Bicarbonate de sodium

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Modèle:Infobox Chimie

Le bicarbonate de sodium <templatestyles src="Prononciation/styles.css" />{{#invoke:Prononciation|prononciation}} (ou carbonate monosodique ou carbonate acide de sodium, anciennement bicarbonate de soude<ref name=de_soude group=alpha>Cette ancienne dénomination de carbonate de soude, encore employée, est devenue incorrecte puisque les sels sont aujourd'hui qualifiés par un élément chimique (sodium, potassiumModèle:Etc.) ou un polycation (ammonium, uranyleModèle:Etc.), ce que n'est pas la Modèle:Page h.</ref>), l'hydrogénocarbonate de sodium en nomenclature moderne, est un composé inorganique décrit par la formule brute Modèle:Fchim.

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 appelée natron, se présentant comme des efflorescences se formant sur les bords des eaux saumâtres lors de l'évaporation de nombreux lacs africains (lacs salés à eau bicarbonatée). Ce natron est un minerai à base d'un sel décahydraté<ref>Contenant dix molécules d'eau dans sa formule.</ref> de carbonate de sodium et composé de dépôts carbonatés et hydrocarbonatés, dont le bicarbonate de sodium.

Selon Hérodote, ce natron était utilisé par les Égyptiens lors des rituels de momification et pour de maints usages, comme se frotter les dents, pour l'hygiène ritualisée de leur corps ou pour purifier leur logis<ref>Modèle:Ouvrage</ref>.

Le « bicarbonate de soude »<ref name=de_soude group=alpha/> n'est pas considéré par les Anciens comme un alcali.

Fichier:Les merveilles de l'industrie, 1873 "Préparation du bicarbonate de soude avec l'acide carbonique qui se dégage des eaux de Vichy". (4617970127).jpg
« 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<ref group=alpha>Il est évident que la plupart des eaux rendues potables pour la consommation ne déposent pas de bicarbonate de sodium, pour la simple raison qu'elles ne sont ni aussi salées, ni dans une moindre mesure aussi hydrogénocarbonatées (ou bicarbonatées) que les eaux saumâtres des lacs des confins désertiques. À Paris et à Strasbourg, les concentrations moyennes en anion bicarbonate des eaux potables en 2010 sont respectivement de Modèle:Unité, alors que les concentrations en cation Na+ avoisinent Modèle:Unité.</ref>. Il est parfois dénommé sel Vichy exclusivement sous forme d'un monohydrate<ref group=alpha>Les premières analyses d'eaux minérales, reprises par la section chimie de l'Académie des sciences, à la fin du Modèle:Lien siècleModèle:Vérification siècle, l'ont trouvé en abondance dans l'eau minérale des sources vichyssoises, il fait partie des sels minéraux.</ref>. Lorsque les eaux chaudes des sources bicarbonatées se refroidissent, le bicarbonate de sodium se dépose facilement, sa solubilité à Modèle:Tmp et à pression ambiante n'est que Modèle:Unité pour Modèle:Unité 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<ref group=alpha>Il s'agit du texte du 28 septembre 1581 lors son dernier retour vers Rome, avant son départ d'Italie. Le lieu de la source à un mille et demi de Viterbe abrite un logis de trois ou quatre bains. Il y a beaucoup de sources chaudes et de manifestations de volcanisme souterrain au centre de la péninsule italienne. L'auteur valétudinaire qui décrit avec une précision maladive depuis des jours les nombreux effets ressentis de douches, de bains et d'ingestion de diverses eaux, parfois trafiquées, en particulier de la contrée de Lucques en Toscane ne se soucie point de préciser la composition de cette écume.</ref>. 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 à partir du trona, n'a été mis au point qu'en 1846 par deux boulangers new-yorkais : Austin Church et son gendre John Dwight. Ils créent, près de New-York, la société Church and Dwight.

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 en 1863 à échelle industrielle par le chimiste belge Ernest Solvay, produit du carbonate de sodium Modèle:Fchim 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) :

Modèle:Fchim.

