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E507 : Acide chlorhydrique

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Caractéristiques de l’E507

    Identification de l’E507 :

  • Nom UICPA : chlorane
  • Synonymes : acide chlorhydrique, esprit de sel, acide hydrochlorique, chlorane, monohydrochloride, chlorure d’hydrogène anhydre, acide muriatique
  • N° CAS : 7647-01-0
  • N° ECHA : 100.210.665
  • N° CE : 231-595-7
  • Code ATC : B05XA13
  • PubChem : 313
  • ChEBI : 17883
  • FEMA :–
  • SMILES : Cl
  • InChl : 1S/ClH/h1H

Propriétés chimiques :

  • Formule : HCl (isomères)
  • Masse molaire : 36,46 g/mol, dont H = 2,76 % et Cl = 97,23 %
  • pKa : -6,3

Propriétés physiques :

  • T° Fusion : -114,2 °C
  • Solubilité : Solubilité dans l’eau : 82,3 g/100 g d’eau à 0 °C ; 67,3 g/100 g d’eau à 30 °C ; 63,3 g/100 g d’eau à 40 °C ; 59,6 g/100 g d’eau à 50 °C ; 56,1 g/100 g d’eau à 60 °C
    Solubilité dans le méthanol : 54,6 g/100 g de solution à -10 °C ; 51,3 g/100 g de solution à 0 °C ; 47 g/100 g de solution à 20 °C ; 43 g/100 g de solution à 30 °C
    Solubilité dans l’éthanol : 45,4 g/100 g de solution à 0 °C ; 42,7 g/100 g de solution à 10 °C ; 41 g/100 g de solution à 20 °C ; 38,1 g/100 g de solution à 30 °C
    Solubilité dans l’éther : 37,52 g/100 g de solution à -10 °C ; 35,6 g/100 g de solution à 0 °C ; 24,9 g/100 g de solution à 20 °C ; 19,47 g/100 g de solution à 30 °C

Propriétés biochimiques :

  • Codons :–
  • pH isoélectrique :–
  • Acide aminé essentiel :–
  • Occurrence chez les vertébrés : présent dans le suc gastrique de l’estomac, et sécrété par les cellules pariétales des glandes épithéliales à une quantité allant jusqu’à 2 L par jour

Propriétés optiques :

  • Pouvoir rotatoire :–

Précautions :

  • SIMDUT : H302 (nocif en cas d’ingestion) ; H315 (provoque une irritation cutanée) ; H319 (provoque une sévère irritation des yeux) ; H314 (provoque de graves brûlures de la peau et de graves lésions des yeux)

Tout savoir sur l’E507 : description, origine, histoire, structure chimique, techniques de synthèse, rôle en nutrition et toxicité

L’E507 est un additif alimentaire et un auxiliaire technologique connu sous le nom d’« acide chlorhydrique ».

Il est une forme dissoute du chlorure d’hydrogène dans l’eau. À l’instar de ce dernier, il est, d’ailleurs, un réactif important en chimie.

Dans l’industrie agroalimentaire, cette substance sert d’ingrédient et de précurseur à plusieurs types d’aliments. Elle est, par exemple, présente dans les aliments infantiles ou encore dans les fromages blancs.

Description de l’acide chlorhydrique

L’E507 est un monoacide fort qui dispose d’un large champ d’application. Il occupe, notamment, une grande place en chimie, dans le domaine agroalimentaire et dans le secteur industriel.

Pour ces usages, cette substance est synthétisée en laboratoire. Toutefois, elle est présente naturellement dans plusieurs organismes vivants. Chez ces derniers, elle figure dans la liste des constituants de l’acide gastrique. Il s’agit d’un suc produit par les cellules pariétales ou oxyntiques de l’estomac, et qui est un élément essentiel dans la digestion.

Dans sa forme synthétisée, l’acide chlorhydrique a une apparence liquide. Il est incolore, et dégage une odeur caractéristique à la fois irritante et piquante.

Découverte

La découverte de cette substance remonte aux alentours de l’an 800. Cet exploit est attribué à Jabir ibn Hayyan, un polymathe arabe.

