Krdytkyu

Bicarbonate de sodium
Structure et poudre de bicarbonate de sodium
Identification
Nom UICPA	hydrogénocarbonate de sodium
Synonymes	bicarbonate de soude, carbonate acide de sodium (ancienne appellation en pharmacie).
No CAS	144-55-8
NoECHA	100.005.122
No EC	205-633-8
Code ATC	B05CB04 B05XA02 « QG04BQ01 »
No E	E500(ii)
SMILES	C(O)(=O)[O-].[Na+] PubChem, vue 3D
InChI	InChI : vue 3D InChI=1/CH2O3.Na/c2-1(3)4;/h(H2,2,3,4);/q;+1/p-1
Apparence	solide blanc en prisme (pur), mais aussi en pratique de formes variables[1]
Propriétés chimiques
Formule brute	CHNaO3NaHCO3
Masse molaire[2]	84,0066 ± 0,0018 g/mol C 14,3 %, H 1,2 %, Na 27,37 %, O 57,14 %, 84,01 g/mol
pKa	pKa1=10,33, pKa2=6,33 (couples HCO3− / CO32− et CO2 dissous / HCO3−)
Propriétés physiques
T° fusion	270 °C (décomposition en NaOH par perte de CO2) mais bicarbonate avec traces d'acides se décompose lentement dès 50 °C en solide Na2CO3, gaz CO2 et vapeur d'eau[3]
Solubilité	87 g·l-1 (eau, 20 °C)[1] Insol. dans EtOH et alcool à 95%[3]
Masse volumique	2,20 g·cm-3 à (20 °C, 2,22 g·cm-3 selon fiche technique[4]
Thermochimie
ΔfH0solide	−947 kJ·mol-1(24,85 °C)[5]
ΔfusH°	136 J·mol-1·K-1(24,85 °C)
Cp	87,7 kJ·K-1·mol-1 (25 °C)[3]
Cristallographie
Système cristallin	monoclinique
Propriétés optiques
Indice de réfraction	1,500
Précautions
SIMDUT[6]
Produit non contrôlé Ce produit n'est pas contrôlé selon les critères de classification du SIMDUT.
Considérations thérapeutiques
Classe thérapeutique	Antiacide
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.
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Le bicarbonate de sodium .mw-parser-output .prononciation>a{background:url("//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/8a/Loudspeaker.svg/11px-Loudspeaker.svg.png")center left no-repeat;padding-left:15px;font-size:smaller}^Écouter, ou bicarbonate de soude (abus de langage) ou carbonate monosodique ou carbonate acide de sodium (employée dans la composition des pâtisseries industrielles) ou hydrogénocarbonate de sodium en nomenclature moderne, est un composé chimique inorganique décrit par la formule brute NaHCO₃.

C'est un composé ionique blanc de l'anion hydrogénocarbonate et du cation sodium, qui se présente sous forme de poudres. La forme ultra pure, très rare, est constituée de cristaux prismatiques blancs.

Ce corps minéral anhydre, sous l'appellation minéralogique de nahcolite, apparaît néanmoins dans la nature sous la forme d'agrégats de cristaux prismatiques, le plus souvent en veines fibreuses ou en concrétions. Au laboratoire, l'hydrogénocarbonate de sodium apparaît sous la forme de fins cristaux blancs, solubles dans l'eau.

Historique |

Les Égyptiens de l'Antiquité connaissaient déjà la poudre blanche que forme le bicarbonate de soude, sur les bords des eaux saumâtres de nombreux lacs africains, souvent à côté des efflorescences pures de natron, un minéral à base d'un sel décahydraté de carbonate de sodium, très recherché pour les rituels d'embaumement. Cette poudre de bicarbonate de sodium, plus ou moins pure, apparaissait lors de l'évaporation des lacs salés à eau bicarbonatée. Il est probable qu'ils l'employaient pour maints usages, comme se frotter les dents ou purifier leur logis, pour l'hygiène ritualisée de leur corps, mais aussi une grande part de nos usages actuels^[7].

Le bicarbonate de soude, nom ancien par abus de langage et impropre^{[précision nécessaire]} du NaHCO₃, n'est pas considéré par les Anciens comme un alcali.

« Préparation du bicarbonate de soude avec l'acide carbonique qui se dégage des eaux de Vichy », Les merveilles de l'industrie, 1873.