Ce procédé est encore aujourd'hui le plus employé dans le monde, et le seul utilisé en Europe.

Propriétés physico-chimiques

Fichier:Solubilite NaHCO3.png
Solubilité de Modèle:Fchim 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 Modèle:Unité d'eau, on peut dissoudre Modèle:Unité à Modèle:Tmp (eau froide), Modèle:Unité à Modèle:Tmp, Modèle:Unité à Modèle:Tmp, Modèle:Unité à Modèle:Tmp, Modèle:Unité à Modèle:Tmp, Modèle:Unité à Modèle:Tmp, Modèle:Unité à Modèle:Tmp (eau chaude)<ref>Perry's Chemical Engineer Handbook.</ref>, et Modèle:Nb à Modèle:Tmp.

L'ion hydrogénocarbonate est amphotère, il participe à deux couples acido-basiques : Modèle:Fchim de pKa 10,3 et Modèle:Fchim de pKa 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 Modèle:Tmp mais plus fortement à partir de Modèle:Tmp. Il s'agit de la réaction inverse de dégradation (1) de la soude Solvay :

Modèle:Fchim

Plus la température s'élève, plus un véritable dégazage de Modèle:CO2 est constaté, notamment à Modèle:Tmp. Il est ainsi utilisé comme un agent chimique levant de pâtes farineuses et de divers gâteaux. La levure chimique comprend Modèle:Fchim, 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 cavités à faible température. Un second sel acide est nécessaire pour son action d'accroissement des cavités à température plus élevée<ref group=alpha>Il faudrait exclure radicalement l'emploi de sels d'aluminium, par exemple de sulfate d'aluminium, encore communs dans les années 1990. Simple principe de précaution, de surplus en cuisine, car tous les sels d'Al3+ sont toxiques pour le monde vivant.</ref>.

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 Modèle:Tmp<ref name="HSDB"/>.

Modèle:Fchim

Le bicarbonate de sodium est biodégradable et n'est toxique ni pour l'environnement, ni pour la santé<ref name=":0">Modèle:Lien web</ref>

Appellations

Le bicarbonate de sodium peut être désigné de plusieurs façons selon le contexte ou l'époque : bicarbonate de soude, carbonate acide de sodium (ancien nom), sodium bicarbonate (médecine), NaHCO3, sodium hydrogen carbonate (chimie), carbonic acid monosodium salt, bicarbonate of soda, baking soda ou bread soda (anglo-saxon ; il est en effet traditionnellement fait du pain au bicarbonate de soude)Modèle:Etc.<ref>Modèle:Lien web</ref>.

Types

Fichier:No name sans nom baking soda.jpg
Modèle:Quoi

Il existe trois types de bicarbonate de sodium :

  • 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.

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 (Modèle:Fchim) sur les produits chimiques habituels sont sa sécurité, sa disponibilité et son faible coût<ref name=":2">Modèle:Lien web.</ref>.

Le bicarbonate a de très nombreuses utilisations confirmées par les analyses scientifiques<ref>Nathalie Cousin, Le bicarbonate de soude : Maison - Cuisine - Santé - Beauté - 100 % nature, Rustica Éditions, 64Modèle:Nb p.</ref>,<ref name=":9">Modèle:Lien web.</ref>.

Usage domestique

Hygiène et soins du corps

Fichier:Sodium bicarbonate CN.JPG
Poudre de bicarbonate de sodium ou Modèle:Fchim.
Modèle:Citation
  • En bain de bouche pour l'assainissement de la cavité buccale ou de ses plaies de muqueuses comme les aphtes<ref>Modèle:Article.</ref>,<ref name=":14"/> (en tant qu'antiseptique)<ref name=":1">{{#invoke:Langue|indicationDeLangue}} K. Iqbal Modèle:Et al., Role of Different Ingredients of Tooth Pastes and Mouthwashes in Oral Health, JPDA (Journal of Pakistan Dental Association), 20, Modèle:N°, été 2011, 164 (consulté le 29 septembre 2018).</ref> ; il neutralise également l'acidité de la bouche, et agit là encore comme un antiseptique et anti-bactérien<ref name=":13"/> pour aider à prévenir les infections buccales<ref name=":1"/> et la plaque dentaire<ref name=":14"/>, et pour lutter contre la mauvaise haleine, l'halitose<ref name=":0"/> ;
Modèle:Citation
Modèle:Citation
Modèle:Citation
  • Pour le rasage ou l'épilation car il éteint le feu du rasoir ou de l'épilation<ref name=":0"/> ;
Modèle:Citation

