Du bon usage de l’hypochlorite de sodium

 Banale mais méconnue

Bien que très répandu, ce produit n’en nécessite pas moins quelques précautions d’emploi, d’autant que derrière sa simplicité apparente se cachent des phénomènes chimiques complexes.
L’eau de Javel est en particulier responsable de nombreux accidents domestiques, chez les adultes lors des transvasements ou chez les enfants par ingestion. Ces accidents étant souvent liés à une méconnaissance des propriétés et des dangers de l’eau de Javel, ce document a pour but de mieux faire connaître ce produit très utile mais loin d’être anodin.

Historique et définition

Après la découverte du dichlore Cl₂ par le suédois Carl Wilhelm Scheele en 1774, le chimiste français Claude Louis Berthollet étudie dans les années 1780 les propriétés blanchissantes des solutions chlorées.
En 1784 s’était créée une manufacture de produits chimiques dans l’ancien village de Javel (aujourd’hui quartier du 15^e arrondissement de Paris) ; c’est là qu’en 1787 fut réalisée la dissolution du chlore gazeux dans une solution de potasse permettant d’obtenir une solution concentrée stable appelée « liqueur de Javel ».
En 1820, le pharmacien Antoine Germain Labarraque remplaça la potasse par de la soude pour obtenir des solutions d’hypochlorite de sodium : l’eau de Javel actuelle était née.

Le terme « eau de Javel » désigne une solution aqueuse et alcaline d’hypochlorite de sodium (NaOCl) et de chlorure de sodium (NaCl). Sa commercialisation en France est réglementée par le décret n^o 2001-881 du 25 septembre 2001 portant application de l’article L.214-1 du code de la consommation en ce qui concerne les préparations, les concentrés et les eaux de Javel.
Il existe ainsi sur le marché des eaux de Javel à différentes concentrations mais aussi des substituts solides sous formes de pastilles de dichloroisocyanurate de sodium (NaDCC) qui permettent de préparer des solutions de Javel.

Les eaux et extraits de Javel : hypochlorite de sodium en solution
(n^o CAS : 7681-52-9)

Production

Les extraits et eaux de Javel sont généralement obtenus en faisant réagir le dichlore Cl₂ avec une solution aqueuse d’hydroxyde de sodium NaOH (soude caustique). L’équation de la réaction s’écrit :
Cl₂ + 2(Na⁺ + OH–) → (Na⁺ + ClO⁻) + (Na⁺ + Cl⁻) + H₂O

L’eau de Javel contient donc, de par sa fabrication, de l’hypochlorite de sodium (NaOCl), qui donne le chlore actif (en tant qu’oxydant, degré d’oxydation du chlore +1). Elle contient aussi du chlorure de sodium NaCl (sel de cuisine, chlore inactif, degré d’oxydation −1). Un excès de soude (NaOH) est utilisé afin de maintenir un pH basique dans les solutions d’hypochlorite de sodium et de limiter la vitesse de décomposition.

Usages

Les utilisations de l’eau de Javel sont nombreuses en raison de ses propriétés détachante, blanchissante, désinfectante et désodorisante. Le grand public utilise ainsi l’eau de Javel pour détacher le linge, pour désinfecter les sols, surfaces et équipements sanitaires ou encore les ustensiles de cuisine. Dans le milieu professionnel, ce produit est utilisé entre autres dans le traitement des eaux (verdunisation), pour la désinfection de locaux, d’instruments médicaux ou d’équipements de restauration collective et pour le blanchiment des textiles et de la pâte à papier.

Mesure de la concentration : du degré chlorométrique au pourcentage massique

La concentration des eaux et extraits de Javel s’est longtemps exprimée, dans les pays francophones, par le degré chlorométrique (°chl), qui correspond au volume de dichlore gazeux susceptible d’être dégagé par un litre de solution sous l’action d’un acide à la température de 0 °C et à pression atmosphérique. Il est égal au nombre de litres de Cl₂ ayant servi à fabriquer un litre de solution. Cependant, depuis 2001, la concentration de l’eau de Javel est également indiquée en France en pourcentage massique de « chlore actif » (unité anglo-saxonne retenue au niveau européen).
Le tableau ci-dessous indique comment effectuer la conversion d’une unité à l’autre en fonction de la densité de la solution considérée.

Mesure de la concentration : tableau de conversion
Degré chlorométrique (°chl)	Densité de la solution	Quantité de chlore actif
		g/L	% massique
Z	d	3,165 × Z	0,3165 × Z / d

Un produit multiforme

Il existe des formes commerciales variées d’« eau de Javel » sous différentes dénominations, à différentes concentrations et dans différents conditionnements.
Le tableau suivant présente les principaux produits rencontrés.