On le trouve souvent dans les eaux de sources chaudes ou sources thermales antiques^[8]. Il est parfois dénommé sel Vichy exclusivement sous forme d'un monohydrate^[9]. Lorsque les eaux chaudes des sources bicarbonatées se refroidissent, le bicarbonate de sodium se dépose facilement, sa solubilité à 20 °C et à pression ambiante n'est que 9,61 g/100 g d'eau.

Il est étonnant de lire, dans le journal de voyage de Michel de Montaigne, la description d'eaux à écume blanche qui se fixe, produit une croûte dure sur l'eau, s'incruste et reste aussi ferme que la glace^[10]. Un ramassage à l'aide de toiles permet de recueillir le produit naturel, pilé en poudre mise en flacon et exportée au loin, en particulier pour nettoyer les dents. D'après cette description naturaliste, elle apparaît principalement à base de bicarbonate de sodium ou de sel Vichy.

En 1791, le chimiste français Nicolas Leblanc élabore par un procédé artificiel le carbonate de sodium, tel que nous le connaissons aujourd'hui. Mais le raffinage industriel du carbonate de sodium pour donner du bicarbonate de sodium n'a été mis au point qu'en 1846 par deux boulangers new-yorkais : John Dwight et Austin Church.

Production et synthèse |

Le bicarbonate de sodium peut être obtenu à partir de gisements naturels de natron ou de trona, donc en partant de carbonate de sodium hydraté, mais il est plus souvent recueilli à moindre frais en traitant les eaux saumâtres, par exemple celles des zones productrices de ces précédents minerais.

Le procédé Solvay, mis en œuvre à échelle industrielle par le chimiste belge Ernest Solvay, produit du carbonate de sodium Na₂CO₃ à partir de sel et de craie, mais en passant par le bicarbonate de sodium en voie humide, qui précipite. Mais, pour des raisons techniques ou de pureté, ce carbonate de sodium ou soude Solvay redonne du bicarbonate de sodium selon la réaction suivante (1) :

Na₂CO₃ + H₂O + CO₂ → 2 NaHCO₃.

Propriétés physico-chimiques |

Solubilité de NaHCO₃ dans l'eau.

L'hydrogénocarbonate de sodium montre une faible solubilité dans l'eau. C'est sa facile précipitation à froid qui est utilisée pendant la seconde étape du procédé Solvay, promouvant la voie humide par les saumures.

Dans 100 g d'eau on peut en principe dissoudre 6,9 g à 0 °C (eau froide), 8,15 g à 10 °C, 9,6 g à 20 °C, 11,1 g à 30 °C, 12,7 g à 40 °C, 14,45 g à 50 °C et 16,4 à 60 °C (eau chaude)^[11]. En pratique, on n'arrive à en dissoudre que 9,57 g à 20 °C et 19,7 g à 80 °C.

L'ion hydrogénocarbonate est amphotère, il participe à deux couples acido-basiques : HCO₃⁻ / CO₃²⁻ de pK_a 10,3 et CO_{2 dissous} / HCO₃⁻ de pK_a 6,33. En abaissant le pH (potentiel d'hydrogène), on obtient donc un dégagement d'acide carbonique dissous, voire une effervescence rapide caractéristique des anions carbonates ou des roches carbonatées en réaction à l'acide fort. Par augmentation du pH, c'est-à-dire en alcalinisant le milieu, on obtient de la soude ou carbonate de sodium en milieu aqueux.

Dissous dans l'eau, il évite la précipitation, d'ordinaire si facile, des ions Ca²⁺ en carbonate de calcium ou calcaire. Voilà l'origine de ses propriétés adoucissantes.

Le bicarbonate de sodium, solide et impur, perd du dioxyde de carbone, très faiblement à partir de 50 °C mais plus fortement à partir de 70 °C. Il s'agit de la réaction inverse de dégradation (1) de la soude Solvay :

2 NaHCO_{3 poudre chauffée} → Na₂CO_{3 solide} + CO_{2 gaz} + H₂O _gaz

Plus la température s'élève, plus un véritable dégazage de CO₂ est constaté, notamment à 100 °C. Il est ainsi utilisé comme un agent chimique levant de pâtes farineuses et de divers gâteaux. La levure chimique comprend NaHCO₃, mais aussi deux acides et un liant comme l'amidon. Le premier des deux acides est l'acide tartrique humide qui permet la naissance de cavité à faible température. Un second sel acide est nécessaire pour son action d'accroissement de la cavité à température plus élevée^[12].

