Nitrate d'ammonium

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Nitrate d'ammonium
Nitrate d'ammonium
Identification
Nom IUPAC Nitrate d'ammonium
No CAS 6484-52-2
No EINECS 229-347-8
Apparence solide de formes variables incolore, hygroscopique à blanc[1].
Propriétés chimiques
Formule brute H4N2O3NH4NO3
Masse molaire[2] 80,0434 ± 0,0016 g/mol
H 5,04 %, N 35 %, O 59,97 %,
Propriétés physiques
fusion 170 °C[1]
ébullition Se décompose au-dessous du point d'ébullition à environ 210 °C[1]
Solubilité 1 190 g·l-1 (°C,eau)

1 900 g·l-1 (20 °C)
2 860 g·l-1 (40 °C)
4 210 g·l-1 (60 °C)
6 300 g·l-1 (80 °C)

10 240 g·l-1 (100 °C)
Masse volumique 1,7 g·cm-3[1]
vitesse de détonation 5 170 m·s-1
Thermochimie
ΔfH0solide -365 kJ/mol
Précautions
Directive 67/548/EEC
Irritant
Xi
Comburant
O



Transport
50
   1942   
NFPA 704

Symbole NFPA 704

SIMDUT[3]
C : Matière comburante
C,
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

Le nitrate d'ammonium est un composé chimique de formule NH4NO3, principalement utilisé comme engrais azoté (34-0-0)[4]. Dans ce cas, il est plus connu sous le nom d'ammonitrate.

Propriétés[modifier | modifier le code]

Solubilité aqueuse

C'est une substance cristalline, assez hygroscopique et inodore qui tend à s'agglomérer en grumeaux. Sa dissolution dans l’eau, dont la solubilité varie avec l’augmentation de température, est un processus endothermique.

NH4NO3(s) → NH4+(aq) + NO3-(aq)

Il se décompose à la chaleur en oxyde nitreux N2O gazeux et eau. On le fabrique par l'action de l'acide nitrique sur l'ammoniac.

Utilisations[modifier | modifier le code]

  • Au contact de l'eau, il se produit une très forte réaction endothermique. Il est ainsi utilisé dans les poches de froid instantané.
  • Il est également utilisé en adjonction à faible dose dans le combustible de l'enfumoir des apiculteurs pour endormir les abeilles dans certain cas de déplacement de la reine ou de modifications... car s'il est chauffé, il produit du protoxyde d'azote qui est un gaz anesthésiant.

Il doit être stocké et manipulé avec les précautions de rigueur[6].

Accidents industriels[modifier | modifier le code]

Le nitrate d'ammonium est notamment responsable des explosions de :

Toxicologie & écotoxicologie[modifier | modifier le code]

La toxicité de l'ammonitrate est encore mal comprise. Elle pourrait être tantôt atténuée, tantôt renforcée par le fait que comme la plupart des sels de nitrate (de potassium, de sodium), l'ammonitrate est fortement soluble dans l’eau (ce qui permet une dilution rapide, mais aussi une contamination rapide des organismes aquatiques ou de l'eau).

Dans certaines conditions (en milieu acide et donc dans l'estomac ou dans certaines zones humides naturellement acides), des nitrites (NO2-) se forment à partir des nitrates.

Toxicité[modifier | modifier le code]

L'Homme a toujours absorbé une certaine quantité de nitrates, via certains légumes notamment. Il en consomme aujourd'hui environ 50 à 100 mg (de 200 à 400 mg pour les végétariens) via les légumes, l'eau (ou d’autres boissons en contenant) et enfin via les viandes et les poissons[7].

Selon les bilans biochimique et hématologique faits chez des employés d'usines ou complexes de stockage de nitrates ; chez l'adulte en bonne santé, la toxicité des faibles doses semble faible, même en cas d'exposition répétées ou longues, hormis l'apparition fréquente (ex : 50 % de 45 employés suivis) d'une inflammation urinaire[7]. Néanmoins, chez ces employés, une exposition permanente (via inhalation de dérivés nitratés) conduit à long terme à une toxicité rénale, avec apparition de leucocytes et de sang dans l'urine), problème non détectable par les analyses de sang qui ne montrent pas d'anomalie des paramètres biochimiques sériques [7].

