Acide chlorosulfurique

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Acide chlorosulfurique
Chlorosulfuric-acid.pngChlorosulfuric-acid-3D-balls.png
Structure de l'acide chlorosulfurique
Identification
Synonymes

acide chlorosulfonique

No CAS 7790-94-5
No EINECS 232-234-6
No RTECS FX5730000
PubChem 24638
SMILES
InChI
Apparence liquide incolore hygroscopique
Propriétés chimiques
Formule brute HClO3SHSO3Cl
Masse molaire[1] 116,524 ± 0,008 g/mol
H 0,87 %, Cl 30,43 %, O 41,19 %, S 27,52 %,
Propriétés physiques
fusion -80 °C
ébullition 151 à 152 °C
Précautions
Directive 67/548/EEC[2]
Corrosif
C



Transport[2]
88
   1754   
NFPA 704

Symbole NFPA 704

SGH[2],[3]
SGH05 : Corrosif
Danger
H314, H335, EUH014, P261, P280, P305, P310, P338, P351,
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

L’acide chlorosulfurique, également appelé acide chlorosulfonique ou chlorhydrine sulfurique ou monochlorohydrine sulfurique[4], est un composé chimique (acide, toxique et dangereux[5]) de formule HSO3Cl, obtenu par mélange d'oléum et d'acide chlorhydrique.

C'est un liquide incolore à brunâtre, hygroscopique, lacrymogène[6], à manipuler avec précaution car très corrosif et parce qu'il se décompose violemment au contact de l'eau en acide chlorhydrique et acide sulfurique. D'odeur irritante, fumant à l'air, il est décomposé par l'eau et par la chaleur.

Il a été utilisé comme gaz de combat durant la Grande guerre[7].

Description, structure et propriétés[modifier | modifier le code]

Formellement et chimiquement, il est intermédiaire entre le chlorure de sulfuryle SO2Cl2 et l'acide sulfurique H2SO4[8]. Ce composé est rarement obtenu pur.
Sa molécule est tétraédrique.

Cet acide se décompose en chlorure de pyrosulfuryle sous excès de trioxyde de soufre SO3[9] :

2 HSO3Cl + SO3H2SO2 + S2O5Cl2.

Synthèse et production[modifier | modifier le code]

On le produit industriellement en faisant réagir du chlorure d'hydrogène HCl avec une solution de trioxyde de soufre SO3 dans de l'acide sulfurique H2SO4 :

HCl + SO3 → HSO3Cl.

Au laboratoire, on peut le préparer par chloration de l'acide sulfurique :

PCl5 + H2SO4 → HSO3Cl + POCl3 + HCl.

Il a par exemple en France été produit près de Lille dans une usine chimique située à la croisée de 3 villes (La Madeleine, Saint-André, Marquette)[10], rachetée par Rhône-Poulenc Chimie, ensuite devenu possession de Rhodia dans le secteur dit Secteur AS/PS (3,5 ha sur la commune de Saint-André) du site Rhodia opération SAS (Nord) (aujourd'hui fermé)[10]. Il était obtenu par « par condensation de trioxyde de soufre gazeux (ou anhydride sulfurique; SO3) et de chlorure d'hydrogène gazeux »[10].

Usages[modifier | modifier le code]

  • Il a été utilisé par l'armée allemande durant la Première Guerre mondiale comme arme chimique (en chargement d'obus chimiques ou de grenades à main (sphères de verre de 85 mm de diamètre, dite « Hand-A-Stink-Kugel, de 250 ml de capacité. Le premier antidote utilisé par les français fut l'hyposulfite (en compresse d'abord, puis dans des appareils respiratoires). Quand ces mêmes grenades contenaient de la bromacétone industrielle, elles portaient une couche de peinture jaune sur l’ampoule en verre, à sa partie supérieure).
    De leur côté, les français ont produit des grenades contenant une combinaison d'anhydride sulfurique et de chlorhydrine sulfurique (C Stoff) provoquant des « fumées opaques, légèrement suffocantes. En contact avec la peau, il provoquait des brûlures graves et douloureuses. Il irritait très fortement les yeux dès 5 mg·m-3. Sa toxicité n’était pas négligeable en milieu clos où une concentration de 3 000 mg·m-3 était mortelle en une minute »[7].
    Il semble aussi avoir été utilisé lors de la seconde guerre mondiale dans certains fumigènes[11].
  • L'acide chlorosulfurique est utilisé pour produire des acides sulfoniques R–SO2OH, qui sont des intermédiaires de synthèse importants et entrent dans la composition de certains détergents :
R–OH + HSO3Cl → R–O–SO2–OH + HCl.