Piégé dans le réseau élastique du gluten, protéine du blé permettant d'obtenir par exemple une pâte à pain plastique et malaxable mécaniquement, ce gaz en expansion, émis par l'action différenciée des deux acides, augmente le volume de la pâte avant d'être évacué en fin de cuisson. Le gâteau révèle finalement une texture plus moelleuse.

Il est converti en carbonate de sodium à 100 °C^[3].

2 NaHCO_{3 poudresolide} → Na₂CO_{3 anhydre} + H₂O _gaz + CO_{2 gaz}

Le bicarbonate de sodium est biodégradable et n'est toxique ni pour l'environnement, ni pour la santé^[13]

Types de bicarbonate |

Bicarbonate de soude anglo-saxon « sans nom ».

Il existe trois types de bicarbonate de soude :

• technique,


• alimentaire,


• médicinal ou officinal.

Même si l'appellation est la même, les critères de pureté sont différents : on doit veiller à n'utiliser la qualité « technique » que pour un usage ménager. La qualité médicinale ou officinale est la plus fine et la plus pure. La qualité alimentaire est indiquée avec le code FCC et peut être utilisée pour tout emploi.

Dans le monde anglo-saxon, il est appelé baking soda.

Le bicarbonate de sodium (ou de soude) ne doit jamais être confondu avec les cristaux de soude (carbonate de sodium), ni avec la soude caustique (hydroxyde de sodium).

Utilisations |

Les avantages notables du bicarbonate de sodium sur les produits chimiques habituels sont sa sécurité, sa disponibilité et son faible coût^[14].

Le bicarbonate a de très nombreuses utilisations^[15].

Usage domestique |

Pour l'hygiène et les soins du corps |

Poudre de bicarbonate de sodium.

• pour les soins du visage : un gommage ou exfoliant doux du visage (en petits mouvements circulaires puis rincer), l'action étant assortie d'un assainissement de la peau ;


• comme dentifrice, comme agent de blanchiment des dents^[16],[17], contre la plaque dentaire^[18] et pour ses propriétés anti-caries^[19] (valeur RDA de 7 donc non-abrasif^[20]), seul ou mélangé à de l'argile, car il fonctionne comme un nettoyant mécanique sur les dents et les gencives ;


• en bain de bouche pour l'assainissement de la cavité buccale ou de ses plaies de muqueuses comme les aphtes (en tant qu'antiseptique)^[21] ; il neutralise l'acidité de la bouche, et agit comme un antiseptique pour aider à prévenir les infections buccales^[21], et pour lutter contre la mauvaise haleine, l'halitose (une petite cuillerée dans une tasse d'eau)^[13] ;


• pour certains gargarismes (voir ci-dessus) ;


• pour l'hygiène des dreadlocks ;
  


• en shampoing, avec rinçage à l'eau ou à l'eau légèrement vinaigrée. Il est notamment utilisé dans le mouvement no poo, comme alternative aux shampoings chimiques et industriels^[22] ;


• comme déodorant neutre sous les aisselles par son action anti-bactérienne (bactéries du genre Corynebacterium responsables des odeurs de transpiration^[23])^[24] ;


• pour le rasage ou l'épilation, une cuillerée de bicarbonate de sodium dans une tasse d’eau tiède appliquée avant et après rasage éteint le feu du rasoir^[13].

Produit d'entretien à la maison |

« Comment entretenir une gazinière », Library of Congres, 1942

• Comme produit de nettoyage antibactérien, antimicrobien, antifongique, désinfectant, assainissant et antiviral (virucide) sur les surfaces de contact alimentaire^[14],[25] ;


• Comme produit d'entretien de la maison et agent nettoyant de type poudre à récurer pour les émaux (baignoire, évier, lavabo...), les vitres intérieures de four, les casseroles brûlées, etc.


• Pour l'entretien du linge (adoucissant, assainissant^[26] et détachant avant ou pendant lavage)^[27] ;


• Comme désodorisant et antifongique, antimycosique pour les odeurs de transpiration des baskets, chaussures, vêtements ; contre les mauvaises odeurs des tapis et moquettes (juste à saupoudrer et laisser pauser), et des réfrigérateurs (dans une coupelle) ;


• Comme désodorisant anti-moisissures, il absorbe les odeurs de moisi des anciens placards et est une méthode fiable pour les vendeurs de livres d'occasion malodorants, assorti ensuite à une aération^[28] ;


• Pour ôter les taches de thé ou café dans les tasses (dilué dans de l'eau chaude) ;


• Pour ôter la rouille de surface dans le cas de certaines oxydations^[29];

• Comme agent actif pour déboucher des canalisations obturées^[30] ;


• Comme adoucisseur d'eau pour réduire la dureté de l'eau (d'un bain ou d'une piscine, par exemple)^[13] ;


• Pour lutter contre la croissance fongique, les parasites comme les acariens (saupoudrer la literie) ou tuer les cafards (saupoudrer les plinthes et autres trajets des insectes). Le bicarbonate de sodium est enregistré comme biopesticide par l'Environmental Protection Agency aux Etats-Unis^[31].

