Perchlorate d'ammonium

Perchlorate d'ammonium
Structure du perchlorate d'ammonium (en bas : maille cristalline)
Général
Nom IUPAC	Perchlorate d'ammonium
No CAS	7790-98-9
No EINECS	232-235-1
SMILES	Cl(=O)(=O)(=O)[O-].[NH4+] PubChem, Vue 3D
InChI	InChI : Vue 3D InChI=1/ClHO4.H3N/c2-1(3,4)5;/h(H,2,3,4,5);1H3
Apparence	grains blancs
Propriétés chimiques
Formule brute	H4ClNO4NH4ClO4
Masse molaire[1]	117,489 ± 0,004 g·mol-1 H 3,43 %, Cl 30,18 %, N 11,92 %, O 54,47 %,
Propriétés physiques
T° fusion	Se décompose de façon exothermique avant de fondre vers 321,9 à 476,9 °C
Solubilité	185 g·l-1 H2O à (15 °C)
Masse volumique	1 950 kg·m-3
Précautions
Directive 67/548/EEC[2]
E
Numéro index : 017-009-00-0 Symboles : E : Explosif Phrases R : R3 : Grand risque d’explosion par le choc, la friction, le feu ou d’autres sources d’ignition. R9 : Peut exploser en mélange avec des matières combustibles. Phrases S : (S2) : Conserver hors de portée des enfants. S14 : Conserver à l’écart des … (matières incompatibles à indiquer par le fabricant). S16 : Conserver à l’écart de toute flamme ou source d’étincelles - Ne pas fumer. S36/37 : Porter un vêtement de protection et des gants appropriés.
Phrases R : 3, 9,
Phrases S : (2), 14, 16, 36/37,
Transport[2]
50    1442    Code Kemler : 50 : matière comburante (favorise l'incendie) Numéro ONU : 1442 : PERCHLORATE D’AMMONIUM pour des substances qui ne sont pas perchlorate d’ammonium, classe 1.1D, UN0402 Classe : 5.1 Étiquette : 5.1 : Matières comburantes Emballage : Groupe d'emballage II : matières moyennement dangereuses; -    0402    Numéro ONU : 0402 : PERCHLORATE D’AMMONIUM
NFPA 704
0 1 4 OX
SGH[2],[3]
Danger H201, H271, EUH044, P220, H201 : Explosif: danger d'explosion en masse H271 : Peut provoquer un incendie ou une explosion; comburant puissant EUH044 : Risque d'explosion si chauffé en ambiance confinée P220 : Tenir/stocker à l’écart des vêtements/.../matières combustibles
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

Le perchlorate d'ammonium est un composé chimique de formule NH₄ClO₄. C'est le sel d'ammonium de l'acide perchlorique. Comme les autres perchlorates, c'est un puissant oxydant. On l'obtient par réaction de l'ammoniac NH₃ avec l'acide perchlorique HClO₄ ou par double décomposition entre un sel d'ammonium et le perchlorate de sodium NaClO₄. C'est un solide incolore cristallisé dans le système cristallin trigonal. Lorsqu'on le chauffe, il se décompose avant de fondre, un chauffage doux conduisant à la libération de chlore Cl₂, d'azote N₂, d'oxygène O₂ et d'eau H₂O, tandis qu'un chauffage plus fort conduit à l'explosion.

Combustion

La combustion du perchlorate d'ammonium est un sujet complexe abondamment documenté. Les cristaux de NH₄ClO₄ se décomposent avant de fondre, bien qu'un film liquide ait été observé en surface de cristaux de perchlorate d'ammonium lors de combustions à haute pression^[4].

Les produits gazeux de la décomposition des cristaux sont à base de chlore et d'ammoniac dont la combustion ne se maintient pas en dessous d'une pression de 2 MPa, mais le perchlorate d'ammonium est considéré comme dangereux lorsqu'il se présente sous forme pulvérulente à grains de moins de 15 μm.

Lorsqu'il est mélangé à un combustible tel qu'un métal comme l'aluminium ou tel qu'une matrice en polymère organique comme le PBHT, il peut provoquer une combustion auto-entretenue même à des pressions bien inférieures à la pression atmosphérique.

Utilisation

Le perchlorate d'ammonium est un oxydant très utilisé en astronautique dans tout une classe de propergols composites (qu'on appelle pour cette raison propergol composite à perchlorate d'ammonium) propulsant les missiles ballistiques intercontinentaux ou équipant les « boosters » de la navette spatiale et de la plupart des lanceurs commerciaux, jusqu'aux EAP d'Ariane 5.

Références

1. ↑ Masse molaire calculée d’après Atomic weights of the elements 2007 sur www.chem.qmul.ac.uk.
2. ↑ ^{a, b et c} Entrée de « Ammonium perchlorate » dans la base de données de produits chimiques GESTIS de la IFA (organisme allemand responsable de la sécurité et de la santé au travail) (allemand, anglais), accès le 26 avril 2011 (JavaScript nécessaire)
3. ↑ Numéro index 017-009-00-0 dans le tableau 3.1 de l'annexe VI du règlement CE N° 1272/2008 (16 décembre 2008)
4. ↑ T. L. Boggs, Deflagration Rate, Surface Structure and Subsurface Profile of Self-Deflagrating Single Crystals of Ammonium Perchlorate. AIAA Journal, 8(5), 1970, pp. 867--873

Articles liés

• Polybutadiène hydroxytéléchélique (PBHT)
• Propergol composite à perchlorate d'ammonium (PCPA)