Produit d'entretien à la maison

Fichier:How to conserve household gas 8b07702v.jpg
« Comment entretenir une gazinière » (avec du bicarbonate de sodium), Bibliothèque du Congrès, 1942.
  • Comme produit de nettoyage antibactérien, antimicrobien, antifongique, désinfectant, assainissant et antiviral (virucide) sur les surfaces de contact alimentaire, selon les études scientifiques<ref name=":2"/>,<ref>Modèle:Lien web.</ref>,<ref>{{#invoke:Langue|indicationDeLangue}} Olson W, Vesley D, Bode M, Dubbel P et Bauer T, Hard surface cleaning performance of six alternative household cleaners under laboratory conditions, J. Environ. Health, 1994 ; 56 (6) : 28-31.</ref>,<ref group="alpha">Le bicarbonate de soude est généralement inefficace contre E. coli, P. aeruginosa, Staphylococcus aureus et Salmonella spp., mais présente une activité virucide remarquable contre le calicivirus félin.
    Voir notamment : Yang H, Kendall PA, Medeiros L et Sofos JN, Inactivation of Listeria monocytogenes, Escherichia coli O157:H7, and Salmonella typhimurium with compounds available in households, J. Food Prot., juin 2009, 72(6):1201-8.</ref>,<ref name=":13"/>,<ref name=":20">Malik, Ys et Goyal, Sm (mai 2006), Virucidal efficacy of sodium bicarbonate on a food contact surface against feline calicivirus, a norovirus surrogate, International Journal of Food Microbiology, 109 (1–2), 160–3, Modèle:Doi Modèle:ISSN, Modèle:PMID.</ref>.
  • De manière générale, pour nettoyer efficacement four, micro-ondes, carrelages, taches de graisse, taches sur le marbre, argent terni<ref name=":9"/> ;
Modèle:Citation
Modèle:Citation
  • Pour nettoyer les vitres intérieures de four, les casseroles brûléesModèle:Etc.<ref name=":21"/> ;
Modèle:Citation
  • Pour l'entretien du linge comme adoucissant, assainissant<ref name=":8" group="alpha">Durant le projet Manhattan pour développer la bombe nucléaire au début des années 1940, la toxicité de l'uranium était un problème : de l'oxyde d'uranium ou des poussières toxiques de l'uranium appauvri restaient attachés aux vêtements malgré les lavages au savon ou au détergent ; le lavage avec du bicarbonate de sodium a permis un nettoyage efficace des vêtements contaminés ou en guise de prévention.
    Voir {{#invoke:Langue|indicationDeLangue}} Glen Lawrence, Department of Chemistry and Biochemistry, Long Island University, Depleted Uranium and Health: Facts and Helpful Suggestions, Pharmacology and Toxicology of Uranium Compounds, 17 janvier 2013, McGraw-Hill, lire en ligne.</ref> et détachant avant ou pendant lavage, en tant qu'alcali<ref>Modèle:Lien web.</ref>,<ref>Kathleen Parro (University of Nebraska-Lincoln), Shirley Niemeyer, Rose Marie Tondl, « EC88-422 Household Cleaning and Laundry Products: Which One for the Job? », Historical Materials om University of Nebraska-Lincoln Extension, 4608, lire en ligne.</ref> ;
Modèle:Citation
  • Contre les mauvaises odeurs du réfrigérateur, le bicarbonate ne masque pas mais détruit les particules d'odeurs<ref>Modèle:Article.</ref>,<ref name=":21"/> ;
Modèle:Citation
Modèle:Citation
  • Pour l'entretien de la fosse septique<ref>Kathryn P Sevebeck et Carolyn J. Kroehler, « A Guide to Septic Systems and Alternatives », Virginia Water Resource Research Center, Virginia Polytechnic Institute and State University Blacksburg, Virginia, 1992, lire en ligne.</ref>.
  • Comme désodorisant et antifongique, antimycosique contre les odeurs de transpiration des baskets, chaussures, vêtements ou autres endroits<ref name=":19"/> ;
Modèle:Citation
  • Comme désodorisant et antifongique sur les tapis et moquettes<ref name=":20"/> ;
Modèle:Citation
  • Comme désodorisant anti-moisissures, le Modèle:Fchim 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<ref>Modèle:Lien web.</ref>.
  • En remplacement des désodorisants commerciaux pour la maison<ref name=":9"/> ;
Modèle:Citation
  • Pour ôter les taches de thé ou café dans les tasses ;
Modèle:Citation
Modèle:Citation Le bicarbonate de sodium est enregistré comme biopesticide par l'Environmental Protection Agency aux États-Unis<ref>{{#invoke:Langue|indicationDeLangue}} Registered biopesticides, 29 avril 2002, United States Environmental Protection Agency, lire en ligne.</ref>.

