo­ra­toi­res d’ana­ly­ses médi­ca­les et d’héma­to­lo­gie dans les échantillons de sérum, les tests diag­nos­tic et les solu­tions d’ana­lyse. Il est également employé pour l’entre­po­sage des mem­bra­nes d’ultra-fil­tra­tion.

Il faut signa­ler à ce sujet quel­ques pré­cau­tions d’emplois ! Notamment pour les solu­tions qui sont jetées à l’évier, non suf­fi­sam­ment diluées. En effet, l’acide hydro­zoï­que peut, dans les évacuations, engen­drer des azo­tu­res de cuivre ou de plomb, qui lors d’une inter­ven­tion, peu­vent défla­grer sous l’action d’un choc ou par chauf­fage au cha­lu­meau.

La plus impor­tante uti­li­sa­tion est celle qui fait appel au pou­voir de libé­ra­tion de dia­zote dans les cous­sins de sécu­rité de l’auto­mo­bile, les « air­bags ».

En fait, cette appli­ca­tion déve­lop­pée aux États-Unis (General Motors et Ford) dans les années 70, fut d’abord exploi­tée dans le domaine de l’astro­nau­ti­que pour amor­tir l’atter­ris­sage des sondes spa­tia­les. Ce sont les sondes lunai­res sovié­ti­ques Luna 9 et Luna 13 qui, en 1966, furent les pre­miè­res équipées de cous­sins gon­fla­bles.
Bien plus tard, les sondes mar­tien­nes telles que Mars Pathfinder, Mars Exploration Rover et Beagle 2 uti­li­sè­rent ce sys­tème. Cependant pour Beagle 2, un pro­blème encore non expli­qué, est sur­venu durant la des­cente, occa­sion­nant la perte de l’engin.

Dans l’airbag pour auto­mo­bile (en bon fran­çais : cous­sin gon­fla­ble), on uti­lise en fait des pas­tilles où sont mélan­gés NaN₃ , KNO₃ , et SiO₂ . Lors du déclen­che­ment par impul­sion électrique pro­vo­quée par un accé­lé­ro­mè­tre asso­cié à l’infor­ma­ti­que embar­quée, les réac­tions sui­van­tes ont lieu :

2 NaN₃ ------ 2 Na + 3 N₂
10 Na + 2 KNO₃ ------ K₂O + 5 Na₂O + 3N₂
K₂ O + Na₂ O + SiO₂ ------ K₂ Na₂ SiO₄

Les quel­ques gram­mes qui déto­nent par déclen­che­ment électrique en cas de choc fron­tal de l’ordre de 20 à 30 km/h libè­rent en quel­ques 50 à 150 mil­li­se­condes de 35 à 70 L de dia­zote dans un sac qui se déploie devant le conduc­teur ou le pas­sa­ger : à titre de com­pa­rai­son, le cli­gne­ment de l’œil se fait en envi­ron 150 ms…

Pensée du jour

« Quand l’airbag se déclen­che, l’azo­ture explose, mais où est donc le pare-choc ? »

Sources

• http://fr.wikipedia.org/wiki/Azoture_de_sodium
• http://en.wikipedia.org/wiki/Sodium_azide
• http://msds.chem.ox.ac.uk/SO/sodium_azide.html
• http://fr.wikipedia.org/wiki/Airbag
• www.madehow.com/Volume-1/Air-Bag.html

Pour en savoir plus

• Ammoniac
• Protoxyde d’azote