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  5. Acide perchlorique (rubrique sélectionnée)

Acide perchlorique

Généralités

  • Formule

    HClO4

  • Numéro CAS

    7601-90-3
  • Numéro CE

    231-512-4

L’acide perchlorique est un agent d’oxydation énergique. Quand il est anhydre, il se décompose progressivement à la température ambiante, même à l’obscurité, et peut exploser spontanément. Sa transformation en dioxyde de chlore et oxygène s’effectue vraisemblablement selon les réactions suivantes :

2 HClO4 ➝ Cl2O7 + H2O

2 Cl2O7 ➝ 4 ClO2 + 3 O2

Il est incolore quand il est pur et devient jaune, brun, puis noir en vieillissant ; plus il est foncé, plus il est instable.

Les dépôts dans les installations de ventilation (sorbonnes, tuyauteries, …) sont susceptibles d’exploser spontanément.


Bibliographie

Réference bibliographique
    • PASCAL pp.300-302
    • KIRK-OTHMER 1re éd., III, pp.716-717
    • NSC safety data sheet D-311

Réaction(s) chimique(s) dangereuse(s) connue(s)

Réactif
Numéro CAS
DescriptionRéference bibliographique
  • Acide acétique
    64-19-7
  • L’addition d’anhydride acétique à une solution aqueuse d’acide perchlorique provoque la formation d’acide acétique qui peut réagir violemment avec l’acide perchlorique selon la réaction :

    CH3COOH + HClO4 ➝ HCl + 2 CO2 + 2 H2O.

    L’énergie de cette décomposition est intermédiaire entre celle du coton-poudre et celle de la nitroglycérine. Les mélanges acétoperchloriques employés pour le décapage sont généralement effectués à partir d’anhydride acétique pur et d’acide perchlorique en solution aqueuse (d = 1,6 ; 65 % en poids d’acide pur). Seuls les mélanges contenant plus de 55 % en volume d’acide perchlorique sont explosifs.

     

    Un mélange réactionnel de triacétate de thallium, d'acide acétique, d'acide perchlorique et d’éthylbenzène a été agité à 65 ° C pendant 5 h ; les sels de thallium ont ensuite été filtrés. L'évaporation sous vide du filtrat à 60 ° C, a donné un résidu pâteux qui a explosé.

    • Revue de Métallurgie pp.549-560
    • Mémorial des poudres pp.179-196
    • Chem. eng. news p.3458
    • Chem. eng. news p.1358
    • BRETHERICK p.1358
  • Acide sulfurique
    7664-93-9
  • Par déshydratation de l’acide perchlorique à l’aide d’acide sulfurique concentré ou de pentaoxyde de diphosphore, on obtient l’heptaoxyde de dichlore, composé explosif.

    • PASCAL XVI, p.298
  • Acier
    --
  • Les solutions très concentrées d’acide perchlorique utilisées pour l’attaque des aciers causent fréquemment des explosions dues aux mélanges « hydrogène + vapeur d’acide perchlorique ». La décomposition est catalysée par les particules métalliques libérées pendant la réaction.

    • PASCAL XVI, pp.309-310
  • Alcools
    --
  • L’acide perchlorique en solution concentrée est susceptible de former avec les alcools des esters très explosifs.

    • The Analyst pp.214-216
    • PASCAL XVI p.316
    • Brevet américain XVI p.316
  • Ammoniac
    7664-41-7
  • À 250°C il se produit une réaction violente.

    • PASCAL X, p.136
  • Anhydride acétique
    108-24-7
  • L’addition d’anhydride acétique à une solution aqueuse d’acide perchlorique provoque la formation d’acide acétique qui peut réagir violemment avec l’acide perchlorique selon la réaction :

    CH3COOH + HClO4 ➝ HCl + 2 CO2 + 2 H2O.

    L’énergie de cette décomposition est intermédiaire entre celle du coton-poudre et celle de la nitroglycérine. Les mélanges acétoperchloriques employés pour le décapage sont généralement effectués à partir d’anhydride acétique pur et d’acide perchlorique en solution aqueuse (d = 1,6 ; 65 % en poids d’acide pur). Seuls les mélanges contenant plus de 55 % en volume d’acide perchlorique sont explosifs.

    • Revue de Métallurgie pp.549-560
    • Mémorial des poudres pp.179-196
    • Chem. eng. news p.3458
    • Chem. eng. news p.3458
  • Composés trivalents d'antimoine
    --
  • Le chauffage d’un mélange d’acide perchlorique et d’un composé trivalent de l’antimoine (réducteur actif) peut donner lieu à une réaction explosive.