Au garage^[13] |

• Pour ôter les insectes, les gouttes de résine ou de sève sur la carrosserie ou les phares, une éponge imbibée de bicarbonate de sodium suffit et ne raye pas ;


• Pour ôter les mauvaises odeurs, saupoudrer de bicarbonate de sodium le cendrier, les sièges et les tapis (à ôter après quelques heures) ;


• Pour nettoyer et prolonger la vie des bornes sulfatées d’une batterie d'automobile, appliquer sur les bornes une pâte composée de 3/4 de bicarbonate et 1/4 d’eau, brosser, rincer, sécher puis enduire de vaseline ;


• Pour faire disparaître une tache d’huile sur le béton, saupoudrer de bicarbonate de sodium ;

Au jardin |

• Il peut être employé comme fongicide, par exemple, pour lutter contre l'oïdium et contre l'attaque de mildiou sur tomates. Le bicarbonate de soude permet d’atténuer l’acidité. En pulvérisant sur les feuilles un mélange de 1 cm³ de bicarbonate de sodium et 1 cm³ de savon noir dans un litre d'eau, leur surface devient moins acide et limiterait la capacité des spores de champignons à se développer.
  
  

  
  

  Le Wacky cake : farine, sucre, cacao, bicarbonate de soude, huile végétale, vinaigre blanc, sel et vanille.

  
  
  
  

Usage alimentaire |

• Dans la fabrication des boissons et eaux gazeuses pour son rôle de générateur potentiel de gaz carbonique.


• Dans l'industrie alimentaire, c'est l'additif alimentaire numéro E500(ii)^[32] ;


• Il est utilisé comme agent de levuration en tant que levure chimique pour un gâteau, prévoir une cuillère à café de bicarbonate pour 500 g de farine), anti-agglomérant ou comme régulateur de pH^[33]. Ainsi comme agent gonflant dans les pâtes à crêpe, le pain ou d'autres aliments cuits au four ;


• Comme élément de panure pour qu'elle reste compacte et éviter qu'elle n'explose durant la friture ;


• 
  
  
  

  
  

  Au Québec, le bicarbonate de sodium peut être appelé la « petite vache », en raison de l'image sur la boîte de bicarbonate de sodium vendue par la compagnie Cow Brand dans le passé.

  
  
  Dans la cuisine traditionnelle, il est l'élément de plusieurs recettes. Il est, entre autres, utilisé pour conserver leurs propriétés et leur couleur à certains légumes et légumineuses lors de la cuisson (une pincée), en raison de sa réaction avec la chlorophylle pour produire la chlorophylline^[34] ;


• Pour faciliter le trempage des légumes secs comme pois, haricots, etc. (une pincée dans l'eau de trempage) ;


• L'ajout d'une pincée de bicarbonate permet également de monter facilement des blancs en neige ;


• Le bicarbonate de sodium, associé au chlorure de calcium, peut être employé dans les procédés de reminéralisation rapide des eaux trop faiblement minéralisées ou trop pures. Néanmoins, les teneurs en chlorure de calcium doivent être limitées à une valeur inférieure à 100 mg/litre pour ne pas rendre corrosives les eaux et altérer leur goût^[35] ;


• Le bicarbonate de sodium et les eaux minérales qui en contiennent facilitent la digestion (voir ci-après).

Usage médical |

• 
  
  
  

  
  

  Sachet de bicarbonate de soude à utiliser avec un vaccin.

  
  
  En médecine, il est utilisé en soluté de perfusion par voie intraveineuse, servant à l'alcalinisation des patients, notamment en cas d'acidose métabolique ou de l'hyperkaliémie^[36]. Il ne fait cependant pas partie de la liste des médicaments essentiels de l'Organisation mondiale de la santé (liste mise à jour en avril 2013)^[37] ;


• Pour faciliter la digestion ou réduire les acidités gastriques en tant qu'antiacide (une petite cuillerée dans un verre d'eau)^[13]. La pharmacopée l'a ainsi utilisée traditionnellement contre les maux d'estomac et pour calmer l'hyperchlorhydrie gastrique. Il était prescrit aussi pour le traitement des dyspepsies. À la Belle Époque, il est aussi considéré comme un médicament digestif, anti-acide et diurétique ;


• Pour soulager et traiter une réaction allergique aux plantes irritantes telles que le sumac ou le sumac vénéneux^[38],[39] ;


• Contre les brûlures et les coups de soleil : passer sur la peau une pâte froide composée de bicarbonate de sodium avec un peu d’eau^[13].

