Mélange sulfochromique

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Le mélange sulfochromique est un mélange qui était très employé en chimie minérale et organique. Son utilisation tend à disparaître en raison des grands risques qu'il présente, au profit d'oxydants moins agressifs pour les molécules et plus respectueux de l'environnement, tels que le PDC (pyridinium dichromate) et PCC (pyridinium chlorochromate), qui sont des oxydants "doux" bien qu'assez cancérigènes eux aussi et contenant eux aussi du chrome hexavalent. La recherche en chimie organique a permis de mettre à jour des nouveaux oxydants tels que les composés hypervalents de l'iode, moins dangereux pour l'environnement. Il est quand même intéressant de connaître le mode de préparation du mélange sulfochromique, et surtout sa redoutable dangerosité, afin de pouvoir l'utiliser en toute sécurité et l'éliminer également dans les meilleures conditions.

1 Sécurité

Les règles usuelles en vigueur dans un laboratoire de chimie s'appliquent, en outre, en plus de la blouse en coton avec boutons-pression, des lunettes de protection et des chaussures fermées, on veillera à prendre garde vis-à-vis des composés suivants :

• Le mélange sulfochromique est une substance redoutablement corrosive, très réactive et plutôt stable dans le temps, il doit être manipulé en étant muni de gants épais, et sous hotte aspirante. Jeter les déchets de ce mélange dans un bidon de récupération des oxydants ou des métaux lourds.
• L'acide sulfurique est concentré à 96% (au maximum), il est très corrosif et très hygroscopique, il faut prendre garde en l'utilisant. Ne pas verser l'eau dans l'acide sulfurique : on ne verse jamais d'eau dans un acide concentré, mais l'inverse. On verse donc l'acide sulfurique dans l'eau, en refroidissant convenablement le mélange lors de l'addition.
• Le dichromate de sodium utilisé est en général dihydraté, est un solide rouge-orangé, dont le caractère cancérogène n'est plus à démontrer, on veillera à éviter de former des nuages de poussière lors de son utilisation, donc d'en inhaler des particules. Tout contact avec l'organisme doit être proscrit.
• Notez bien que travailler proprement est le meilleur des gages de sécurité, il n'est pas impératif d'utiliser moult précautions, qui peuvent parfois s'avérer plus contre-productives que réellement protectrices.

2 Matériel

• Éprouvette graduée
• Erlenmeyer de 100 mL
• Thermomètre en verre
• Bain de eau/glace
• Agitateur magnétique + barreau aimanté

3 Mise en œuvre

Travail impératif sous hotte aspirante, muni de gants et de lunettes de sécurité, en plus de la classique blouse en coton. Le dichromate de sodium est un solide cancérigène, il n'est pas indispensable de le manipuler équipé d'un masque à poussières car il n'est pas pulvérulent, mais ce n'est pourtant pas inconsidéré.

• Dissoudre dans un minimum d'eau distillée environ 10 g de dichromate de sodium , cette dissolution est souvent endothermique.
• A cette solution obtenue, verser un volume égal d'acide sulfurique concentré , prudemment, en refroidissant le mélange lors de l'ajout d'acide avec un bain de glace/eau, et en agitant convenablement avec un agitateur magnétique. On obtient un liquide sirupeux brun foncé.

4 Théorie

• Le mélange sulfochromique est ainsi prêt :

Na₂Cr₂O₇ + 2 H⁺ → 2 Na⁺ + H₂Cr₂O₇

H₂Cr₂O₇ étant la forme de l'ion dichromate Cr₂O₇^2– en milieu acide H⁺

• La réaction de réduction se déroule ainsi :

Cr₂O₇^2– + 14 H⁺ + 6 e^– → 2 Cr³⁺ + 7 H₂O

• L'acide sulfurique sert à transformer l'ion Cr₂O₇^2– en ions Cr³⁺. Il sert également (mais de manière non prépondérante) à sulfoner les matières organiques à attaquer durant le nettoyage.
• Cette préparation est décrite en utilisant du dichromate de sodium (Na₂Cr₂O₇•2H₂O) car il est plus soluble dans l'eau que ne l'est le dichromate de potassium (K₂Cr₂O₇) qui lui est anhydre le plus souvent.
• On utilise cependant parfois en lieu et place du dichromate de sodium, de l'anhydride chromique (ou trioxyde de chrome) , CrO₃.

5 Utilisations

• Il est utilisé dans des cas extrêmes pour le nettoyage de la verrerie, et dans certaines réactions d'oxydation.
• Réactions d'oxydation.

6 Voir aussi

• Mélange sulfonitrique
• Eau régale