Le rat de laboratoire exposé (par ingestion) durant 3 semaines à des doses plus importantes de nitrates d'ammonium (200, 400 et 600 mg/kg de poids corporel) présentent cependant une réponse biochimique et hématologique rapide avec :

  • augmentation du rapport hépato-corporel (phénomène dose-dépendant)[7] ;
  • modification sanguines avec croissance du taux de glucose, de cholestérol, de créatinine, de lactate déshydrogénase et transaminases (TGO, TGP)[7] ;

Une détoxification existe, dont un indice est la diminution du taux de glutathion dans les organes de détoxification que sont le foie, les reins, la rate, les intestins (phénomène également constaté dans les testicules de rats mâles de laboratoire exposés)[7].
Les marqueurs indirects d'une intoxication pourraient être le glutathion sérique et la méthémoglobine.

En soi, la toxicité aiguë de l'ion nitrate est considérée comme faible, mais le nitrite qu'il peut contribuer à former est toxique (transformant l'hémoglobine en methémoglobine qui empêche la fonction de transport de l'oxygène par la sang[8],[9].

Écotoxicité[modifier | modifier le code]

Pour les végétaux[modifier | modifier le code]

Au delà d'une certaine dose, l'amonitrate est toxique pour les plantes dites « supérieures »[10] et a été étudiée chez d'autres organismes modèles ou bioindicateurs potentiels (paramécies, mousse, lichens)[11] ; cette toxicité se traduit chez la plupart des espèces par une réduction de la croissance, des feuilles plus petites et un retard de développement du système racinaire. A dose plus importante, les symptômes d'une chlorose apparaissent et peuvent conduire à la mort de la plante[10].

La toxicité de l'ion ammonium pour les plantes est encore imparfaitement connue ; elle est généralement attribué à un effet synergique associant :

Une bonne myccorhization semble améliorer la régulation de l'absorption des différentes formes de l'Azote par les arbres, et donc diminuer leur stress en condition de pollution azotée ou de stress par excès d'ions ammonium [12].

Dans le milieu aquatique[modifier | modifier le code]

Quand un cours d'eau traverse un bassin agricole ou y nait, il peut se charger en nitrates (dès la source parfois) et s'eutrophiser. Peut-être aussi en raison des pesticides souvent associés aux nitrates, ceci conduit souvent à un colmatage du substrat de sable ou de gravier qui est recherché par certains poissons pour y pondre[13]. Ces conditions biogéochimiques sont propices à l'anoxie du substrat, et à une nouvelle production de nitrites et d'ammonium dans le substrat même[13]. Dès les concentrations souvent trouvées en France (15 à 60 mg/l) un phénomène en chaine pourrait se créer et s'autoalimenter dans un tel substrat après la ponte des salmonidés : les œufs (nombreux à mourir) puis les larves qui meurent font augmenter le taux de nitrate dans le substrat qui à sont tour aggrave le taux de mortalité des embryons de salmonidés enfouis sous les graviers[13]. Même si dans la nature les saumons adules mourraient souvent par millions chaque année après la ponte, leurs corps étaient en partie rapidement consommée par des animaux piscivores ou nécrophages, ou ils étaient baignés par une eau non chargée en nitrates, en polluant peut-être moins le substrat que ne le font les larves mortes qui s'y décomposent. « Les teneurs en nitrite expliquent une partie des mortalités, notamment lorsque la concentration en oxygène est faible, ce qui est constaté sur schiste[13]. Les teneurs en ammoniaque sont en revanche trop faibles pour influencer la survie ». Les taux de nitrite et d'ammonium diffèrent selon les compartiments interstitiels et varient beaucoup selon la nature du sédiment (« granulométrie et teneur en matière organique »)[13].

Pour les animaux[modifier | modifier le code]

Certaines espèces y semblent plus vulnérables, en particulier pour des espèces dont le stade larvaire est aquatique tels que les amphibiens qui se montrent également vulnérables à de faibles doses de chlorure d'ammonium, de sulfate d'ammonium et de nitrate de sodium (avec des variations de sensibilité selon l'espèce considérée)[14]. La dose mortelle pour les stades les plus sensible (œuf, têtard) peut être atteinte dans de l'eau ayant ruisselé (ou circulé dans des drains agricoles) « suffisamment » longtemps dans un bassin agricole moyen[14].