Il l’a obtenue en distillant du chlorure de sodium (NaCl) en présence du vitriol en solution. Ce dernier est communément connu sous l’appellation « acide sulfurique », et sa formule moléculaire est H2SO4.

Histoire

Au Moyen Âge, l’acide chlorhydrique était nommé acidum salis, une expression qui signifie « esprit du sel » en français. Cette appellation a été fixée en référence au surnom « gaz acide marin » du chlorure d’hydrogène. Dans le même contexte, certains chimistes le baptisaient également « acide muriatique ». Ce dernier mot veut dire « appartient à l’eau de mer ou au sel ».

Au fil des ans, la production, ainsi que les techniques de synthèse de l’acide chlorhydrique ont connu plusieurs évolutions. Au XVe siècle, par exemple, Basilius Valentinus, moine bénédictin et alchimiste du monastère des moines d’Erfurt, en Allemagne, a pu en fabriquer en quantité importante.

Au XIXe siècle, la production industrielle de substances alcalines par Nicolas Leblanc, chimiste français, a donné lieu à l’apparition de molécules secondaires. Il s’agit, notamment, du chlorure d’hydrogène gazeux qui, avant 1863, était relâché dans l’air. Après cette année, et en vue de l’application de la loi Alkali Act, cette dispersion atmosphérique a été interdite au Royaume-Uni. La société a, alors, été contrainte de dissoudre ce produit secondaire dans l’eau, ce qui a donné naissance à l’acide chlorhydrique.

En 1988, l’E507 est mentionné dans la Convention de Vienne du 19/12/1988. Ce texte de l’ONU aborde les modalités de lutte contre le trafic illicite de substances psychotropes et de stupéfiants. Il liste également les composés chimiques considérés comme précurseurs aux drogues dures. En effet, le HCl sert d’ingrédient dans la préparation de cocaïne et d’héroïne.

Aujourd’hui, cette substance est un réactif chimique qui a son importance dans plusieurs domaines. Sa production annuelle est évaluée à près de 20 millions de tonnes.

Composition et structure chimique de l’E507

Du point de vue chimique, l’E507 est une solution de chlorure d’hydrogène constituée :

  • d’anions, notamment le chlorure dont la formule chimique est Cl– ;
  • des cations, les ions hydroniums ou H3O+.

La solution contient également des solutés qui sont des composants minoritaires.

Fabrication de l’E507

Depuis la découverte de la substance et jusqu’à ce jour, la technique de fabrication de l’E507 a beaucoup évolué. Par conséquent, il est actuellement possible de synthétiser de l’acide chlorhydrique en se basant sur six méthodes.

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Chlore + hydrogène

Cette première technique est une méthode de synthèse directe. Elle implique une réaction entre du dihydrogène et du dichlore en phase gazeuse. Le produit obtenu est du chlorure d’hydrogène gazeux qui sera absorbé dans l’eau afin de former de l’acide chlorhydrique.

Tout le processus se passe dans l’enceinte d’un brûleur réglé à une température de 2 000 °C. La réaction étant exothermique, et éventuellement explosive, des dispositions particulières sont prises afin de garantir la sécurité.

Procédé au sulfate 

Cette méthode fait intervenir de l’acide sulfurique, ainsi que des sels contenant du chlorure, comme le chlorure de sodium (NaCl).

Le procédé se fait en deux étapes. 

La première est réalisée sous une température comprise entre 150 et 300 °C.

La seconde a lieu dans un environnement de 550 à 600 °C, et en présence d’une quantité de sel supplémentaire.

Le produit obtenu suite à ces deux réactions est du sulfate de sodium et du chlorure d’hydrogène gazeux. Ce dernier est ensuite dissout dans l’eau, ce qui permet d’avoir de l’acide chlorhydrique.

Chloration

En chimie, la chloration fait référence à une réaction de substitution. En utilisant cette technique pour produire du chlorure de vinyle à partir de 1,2-dichloroéthane, il est possible d’obtenir du chlorure d’hydrogène.

