Le bicarbonate de sodium (ou de soude) se trouve facilement en grande surface, au rayon cuisine avec le sel : il a de multiples utilisations, hygiène, santé, pâtisserie, entretien domestique, etc.
Le bicarbonate de sodium est obtenu à partir du carbonate de sodium hydraté (soude, Na2C03-) que l’on trouve dans les gisements naturel de natron (Na2C03 – 10 H20) ou de trona (Na2C03 – NaHC03 – 2H20), et que l’on récolte dans les grands lacs salés désertiques. Le natron et le trona sont rares et localisés en Europe : Italie, Tchéquie, Allemagne, Suisse, Hongrie, Ukraine, Russie. Mais on en trouve plus communément en Afrique du Nord et orientale, Asie centrale désertique, Iran, Mongolie, Australie, Amérique du Nord et du Sud.
Cette petite expérience simple et réalisable, est pratiquement identique à celle de la cristallisation du chlorure de sodium (sel), mais moins spectaculaire, les cristaux sont bien plus petits. Il faut une loupe binoculaire pour les observer.
Matériel nécessaire :
1) Un bécher de 200ml résistant à la chaleur.
2) Un bécher de 50ml ou un autre verreVerre Du latin vitrum : verre. Magma ayant refroidi très rapidement sans cristalliser, donnant des laves (ex. : Obsidienne) qui peuvent contenir une proportion variable de minéraux. doseur pour les solides, pour la pesée.
3) 50mg de bicarbonate de sodium.
4) De l’eau distillée ou déminéralisée.
5) Une balance de cuisine.
6) Une cuillère.
7) Une baguette de verre ou autre.
8) Une pipette, paille, seringue ou compte-gouttes.
9) Une ou plusieurs lames de verre de biologie.
10) Une loupe binoculaire.
11) Un radiateur ou une plaque chauffante pour accélérer l’évaporation (facultatif).
12) De la ficelle de cuisine.
La technique :
1) Porter à ébullition 200 ml d’eau distillée dans le bécher, pour accélérer la dissolution.
2) Verser le bicarbonate dans l’eau doucement et par étape, la réaction peut-être violente.
3) Remuer la solution jusqu’à dissolution maximale de la poudre. Il reste au fond du bécher un peu de poudre non dissoute, la solution est dite à saturation.
4) Quand la solution est bien homogène, après l’avoir suffisamment mélangée, on dépose avec une pipette sur une lame de verre, quelques gouttes de cette solution. La lame de verre doit-être parfaitement propre et dégraissée à l’alcool pour une bonne adhérence des cristaux.
5) On étale la solution sur toute la lame, pour obtenir une cristallisation plus diffuse et donc mieux visible.
6) On laisse évaporer l’eau pendant le temps nécessaire, à l’air, sur un radiateur ou sur une plaque chauffante.
7) Après évaporation totale, une coucheCouche Synonyme de strate, banc. Ensemble sédimentaire, compris entre deux surfaces de roches différentes et bien délimitées. de très fins cristaux s’est déposée, on placera la lame sous une loupe binoculaire pour l’observation, sur un fond sombre.
Comme pour le sel, une autre expérience peut être réalisée avec le reste de la solution :
1) Prendre un crayon, y attacher un morceau de ficelle fine dont l’extrémité libre trempera dans la solution.
2) Laisser reposer pendant quelques jours dans un endroit à l’abri de la poussière et des courants d’air.
3) A partir de 2 h environ, puis jour après jour, on observera, la croissance des structures cristallines remontant la ficelle par capillarité ainsi que sur les bords du contenant. Sur la surface de la solution se construira une fine couche de cristaux que l’on pourra également observer à la loupe binoculaire. La surface de cette couche sera lisse, il faudra donc la retourner avec de grandes précautions pour observer la cristallisation, qui se sera produite en dessous de la surface et dans la solution.
Photographe : Gérard Brusseaux.
Source : Institut des Sciences de la Terre de Paris (ISTeP), Sorbonne Université, campus Pierre et Marie Curie, Paris, France.