Au garage

Source<ref name=":0"/>.

Au jardin

Fichier:Sporulation.svg
Sporulation par Plasmopara viticole, un agent du mildiou, contre lequel peut lutter le bicarbonate de sodium.

Il peut être notablement employé comme fongicide, notamment pour lutter contre l'oïdium et contre l'attaque de mildiou sur les tomates et d'autres végétaux. Le bicarbonate de soude permet d’atténuer l’acidité. Une méthode consiste à pulvériser sur les feuilles un mélange de Modèle:Unité/2 de bicarbonate de sodium et Modèle:Unité/2 de savon noir dans un litre d'eau ; la surface devient moins acide et limite la capacité des spores de champignons à se développer.

L'Institut scientifique de santé publique belge conseille précisément la pulvérisation de bicarbonate de sodium simplement dilué dans de l'eau (doses et fréquences indiquées en référence) pour lutter :

  • contre la tavelure du pommier<ref name=":3">Modèle:Lien web</ref> ;
  • contre l’oïdium de la vigne<ref name=":3" /> ;
  • contre le mildiou des plantes ornementales, de la betterave rouge, de la carotte, du panais, du raifort, du radis, de la scorsonère, de l'ail, de l'oignon, de l'échalote, de la tomate, du poivron, du piment, de l'aubergine, du pepino, du concombre, du cornichon, de la courgette, du pâtisson, du melon, du potiron, de différents types de choux (brocoli, chou-fleur, de Bruxelles, pommé, chinois, pakchoï, frisé, rave, du chou-navet), du rutabaga, du navet, de la laitue, de différents types d'endives dont la racine de witloof, de la mâche, de l'épinard, de la blette, du persil, du haricot vert, de différents types de pois, de la fève, de l'asperge, de différents types de céleri, du poireau, du fenouil, de la rhubarbe, du fraisier, du framboisier, de la ronce à mûres, de différents types de groseilliers, de l'airelle canneberge, de la myrtille, de l'airelle rouge<ref name=":3" /> ;
  • contre les maladies (Penicillium italicum et Penicillium digitatum) liées au stockage de la pomme après récolte, de la poire après récolte, du cerisier et griottier après récolte, de différents types de groseilliers après récolte, de l'airelle canneberge après récolte, de la myrtille et de l'airelle rouge après récolte<ref name=":3" />.

Usage alimentaire

Fichier:Wacky Cake.jpg
Le Modèle:Lien : farine, sucre, cacao, bicarbonate de soude, huile végétale, vinaigre blanc, sel et vanille.