En pratique, un atome de chlore du Cl2 remplace un atome d’hydrogène. Ce dernier, une fois libéré, s’associe au second atome de chlore, conduisant ainsi à la formation du chlorure d’hydrogène.

Après la chloration, la synthèse d’acide chlorhydrique peut se faire selon trois procédés. 

Le premier consiste en la distillation fractionnée des produits résultant de cette réaction après le passage à l’état liquide.

Le deuxième est l’absorption du chlorure d’hydrogène dans l’eau.

Le troisième réside dans la condensation des composés chlorés.

Fluoration

Dans une réaction de fluoration, l’atome de fluor prend la place du chlore, qui se fixe ensuite sur l’atome d’hydrogène pour former une molécule de chlorure d’hydrogène.

L’acide chlorhydrique s’obtient par la dissolution du HCl dans l’eau.

Processus Hargreaves

Cette méthode implique une réaction chimique entre le chlorure de sodium, le dioxyde de soufre, l’eau et l’air. Elle génère du sulfate de sodium, ainsi que du chlorure d’hydrogène.

2 NaCl + SO2 + ½ O2 + H2O → Na2SO4 + 2 HCl

À noter que tout le processus est réalisé sous une température de 450 °C.

Combustion des déchets toxiques

Les déchets toxiques utilisés pour la synthèse sont les composés organiques chlorés. Ceux-ci seront incinérés à une température de plus de 1 000 °C, et dans des unités résistant à la chaleur.

Pour récupérer l’acide chlorhydrique, le gaz produit par la combustion est refroidi à l’eau. Cette vapeur contient, en effet, du dioxyde de carbone, du chlorure d’hydrogène et de l’eau.

L’E507 en nutrition

Dans l’industrie agroalimentaire, l’E507 est considéré comme étant un régulateur d’acidité et un acidifiant. Il permet ainsi d’ajuster et/ou de maintenir le pH d’un aliment afin que le produit ait la saveur souhaitée.

Les types de denrées où cet additif est présent sont les suivants :

  • fromages ;
  • bières et boissons non alcoolisées ;
  • assortiment d’épices ;
  • sirops ;
  • aliments pour bébé ;
  • mayonnaise et diverses sauces ;
  • jus de légumes ;
  • conserves ;
  • produits à base de maïs.

L’acide chlorhydrique intervient également dans la production de colorants alimentaires, d’édulcorants, de gélatine, d’acide citrique et de protéines végétales hydrolysées.

Il est bon de préciser que cet additif peut être consommé par les personnes suivant un régime alimentaire spécifique. Il convient, notamment, aux individus qui ne mangent pas de produit à base de lait, d’œuf et de tout organe prélevé sur une espèce animale (végétalien). Il est également casher et halal.

En revanche, il est prohibé dans les aliments portant le label « BIO ».

Autres utilisations de l’E507

L’E507, outre son application dans la nutrition, est également utilisé dans d’autres domaines.

Il est ainsi employé dans l’industrie pharmaceutique lors de la synthèse de certains médicaments, notamment ceux qui servent à corriger les carences en acide. En médecine, il occupe également le rôle de catalyseur et d’agent réducteur.

En usage domestique, l’acide chlorhydrique se retrouve dans les produits d’hygiène.

Enfin, dans le secteur industriel, il intervient dans le décapage des aciers et de l’aluminium. Il permet également de nettoyer les métaux, et de relancer le flux des gaz ou des pétroles dans les puits.

Toxicité et précautions d’usage

L’E507, quand il est utilisé à très faible dose dans les denrées alimentaires, ne présente aucun risque pour la santé.

Cependant, pour les autres usages, il est nécessaire de faire preuve de prudence lors de la manipulation de l’acide chlorhydrique. En effet, cette substance est extrêmement corrosive. Elle peut également provoquer de la gêne respiratoire, ainsi que des irritations oculaires et cutanées.

Afin d’éviter ces symptômes, il existe des précautions à prendre avant de manier la solution. À titre d’exemple, il est possible de citer le port systématique de gants, d’un masque et de lunettes de protection. Il est également conseillé d’éviter d’ajouter de l’eau dans une solution de HCl pour prévenir les projections d’acide.


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