(NH4)2Cr2O7
Dichromate d'ammonium

Propriétés chimiques

Le dichromate d’ammonium forme des cristaux orange inodores. Lorsqu’il est chauffé à 180 °C, il se décompose et produit de l’azote. Cependant, il peut aussi exploser en raison de fortes frictions. En tant qu’oxydant puissant, il réagit de manière explosive avec les poudres métalliques, le soufre ou le phosphore.

Le “test du volcan” était autrefois démontré dans les écoles. Un petit tas de dichromate d’ammonium a été allumé à la pointe avec un brûleur. La réaction se poursuit d’elle-même, la substance de couleur orange se transforme en une substance gris-vert sous l’effet d’une pulvérisation vive. Le volume augmente plusieurs fois, de sorte qu’un “volcan” avec un cratère se forme progressivement.

Production

Il est produit par la réaction du dichromate de sodium et du chlorure d’ammonium. Les solutions concentrées des deux sels sont additionnées et chauffées jusqu'à ébullition.

Na2Cr2O7 + 2 NH4Cl → (NH4)2Cr2O7 + 2 NaCl

Le chlorure de sodium qui précipite dans la solution chaude est immédiatement filtré. Après refroidissement, le dichromate d’ammonium précipite de la solution.

Utilisation

Le bichromate d’ammonium est utilisé dans divers procédés d’impression en lithographie et en photographie. En lithographie, un mélange humide de gélatine et de dichromate d’ammonium (ou dichromate de potassium) est appliqué en deux couches sur une plaque de verre miroir plate et séché. Cette plaque est sensible à la lumière. Selon l’intensité lumineuse, la gélatine se dissout mieux ou moins bien dans l’eau en raison de la teneur en chrome. Le durcissement de la gélatine est variable, ce qui entraîne une meilleure ou une moins bonne adhérence de l’encre d’impression. Aujourd’hui, la lithographie n’a plus d’importance en tant que procédé d’impression, elle est parfois encore utilisée pour les tirages d’art.

Le dichromate d’ammonium est utilisé pour la production de produits de préservation du bois et de catalyseurs dans les synthèses organiques. D’autres substances peuvent être synthétisées, par exemple

  • Les pigments d’oxyde de chrome(III) sont largement utilisés pour la production de couleurs vertes,
  • L’oxyde de chrome(IV) était utilisé comme matériau de support pour les bandes magnétiques,
  • L’alun de chrome et de potassium était autrefois utilisé comme agent de tannage pour le cuir.

Certaines applications ne sont aujourd’hui possibles que dans une mesure très limitée en raison de leur toxicité. L’utilisation comme mordant dans la teinture des textiles est tout aussi problématique que l’utilisation dans les feux d’artifice ou dans les poudres sans fumée.

Sécurité

Toxicité

Comme le dichromate de potassium, le dichromate d’ammonium est une substance extrêmement toxique. L’inhalation des poussières cancérigènes est particulièrement dangereuse pour l’homme. Elle est absorbée par les poumons ou par contact avec la peau. Comme les autres sels de chrome, le chrome s’accumule dans les reins, le foie et le cerveau. Une conjonctivite et une gastrite peuvent alors survenir.

Le dichromate d’ammonium est classé toxicologiquement par la Commission européenne comme

  • Catégorie cancérigène : 1B (H350 : peut causer le cancer.)
  • Catégorie mutagène : 1B (H340 : peut causer des défauts génétiques.)
  • Toxique pour la reproduction Catégorie : 1B (H360FD : Peut altérer la fertilité. Peut nuire à l’enfant à naître).

Il est également classé comme létal en cas d’inhalation (H330) et toxique en cas d’ingestion (H301). Le contact avec la peau est classé comme nocif (H312). Un autre danger du dichromate d’ammonium est la possibilité de sensibilisation par inhalation et par contact avec la peau (H334/317).

Sur le plan écotoxicologique, il est considéré comme très toxique pour les organismes aquatiques et peut entraîner des effets néfastes à long terme pour l’environnement aquatique (H410). Dans le règlement administratif sur les substances dangereuses pour l’eau (VwVwS de juillet 2005), le bichromate d’ammonium est classé dans la classe de danger la plus élevée pour l’eau 3 avec le numéro d’identification 290. En raison du facteur de bioconcentration de 200-2000 donné dans la littérature, l’accumulation dans les organismes est possible.

Risque d’explosion

Le bichromate d’ammonium se décompose de manière exothermique à partir de 100 °C ; la combustion spontanée se produit entre 130 et 180 °C, la réaction est explosive même en l’absence d’oxygène à partir de 240 °C. Dans le cas d’une première mise à feu à l’aide d’acide picrique, elle n’explose qu’incomplètement, même sous confinement.

La sensibilité au stress mécanique est extrêmement faible. Par exemple, le dichromate d’ammonium ne réagit pas du tout lorsqu’il est frotté dans un mortier non vitré ; la sensibilité au choc est à peu près équivalente à celle du perchlorate d’ammonium (15 cm sous un marteau-pilon de 10 kg ; le nitrate d’ammonium, qui n’est pas classé comme explosif, détonne sous le marteau-pilon de 10 kg d’une hauteur de 20 cm). Même dans des conditions optimales, la détonation ne se propage que sur de très courtes distances.

Le dichromate d’ammonium n’est pas un explosif, mais il est utilisé occasionnellement dans des compositions pyrotechniques et comme catalyseur dans les propergols à base de nitrate d’ammonium.