Le bicarbonate de soude technique ne peut être consommé car il a transité dans des contenants en métal potentiellement toxique, et notamment en aluminium, des traces de polluants non favorables à la santé pouvant être retrouvées dans le bicarbonate de soude qui n'est pas commercialisé avec la mention « qualité alimentaire ». La qualité « bicarbonate de soude technique » est donc réservée aux usages d'entretien de la maison, au garage ou au jardin. Ainsi, seul le bicarbonate de qualité alimentaire dont le bicarbonate de qualité pharmaceutique peuvent être consommés et utilisés également pour l'hygiène et les soins du corps<ref>Modèle:Lien web</ref>.

Fichier:Petitevache.jpg
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.

Usage médical

Modèle:Sources secondaires

Fichier:Dukoral package bicarb buffer.jpg
Sachet de bicarbonate de soude à utiliser avec un vaccin.

Le bicarbonate de sodium fait partie de la liste des médicaments essentiels de l'Organisation mondiale de la santé (liste mise à jour en avril 2013), car il entre dans la compositions des solutés par voie orale ou parentérale, notamment des solutés de réhydratation orale. Cependant les solutés bicarbonatés manquent de stabilité en conditions tropicales, et les solutés citratés (citrate de sodium) sont préférables. Le bicarbonate de sodium n'est recommandé que lorsque la fabrication des solutés est faite pour utilisation immédiate<ref>WHO Model List of Essential Medicines, 18th list, avril 2013, Modèle:P..</ref>.

Précautions

Le bicarbonate de sodium est généralement contre-indiqué chez certains patients souffrant d'oligurie/anurie (à cause notamment d'une insuffisance rénale), d'insuffisance cardiaque avancée décompensée, présentant une alcalose métabolique ou respiratoire, atteints d'hypocalcémie chez qui l'alcalose peut induire une tétanie<ref name=":7">Modèle:Lien web</ref>. Le bicarbonate de sodium ne doit pas non plus être utilisé par voie orale comme antidote dans le traitement de l'ingestion d'acides minéraux forts<ref>Modèle:Lien web</ref>.

Il doit être utilisé avec une extrême prudence chez les patients souffrant d'une insuffisance cardiaque, d'une insuffisance rénale, chez des patients recevant des corticostéroïdes ou de la corticotropine<ref name=":7" />. La même prudence est recommandée pour la femme enceinte ou l'enfant de moins de deux ans<ref name=":7" />.

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<ref>Modèle:Article</ref>. Cependant, il ne doit pas être appliqué aux incendies dans les friteuses ; la libération soudaine du gaz peut causer des éclaboussures de graisse bouillante<ref>{{#invoke:Langue|indicationDeLangue}} Arm & Hammer Baking Soda – Basics – The Magic of Arm & Hammer Baking Soda, sur armandhammer.com.</ref>. Le bicarbonate de sodium, générateur potentiel de gaz carbonique Modèle:CO2, est présent dans les extincteurs d'incendie de Modèle:Nobr, contre les feux gras d'hydrocarbures liquides y compris l'essence, mais aussi les alcools et dérivés carbonyliques<ref>Rappel des codes : A pour feu sec (bois…), C pour feu de gaz…</ref>. 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.

Modèle:Fchim

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

Modèle:Section à sourcer

Notes et références

Notes

Modèle:Références

Références

Modèle:Références nombreuses

Voir aussi

Modèle:Autres projets

Bibliographie

  • Martina Krčmár, Le bicarbonate, saveurs et vertus, Éd. Grancher
  • Clémence Lefèvre, Les merveilleux pouvoirs du bicarbonate de soude, Éd. Exclusif Modèle:ISBN
  • Nicolas Palangié, Bicarbonate: un concentré d'astuces pour votre maison, votre santé, votre beauté, Éd. Eyrolles Modèle:ISBN
  • Inès Peyret, Le dictionnaire à tout faire du bicarbonate : 1001 usages pour le bicarbonate…, Dauphin, Paris, 2012, 271Modèle:Nb p. Modèle:ISBN

Articles connexes

Liens externes

Modèle:Liens

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