Bibliographie & annexes
Présentation
Auteur(s)
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Jacques DUGUA : Docteur-Ingénieur CNAM - Responsable du Secteur « Chlore-soude, phosphore et dérivés » à la Direction Technique d’Elf Atochem
-
Michel SIBONY : Ingénieur de l’École Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Ingénieur de recherche au Centre de Recherches de CEZUS
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Lire l’articleINTRODUCTION
Mise à jour du texte de Jean ANDRIOLY et Daniel PILLET (PCUK), paru en 1982 dans ce traité.
L’importance des chlorations directes des métaux ou des carbochlorations d’oxydes est bien moindre que celle des chlorations organiques (cf. articles séparés dans ce traité).
Les chlorations directes des métaux concernent principalement Al, Fe, Ti, Sb pour obtenir les chlorures anhydres correspondants. Les carbochlorations des oxydes se limitent industriellement à celles du rutile pour l’obtention du TiO2 via T iCl4 , du zircon pour l’obtention de Zr via ZrCl4 et de l’alumine pour l’obtention de AlCl3 . Dans les années 1975-1985, la carbochloration des oxydes, en particulier kaolin et alumine, a été beaucoup étudiée surtout aux États-Unis. L’idée était d’utiliser l’électrolyse de AlCl3 pour obtenir l’aluminium, voie permettant d’économiser de l’énergie tout en évitant de dépendre des pays fournisseurs de bauxite. Les conditions économiques ayant évolué et probablement devant les difficultés d’extrapolation à grande échelle de ce procédé, celui-ci n’a pas été industrialisé.
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VERSIONS
- Version archivée 1 de juin 1982 par Jean ANDRIOLY, Daniel PILLET
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Carbochloration des oxydes1. Chloration des métaux
Certains chlorures métalliques sont recherchés en tant que tels à cause de leurs propriétés catalytiques. Il s’agit essentiellement du chlorure d’aluminium, du chlorure ferrique ainsi que du chlorure d’antimoine.
On procède en général par chloration directe, c’est-à-dire que l’on fait agir le chlore gazeux sur le métal en morceaux ou liquide. C’est le cas pour l’aluminium, dont la fusion est provoquée par l’exothermicité de la réaction.
1.1 Aspect thermodynamique
les notions de base théoriques sont exposées en détail dans les articles Thermodynamique chimique de ce traité. Le lecteur s’y reportera avec profit ainsi qu’aux ouvrages .
La réaction du chlore sur un métal est très fortement exothermique. On parle d’ailleurs de combustion dans le chlore et beaucoup ont vu sans doute l’expérience classique qui consiste à plonger dans un récipient rempli de chlore un fil de fer chauffé au rouge. La réaction très vive s’entretient d’elle-même.
Cette exothermicité de réaction est, comme pour la combustion et la formation des oxydes, liée au caractère électropositif du métal. Elle est très élevée pour les alcalins K, Na, Li et les alcalino-terreux Ba, Ca, Mg, ainsi que pour Al.
À titre d’exemple, on peut comparer les réactions :
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Chloration des métaux
BIBLIOGRAPHIE
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(1) - WICKS (C.E.), BLOCK (F.E.) - Thermodynamic properties of 65 elements, their oxides, halides, carbides and nitrides. - US Bureau Mines Bull. no 605 (1963).
-
(2) - HULTGREN (R.), ORR (R.L.), ANDERSON (P.D.), KELLEY (K.K.) - Selected values of thermodynamic properties of metals and alloys. - Wiley (1963).
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(3) - ELLINGHAM (H.J.T.) - Reductibility of oxides and sulfides in metallurgical processes. - J. Soc. Chem. Ind. 63, p. 125 (1944).
-
(4) - BERTHOUD (A.) - Précis de Chimie Physique, - p. 112 Gauthier-Villars (1939).
-
(5) - WEILL (L.) - Énergétique. - Tome I Éléments de thermodynamique p. 46 Bibliothèque de la science, Bordas (1958).
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(6) - GLASNER (A.) - The thermochemical properties of the oxides, fluorides and chlorides to 2 500 K. - Argonne National Laboratory...
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