    • The Analyst pp.214-216
  • Argile
    --
  • La digestion d’échantillons d'argile avec de l'acide perchlorique a conduit à des explosions, qui ont détruit les plaques chauffantes en céramique utilisée comme sources de chaleur.

    • BRETHERICK p.1356
  • Bismuth
    7440-69-9
  • L’action de l’acide perchlorique à chaud est explosive. Il a été observé que l’explosion apparaît avec l’acide à
    70 %, au-dessus de 110°C. À cette température, il se forme sur le métal un dépôt brunâtre instable non identifié. Après explosion le métal redevient brillant. Les auteurs montrent que c’est ce produit qui explose et non l’acide ou un composé oxygéné du chlore ni le perchlorate de bismuth.

    • PASCAL XI, p.709
    • J. am. chem. soc. pp.817-818
    • NSC safety data sheet D-311
  • Carbone
    7440-44-0
  • L’acide perchlorique peut causer une réaction dangereuse avec les produits oxydables très divisés comme le noir de carbone ou le charbon de bois en poudre.

    • PASCAL XVI, pp.300-301
  • Cellulose et dérivés
    --
  • Le contact de l'acide concentré chaud ou de l'acide anhydre froid avec de la cellulose (papier, fibre de bois, sciure de bois, etc.) est très dangereux et peut provoquer une violente explosion. De nombreux incendies ont été causés par un contact prolongé de l'acide dilué avec le bois.

    • BRETHERICK p.1355
  • Cétones
    --
  • Des glycols (ex : éthylèneglycol), des éthers du glycol et des cétones sont décomposés avec violence par l’acide perchlorique à 68-72 % (en poids). Ces mélanges ont été utilisés comme explosifs pour détruire les champs de mines.

    • Brevet américain --
  • Oxyde de diéthyle
    60-29-7
  • Une violente explosion se produit quand on verse de l’acide perchlorique dans l’oxyde de diéthyle.

    • Am. chem. J. p.444
  • Diméthylsulfoxyde
    67-68-5
  • Plusieurs explosions ont été signalées dans des laboratoires pharmaceutiques lors du mélange d’acide perchlorique et de DMSO pour la préparation d’une phase mobile destinée au dosage par chromatographie de chlorhydrate de chlortétracycline.

    • Communication privée --
  • Ethanol
    64-17-5
  • Dans les analyses minérales, on caractérise parfois le cation potassium par addition d’acide perchlorique en présence d’éthanol, suivie d’une concentration qui provoque fréquemment des explosions. Elles sont dues à la décomposition spontanée du perchlorate d’éthyle formé pendant la concentration et de l’acide perchlorique résiduel.

    • Revue de Métallurgie pp.549-550
    • PASCAL XVI, p.316
    • The Analyst p.10
  • Ethers de glycol
    --
  • Des glycols (ex : éthylèneglycol), des éthers du glycol et des cétones sont décomposés avec violence par l’acide perchlorique à 68-72 % (en poids). Ces mélanges ont été utilisés comme explosifs pour détruire les champs de mines.

    • Brevet américain --
  • Ethylèneglycol
    107-21-1
  • Des glycols (ex : éthylèneglycol), des éthers du glycol et des cétones sont décomposés avec violence par l’acide perchlorique à 68-72 % (en poids). Ces mélanges ont été utilisés comme explosifs pour détruire les champs de mines.

    • Brevet américain --
  • Ethylbenzène
    100-41-4
  • Un mélange réactionnel de triacétate de thallium, d'acide acétique, d'acide perchlorique et d’éthylbenzène a été agité à 65 ° C pendant 5 h ; les sels de thallium ont ensuite été filtrés. L'évaporation sous vide du filtrat à 60 ° C, a donné un résidu pâteux qui a explosé.

    • BRETHERICK p.1358
  • Triacétate de thallium
    2570-63-0
  • Un mélange réactionnel de triacétate de thallium, d'acide acétique, d'acide perchlorique et d’éthylbenzène a été agité à 65 ° C pendant 5 h ; les sels de thallium ont ensuite été filtrés. L'évaporation sous vide du filtrat à 60 ° C, a donné un résidu pâteux qui a explosé.

    • BRETHERICK p.1358
  • Sulfate de Fer (II)
    7720-78-7
  • Lors de la préparation du perchlorate de fer (II), un mélange de sulfate de fer et d'acide perchlorique a été fortement chauffé et une violente explosion a eu lieu. Le chauffage aurait dû être doux afin d’éviter un emballement.