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. a, b, c et d NITRATE D'AMMONIUM, fiche de sécurité du Programme International sur la Sécurité des Substances Chimiques, consultée le 9 mai 2009
  2. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  3. « Nitrate d'ammonium » dans la base de données de produits chimiques Reptox de la CSST (organisme québécois responsable de la sécurité et de la santé au travail), consulté le 24 avril 2009
  4. Nomenclature des engrais NPK
  5. John E Schatz, « Improved modeling of the dynamic fracturing of rock with propellants » (consulté le 29 septembre 2012)
  6. mathis A & Rostand LJ (1998) Le stockage des produits chimiques. Bull. Un. Phys, 92(804), 943-956.
  7. a, b, c, d, e et f Boukerche S, Aouacheri W & Saka S (2007) Les effets toxiques des nitrates : étude biologique chez l'homme et chez l'animal. In Annales de Biologie Clinique (Vol. 65, Juillet 2007, n°4, pp. 385-391).
  8. Savino F, Maccario S, Guidi C, et al. (2006) Methemoglobinemia caused by the ingestion of courgette soup given in order to resolve constipation in two formula-fed infants. Ann Nutr Metab ; 50 : 368-71
  9. Jaffé ER (1981) Methemoglobinemia. Clin Haematol ; 10 : 99-122
  10. a, b, c, d, e, f et g Gerendás, J., Zhu, Z., Bendixen, R., Ratcliffe, R. G., & Sattelmacher, B. (1997) Physiological and biochemical processes related to ammonium toxicity in higher plants. Zeitschrift für Pflanzenernährung und Bodenkunde, 160(2), 239-251.
  11. Khaldi F (2003) Toxicité du nitrate d’ammonium NH4NO3 sur trois modèles biologiques: les paramécies, les mousses et les lichens. Effet sur leur métabolisme respiratoire. Mémoire de Magister en Biochimie Appliquée. Université Badji Mokhtar, Annaba: 86pages.
  12. Boxman, A. W., & Roelofs, J. G. (1988). Some effects of nitrate versus ammonium nutrition on the nutrient fluxes in Pinus sylvestris seedlings. Effects of mycorrhizal infection. Canadian Journal of Botany, 66(6), 1091-1097 (résumé).
  13. a, b, c, d et e Massa, F. (2000). Sédiments, physico-chimie du compartiment interstitiel et développement embryo-larvaire de la truite commune(Salmo trutta): Étude en milieu naturel anthropisé et en conditions contrôlées (Thèse de Doctorat). (résumé)
  14. a et b Schuytema G S & Nebeker AV (1999) Comparative toxicity of ammonium and nitrate compounds to Pacific treefrog and African clawed frog tadpoles. Environmental Toxicology and Chemistry, 18(10), 2251-2257 (résumé).

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]

Bibliographie[modifier | modifier le code]

  • Boukerche S, Aouacheri W & Saka S (2007) Les effets toxiques des nitrates : étude biologique chez l'homme et chez l'animal. In Annales de Biologie Clinique (Vol. 65, Juillet 2007, n°4, pp. 385-391).
  • Bates SS, Worms J & Smith JC (1993) Effects of ammonium and nitrate on growth and domoic acid production by Nitzschia pungens in batch culture. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, 50(6), 1248-1254.
  • Morlaix, M & Lassus P (1992) Influence de l'azote et du phosphore sur la croissance et la toxicité de Prorocentrum lima (Ehrenberg) Dodge. Cryptogamie Algologie, 13(3), 187-195.
  • Codomier L, Segot M, Combaut G & Teste J (1981) Sur le développement d’Asparagopsis armata (Rhodophycée, Bonnemaisoniale) en culture. Effets de certaines substances azotées ou phosphorées inorganiques ou organiques. Botanica marina, 24(1), 43-50.
  • Chakroun A, Jemmali A, Hamed KB, Abdelli C & Druart P (2007) Effet du nitrate d’ammonium sur le développement et l’activité des enzymes anti-oxydantes du fraisier (Fragaria x ananassa L.) micropropagé. Revue de Biotechnologie, Agronomie, Société et Environnement, 11(2).