On notera que le bicarbonate de sodium n'a pas d'effet sur la pression sanguine sur certains rats déjà hypertendus ; il n'est pas hypertenseur^[40].

Le bicarbonate de sodium, acteur principal de la régulation des milieux tampons de l'organisme, constitue l'essentiel de la réserve alcaline du plasma sanguin. Sa mobilisation, par exemple en réaction face à une acidose, permet de maintenir un pH constant. Sa concentration standard dans le plasma et le sang total est situé entre 22 et 26 milliéquivalents par litre.

Lutte contre les incendies |

Le bicarbonate de soude est utilisé pour éteindre un feu lorsque l'usage de l'eau est déconseillé, par exemple pour certains petits feux de friture ou de graisse^[41]. Cependant, il ne doit pas être appliqué aux incendies dans les friteuses ; la libération soudaine du gaz peut causer des éclaboussures de graisse bouillante^[42]. Le bicarbonate de sodium, générateur potentiel de gaz carbonique CO₂, est présent dans les extincteurs d'incendie de classe B, contre les feux gras d'hydrocarbures liquides y compris l'essence, mais aussi les alcools et dérivés carbonyliques^[43]. L'action d'une substance inerte, comme la terre, le sable ou le gaz carbonique, empêche le comburant d'atteindre le carburant, par étouffement du feu. On le trouve dans les liquides extincteurs, les mousses chimiques, et les poudres sèches anti-incendie.

• La réaction d'une solution aqueuse d'acide sulfurique sur une solution aqueuse de bicarbonate de sodium explique le dégagement rapide du gaz CO₂, dans le liquide extincteur.


• La mousse chimique est générée par la réaction avec le sulfate d'aluminium, nécessairement en présence d'émulsifiant(s), soit :

Al₂(SO₄)₃ + 6 NaHCO_{3 poudre solide} → 3 Na₂SO₄ + 2 Al(OH)₃ + 6 CO_{2 gaz}

La pression de projection du gaz permet une détente adiabatique de celui-ci, à effet refroidissant.

• Les poudres sèches anti-incendie sont à base de bicarbonate de sodium ou de bicarbonate de potassium. La chaleur de l'incendie permet de décomposer les composés cités légèrement impurs, à traces acides, mais stables à température ordinaire. Il se produit un dégagement d'eau vapeur et de gaz carbonique au contact du foyer ou de ses abords chauds. Les poudres bien répandues génèrent un effet de souffle, contrant la propagation de l'incendie.

Autres utilisations |

• Également utilisé dans la production agricole de la spiruline, par le développement de carbone.


• 
  Anodisation de l'aluminium.


• Purification des fumées.


• Carburant propulsif pour fusée ludo-pédagogique lorsqu'il est mélangé avec du vinaigre.


• Agent de traitement anti-acariens.


• En modélisme, il est utilisé pour simuler de la neige en le mélangeant à de la colle PVA ou colle à bois.

Notes et références |

Voir aussi |

Bibliographie |

• Martina Krčmár, Le bicarbonate, saveurs et vertus, Éd. Grancher


• Clémence Lefèvre, Les merveilleux pouvoirs du bicarbonate de soude, Éd. Exclusif, (ISBN 978-2-84891-083-3)
  


• Nicolas Palangié, Bicarbonate: un concentré d'astuces pour votre maison, votre santé, votre beauté, Éd. Eyrolles, (ISBN 978-2-212-55144-0)
  


• Inès Peyret, Le dictionnaire à tout faire du bicarbonate : 1001 usages pour le bicarbonate..., Dauphin, Paris, 2012, 271 pages, (ISBN 978-2-7163-1473-2)
  

Articles connexes |

• Carbonate de sodium


• Bicarbonate


• Bicarbonate d'ammonium


• Levure chimique


• Fusée au bicarbonate de sodium


• Sels minéraux de Vichy

Liens externes |

• Présentation du produit sur le site societechimiquedefrance.fr

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