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Sciences
S'il vous plaît comment précipiter les ions Al(OH)4- de l'eau qui contient une forte quantité de Al(OH)4- et de la soude car je veux réutiliser la soude? merci d'avance pour votre réponse.
Réponse de Plinio Maroni et Didier Perret
Docteurs
Section de chimie et biochimie
Université de Genève
La solubilité des espèces contenant de l'aluminium est un sujet complexe, qui a été largement traité dans la littérature reliée à la production d’aluminium métallique de haute qualité pour l’industrie.
L’aluminium produit sur la planète provient exclusivement d’un minerai appelé bauxite en référence à l’identification aux Baux-de-Provence dans le sud de la France, en 1821 par un géologue français, d’une roche contenant 50-60% d’oxyde d’aluminium, Al2O3. A l’heure actuelle, c’est en Guinée que les plus grandes réserves mondiales de bauxite se trouvent. La Suisse a été l’une des premières nations, dès la fin du XIXème siècle à produire de l’aluminium métallique à l’échelle industrielle. Aujourd’hui, l’aluminium est omniprésent dans notre quotidien, avec plus de 40 million de tonnes produites annuellement, à partir de plus de 200 millions de tonnes de bauxite.
Dans un milieu alcalin (caractérisé par une valeur de pH plus élevée que 7), l’aluminium existe effectivement sous forme d’une espèce contenant un ion aluminium portant 3 charges positives (Al3+) et quatre ions hydroxyle OH–. Cette espèce, appelée "complexe d’aluminium" par les chimistes, a la composition Al(OH4)–, et elle est soluble. Pour la séparer de la solution alcaline, il faut la précipiter, c’est-à-dire la faire passer de l’état "en solution" à l’état solide.
Ce n’est pas une mince affaire! En effet, on peut procéder à une neutralisation contrôlée du milieu alcalin, en ajoutant de l’acide, jusqu'à ce que le pH du mélange soit acide, ce qui permet la formation d’hydroxyde d’aluminium, Al(OH)3, qui est insoluble. On peut alors aisément séparer le solide de la solution dans laquelle il a été formé, par exemple par filtration ou centrifugation. Cependant, cette manière de faire ne permet pas de récupérer la soude, puisque le procédé consiste à neutraliser cette dernière…
Il existe néanmoins un procédé (disponible sur la version anglaise de Wikipedia à l’adresse https://en.wikipedia.org/wiki/Sodium_aluminate), qui permet de récupérer un composé solide de l’aluminium, l’aluminate de sodium (dont la formule chimique peut être écrite NaAlO2, NaAl(OH)4 (hydraé), Na2O·Al2O3, ou encore Na2Al2O4) à partir d’une solution alcaline, mais ce procédé est loin d’être anodin: il consiste à travailler en milieu très concentré (environ 50%) en soude caustique NaOH, sous ébullition, dans un réacteur ne pouvant pas être attaqué par la soude (un réacteur en aluminium métallique serait aisément corrodé, ce qui conduirait à la production de dihydrogène, un gaz qui explose facilement). On voit que le procédé n’est accessible que dans les industries, puisque des conditions de sécurité extrêmes sont nécessaires.
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