Toxicologie[modifier | modifier le code]

Il est hautement toxique pour les voies respiratoires et muqueuses pulmonaires qu'il détruit. C'est un produit très corrosif à étiqueter en Europe, conformément à la "Directive générale de classification pour les Substances de la CE", Dir. 67/548/CE, dans sa dernière version [5].

  • R 14 Réagit violemment au contact de l'eau.
  • R 35 Provoque de graves brûlures.
  • R 37 Irritant pour les voies respiratoires.

C'est un irritant primaire de la peau qu'il corrode rapidement, ainsi que les muqueuses et yeux.

Il peut être nocif en cas d'ingestion « L'absorption orale du produit a un fort effet corrosif sur la cavité buccale et le pharynx et présente un danger de perforation du tube digestif et de l'estomac » [5].

Toxicité aiguë:

  • DL50/CL50 orale : 50 mg·kg-1 pour le rat [5]
  • Inhalation LCLo 0,9/1h mg/l pour le rat [5]

Il ne semble pas sensibilisant.

Écotoxicologie[modifier | modifier le code]

Dilué, il n'est pas classé parmi les polluants importants de l'eau, mais « Il ne doit pas pénétrer à l'état non dilué ou non neutralisé dans les eaux usées ou le collecteur » [5].

Références[modifier | modifier le code]

  1. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  2. a, b et c Entrée de « Chlorosulfonic acid » dans la base de données de produits chimiques GESTIS de la IFA (organisme allemand responsable de la sécurité et de la santé au travail) (allemand, anglais), accès le 26 mars 2011 (JavaScript nécessaire)
  3. SIGMA-ALDRICH
  4. a et b Douanes suisses, Produits chimiques inorganiques; composés inorganiques ou organiques de métaux précieux, d'éléments radioactifs, de métaux des terres rares ou d'isotopes, chap 28
  5. a, b, c, d, e et f Fiche de sécurité du produit conforme au règlement 1907/2006/CE, Article 31 (version consultée :02.03.2009)
  6. (en) R. J. Cremlyn, « Chlorosulfonic Acid », Royal Society of Chemistry, Springer-Verlag New York, Inc. 2002, 300 pages. ISBN 978-0-85404-498-6.
  7. a et b La guerre des gaz, Les munitions chimiques allemandes, 1914 à 1915. (voir chapitre intitulé De nouvelles substances agressives, et Thèse de pharmacie sur le même sujet
  8. (en) A. F. Holleman et E. Wiberg, « Inorganic Chemistry » Academic Press, San Diego, 2001, pages 549-550 (discussion sur XSO2OH avec X = F, Cl, Br, I)
  9. (en) Joachim Maas et Fritz Baunack, « Chlorosulfuric Acid » dans « Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry » 2002, Wiley-VCH, Weinheim. DOI:10.1002/14356007.a07_017
  10. a, b et c BASOL, (Base de données BASOL sur les sites et sols pollués (ou potentiellement pollués) appelant une action des pouvoirs publics, à titre préventif ou curatif ) DRIRE Nord/Pas-de-Calais (devenue DREAL), Fiche Usine Rhodia-Intermédiaire (Site sur La Madeleine, Saint-André et Marquette) , dont le dernier exploitant est la « société Rhodia Intermédiaires (ex-Rhône Poulenc Chimie) », Fiche mise à jour 2009-11-23 et consulté 2011-11-29
  11. Jean Philippon, [Services secrets contre cuirassés: Brest, 1940-1942 ] ; Nouvelles Éditions Latines, 2000 - 252 pages

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Bibliographie[modifier | modifier le code]

  • Règlement (CE) no 1907/2006 du Parlement européen et du Conseil du 18 décembre 2006, REACh.
  • (en) marketpublishers, Tendances et perspectives dans le commerce international des chlorosulfurique Acid, mai 2009, 90 pages, Compilation de données sur le commerce international de l'acide chlorosulfurique pou la période 2003-2008, avec exportations / importations (2008), ventilé par pays pour les importants fournisseurs et acheteurs, avec le prix moyen, prévisions de développement du marché pour 2009-2012.

Liens externes[modifier | modifier le code]