Tétraborate de sodium

VUE D’ENSEMBLE

Le tétraborate de sodium (SO-dee-um tet-ruh-BOR-ate) est un terme utilisé pour la forme anhydre ou hydratée du composé de formule Na2B4O7. Le décahydrate (Na2B4O7-10H2O) est également appelé borax. Le borax existe également sans eau d’hydratation et sous cette forme, il est appelé borax anhydre.

Faits essentiels

Autres noms:

Borate de sodium ; pyroborate de sodium ; tétraborate disodique ; borax

FORMULE:

Na2B4O7 ou Na2B4O7-10H2O ; voir Aperçu

ÉLÉMENTS :

Sodium, bore, oxygène

TYPE DE COMPOSITION:

Sel (inorganique)

ETAT:

Solide

Poids moléculaire:

Na2B4O7 : 201.22 g/mol ; Na2B4O7-10H2O : 381.37 g/mol

Point de fusion:

Na2B4O7 : 743°C (1370°F) ; Na2B4O7-10H2O : se décompose à environ 75°C (170°F)

Point d’ébullition:

Na2B4O7 : 1575°C (2867°F) ; Na2B4O7-10H2O : non applicable

SOLUBILITÉ:

Soluble dans l’eau

Certains historiens pensent que le borax pouvait être connu il y a 4 000 ans déjà. Cependant, comme les anciens n’utilisaient pas ce terme, on peut douter de l’authenticité de ces affirmations. Le composé était certainement utilisé dès 800 av. J.-C. environ, lorsque la civilisation chinoise et islamique s’en servait pour fabriquer du verre et des bijoux. Cependant, cette substance était très chère et son utilisation n’était pas très répandue en Europe avant le Moyen Âge. L’utilisation du borax s’est généralisée après la découverte de gisements importants de sa forme naturelle aux États-Unis. Le premier de ces gisements a été découvert dans le Nevada en 1879, mais les plus grands gisements ont ensuite été découverts dans les régions désertiques du sud de la Californie. Aujourd’hui, les plus grandes réserves de borax se trouvent près de la ville de Boron, en Californie, et à Borax Lake, en Californie. Le composé est également exploité au Tibet, en Russie, au Chili et en Turquie.

Le tétraborate de sodium est un solide ou une poudre cristalline blanche inodore. La forme hydratée perd son eau d’hydratation lorsqu’elle est chauffée, puis fusionne (fond) pour former un solide semblable à du verre à des températures plus élevées.

COMMENT IL EST FAIT

Le tétraborate de sodium est présent à l’état naturel sous la forme des minéraux tincal (prononcé « tinkle ; » Na2B4O7-10H2O) et kernite (Na2B4O7-4H2O). Les minerais contenant ces minéraux sont broyés, lavés et traités pour obtenir le décahydrate de haute pureté. Le tétraborate de sodium anhydre peut être obtenu en chauffant le décahydrate. Le tétraborate de sodium peut également être obtenu en traitant d’autres minéraux qui contiennent des borates, comme l’ulexite (NaCaB5O9-8H2O) et la colémanite (Ca2B6O11-5H2O).

Utilisations courantes et dangers potentiels

La principale utilisation du tétraborate de sodium est la fabrication de produits en verre. Environ 43 % de tout le composé utilisé dans le monde est destiné à cette application. Le verre fabriqué avec du tétraborate de sodium est très solide et résistant à la chaleur. La célèbre marque de verre Pyrex® est fabriquée avec du tétraborate de sodium. Aujourd’hui, la plus grande utilisation unique du verre borax est la fabrication d’isolants et de textiles en fibre de verre.

Faits intéressants

La forme commerciale la plus connue du tétraborate de sodium est peut-être appelée Borax Twenty-Mule-Team®. Ce nom vient du fait que les premières mines de borax en Californie étaient situées à 165 miles de la gare la plus proche, à Mojave, en Californie. Le borax extrait était transporté sur cette distance dans des wagons tirés par 20 mules. Chaque wagon coûtait 900 $, pesait 14 500 kg et avait des roues de 2 m de diamètre. Le voyage durait environ vingt jours, souvent sous des températures atteignant 45°C (113°F). Au cours des six années pendant lesquelles les attelages de mules ont été utilisés, environ neuf millions de kilogrammes (20 millions de livres) de borax ont été transportés de la mine à la gare. En 1896, la Pacific Coast Borax Company (plus tard, U.S. Borax) a pris les vingt attelages de mules comme symbole d’entreprise.

L’autre utilisation la plus importante du tétraborate de sodium est la fabrication de savons, de détergents et de produits de soins personnels. Certains produits bien connus qui contiennent du borax comprennent le nettoyant tout usage 20-Mule-Team® Borax, le renforçateur de lavage 20-Mule-Team® Borax, le détachant Borateem® et le savon en poudre pour les mains Boraxo®. Parmi les autres utilisations du tétraborate de sodium, citons :

Comme retardateur de flamme et fongicide pour les produits du bois;
Dans la production d’émail, de porcelaine, de glaçures, de vernis et de frittes (types de verre spécialisés);
Dans la fabrication d’engrais et d’herbicides ;
Comme additifs pour certains types de polymères;
Comme fondant pour la fusion et le soudage des métaux;
Dans la préparation des inhibiteurs de rouille ; et
Dans certains procédés photographiques.

Le tétraborate de sodium est un irritant léger pour la peau, les yeux et les voies respiratoires. Il peut provoquer une inflammation de la peau, des yeux, du nez, de la gorge et des poumons. En cas d’ingestion, il peut provoquer des nausées, des vomissements, des diarrhées et des douleurs abdominales. Il existe certaines preuves que l’ingestion de tétraborate de sodium peut causer des problèmes de reproduction chez les animaux de laboratoire, bien que des effets similaires n’aient pas été observés chez les humains. L’ingestion de grandes quantités de tétraborate de sodium peut avoir de graves conséquences sur la santé, en particulier chez les jeunes enfants. La dose fatale de tétraborate de sodium pour les jeunes enfants est d’environ cinq grammes (0,2 once) du composé.

Mots à connaître

ANHYDRE Décrit un composé qui manque d’eau d’hydratation. DÉCAHYDRATE Forme d’un composé qui existe avec dix molécules d’eau. FLUX Matériau qui facilite les processus de soudage et de brasage (assemblage) des métaux. EAU D’HYDRATION Eau qui s’est combinée avec un composé par un moyen physique.

POUR PLUS D’INFORMATIONS

« Borax (Borate de sodium hydraté) ». Galeries Amethyst, Inc. http://mineral.galleries.com/minerals/carbonat/borax/borax.htm (consulté le 12 novembre 2005).

« Borax Rio Tinto. » Borax. http://www.borax.com/index.html (consulté le 12 novembre 2005).

« Tétraborate de sodium. » Programme international pour la sécurité chimique. http://www.inchem.org/documents/icsc/icsc/eics1229.htm (consulté le 12 novembre 2005).