    • BRETHERICK p.1360
  • Gaz inflammables
    --
  • Les vapeurs d’acide perchlorique forment avec les gaz inflammables des mélanges capables d’exploser violemment.

    • The Analyst pp.214-216
  • Glycérol
    56-81-5
  • L’acide perchlorique en solution concentrée est susceptible de former avec le glycérol des esters très explosifs. Un ciment à base de litharge et glycérol peut exploser sous le choc quand il a été imprégné de vapeurs d’acide perchlorique.

    • The Analyst pp.214-216
    • MCA, case histories n°799
  • Hydrogène
    1333-74-0
  • Les solutions très concentrées d’acide perchlorique utilisées pour l’attaque des aciers causent fréquemment des explosions dues aux mélanges « hydrogène + vapeur d’acide perchlorique ». La décomposition est catalysée par les particules métalliques libérées pendant la réaction.

    • PASCAL XVI, pp.309-310
  • Iodure d’hydrogène
    10034-85-2
  • L’iodure d’hydrogène s’enflamme au contact de l’acide perchlorique anhydre.

    • Am. chem. J. p.444
  • Phosphinates
    --
  • Par chauffage, le mélange d’un phosphinate (réducteur actif) et d’acide perchlorique en solution concentrée peut former une combinaison explosive.

    • The Analyst pp.214-216
  • Matières organiques
    --
  • Il n’y a guère de matières organiques sur lesquelles, à température ambiante, l’acide perchlorique à 65 % (en poids) agisse autrement que par estérification ou déshydratation ; mais, à chaud, c’est un puissant agent d’oxydation. Son action ne se manifeste pas d’une façon uniforme. Elle peut aller d’un effet presque explosif à une action très modérée. C’est la raison pour laquelle en chimie analytique cet acide ne peut pas être utilisé seul pour la destruction des matières organiques. Avant de chauffer, on ajoute un peu d’acide nitrique qui oxyde à froid les substances les plus facilement réactives, le reste étant oxydé à chaud par l’acide perchlorique.

    On a remarqué que c’est seulement vis-à-vis des substances relativement simples que l’acide perchlorique se comporte, même à chaud, avec une certaine indifférence (exemple l’acide stéarique). En revanche, la solubilisation des substances complexes (exemple : la houille, les résines) prend parfois un caractère véritablement dangereux. Le « Bureau of mines » des États-Unis a fait une étude des dangers des mélanges de l’acide perchlorique avec le caoutchouc, le soufre en fleur, la farine de bois, le coton brut, les huiles de graissage, la térébenthine, etc., et conclut que beaucoup de ces mélanges sont des explosifs sensibles.

    Les matières combustibles (papier, bois) imprégnées d’acide perchlorique et séchées peuvent s’enflammer sous l’effet d’un frottement, d’un choc ou d’une élévation de température modérée.

    • Revue de Métallurgie pp.549-550
    • NSC safety data sheet D-311
    • Science p.353
    • Chem. eng. news p.3458
  • Méthanol
    67-56-1
  • La réaction est identique à celle de l’éthanol ; elle produit du perchlorate de méthyle, très explosif. 

    • Revue de Métallurgie pp.549-550
    • PASCAL XVI, p.316
  • Pentaoxyde de diphosphore
    1314-56-3
  • Par déshydratation de l’acide perchlorique à l’aide d’acide sulfurique concentré ou de pentaoxyde de diphosphore, on obtient l’heptaoxyde de dichlore, composé explosif.

    • PASCAL XVI, p.298
  • Polyacétylène
    25067-58-7
  • Un échantillon de polyacétylène dopé à l’acide perchlorique a explosé à 130°C. 

    • Chem. eng. news p.4
  • Trioxyde de soufre
    7446-11-9
  • La réaction de l’acide perchlorique anhydre sur le trioxyde de soufre est violente et accompagnée d’un grand dégagement de chaleur, même en milieu dilué par un solvant inerte comme le trichlorométhane. Les explosions sont fréquentes.

    • PASCAL XVI, pp.300-303
  • Sulfoxydes
    --
  • Les sulfoxydes forment des sels avec l’acide perchlorique à 70 %. Certains sont instables et explosifs quand ils sont secs. Par exemple, le dibenzylsulfoxyde conduit au perchlorate de sulfénobenzyle qui fond à 120°C et explose à 125°C.

    • Chem. abstr. n°1187
    • MCA, case histories n°1187

Date de mise à jour : janvier 2022


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