Les différentes formes commerciales de l’eau de Javel
Dénomination	Usage	Conditionnement	Concentration en chlore actif	Degré chlorométrique
Hypochlorite de sodium	Industriel	Flacons ou bouteilles en plastique	13 %	47-50 °chl
Hypochlorite de sodium	Industriel	Flacons ou bouteilles en plastique	24-25 %	100 °chl
Concentrés, extraits ou eaux de Javel concentrées	Grand public	Doses-recharges de 250 mL (berlingots)	9,6 %	36 °chl
Eaux de Javel 9 °chl	Grand public	Bouteilles prêtes à l’emploi	2,6 %	9 °chl

Caractéristiques et propriétés chimiques

Les extraits et eaux de Javel sont des liquides ayant un léger reflet jaune-vert, une odeur dite « de chlore » et sont parfaitement solubles dans l’eau. Ils constituent des solutions basiques à caractère oxydant.
Malgré la simplicité apparente de la formule chimique et du mode de fabrication de ces produits, leurs propriétés résultent de leur instabilité, phénomène physico-chimique complexe. Tous les travaux effectués rapportent la présence d’acide hypochloreux libre (HOCl) dans l’eau de Javel sous forme de gaz dissous peu ionisé.

Action désinfectante

L’action désinfectante de l’eau de Javel est principalement due à l’action de l’acide hypochloreux HOCl et, dans certaines situations, à celle du dichlore Cl₂. Ces formes non ionisées du chlore dans l’eau pénètrent facilement à travers les parois des membranes cellulaires des entités microscopiques (virus, bactéries, spores…).
Le chlore actif libre présent dans la solution agit de deux façons : par un caractère oxydant général et par l’action immédiate et spécifique de chloration des fonctions aminées des protéines.
Suivant la concentration en HOCl et le temps de contact avec les micro-organismes, l’action pourra être majoritairement inhibitrice (action sur les fonctions aminées des micro-organismes) ou destructrice (lyse des cellules par pénétration jusqu’au cytoplasme) ou une combinaison des deux. Selon les normes européennes relatives aux désinfectants, l’eau de Javel a été reconnue comme bactéricide, fongicide, sporicide et virucide.

Stabilité

L’eau de Javel se décompose lentement à température ambiante. La chaleur, la lumière et la présence d’ions métalliques accélèrent cette dégradation, qui peut se faire selon deux voies :
1. Par oxydation en chlorates : 3 (Na⁺ + ClO⁻) → (Na⁺ + ClO3⁻) + 2 (Na⁺ + Cl⁻)
2. Par formation de dioxygène : 2 (Na⁺ + ClO⁻) → O₂ + 2 (Na+ + Cl⁻)

Plus les concentrations sont élevées, plus les vitesses de décomposition sont importantes : les concentrés d’eau de Javel sont donc moins stables et se conservent moins longtemps que les solutions diluées. Par ailleurs, la dissolution du dioxyde de carbone (CO₂) de l’air acidifie le milieu et favorise la formation d’acide hypochloreux qui lui-même se décompose en dichlore suivant la réaction :
HOCl + H⁺ + Cl⁻ → Cl₂ + H₂O
Le maintien d’un excès de soude (NaOH) permet donc de stabiliser les solutions de Javel en neutralisant l’influence du CO₂ atmosphérique.

Incompatibilités

NaOCl réagit avec l’ammoniac NH₃ et avec d’autres composés azotés pour former des chloramines (NH₂Cl, NHCl₂, NCl₃) : ces composés sont très irritants pour les yeux et les voies respiratoires. NaOCl forme du dichlore Cl₂ avec les acides (HCl, H₂SO₄…). Le dichlore est un gaz jaune verdâtre, toxique et irritant pour les yeux, la peau et les voies respiratoires. En atmosphère confinée, l’inhalation d’une importante quantité de ce gaz peut être fatale.

Étiquetage de l’eau de javel

Depuis le 1^er décembre 2010, un nouvel étiquetage des produits chimiques est obligatoire pour les substances selon le règlement (CE) n^o 1272/2008 relatif à la classification, à l’étiquetage et à l’emballage des substances et des mélanges, dit règlement CLP. Le tableau ci-dessous présente les classes de danger et l’étiquetage correspondant pour l’eau de Javel selon ce nouveau système en fonction de la concentration de la préparation.

Classification et étiquetage de l’eau de Javel selon le règlement CLP
Concentration	Classe de danger	Catégorie	Mention de danger	Pictogramme	Mention d’avertissement
c ≥ 5 %	Corrosion cutanée	1B	H314 Provoque des brûlures de la peau et des lésions oculaires graves.		Danger
1 %c < 5 %	Irritation cutanée	2	H315 Provoque une irritation cutanée.		Attention
c < 5 %	Lésions oculaires graves	1	H318 Provoque de graves lésions des yeux.		Danger
1 % ≤ c < 3 %	Irritation oculaire	2	H319 Provoque une sévère irritation des yeux.		Attention
c × M ≥ 25 % (M = 10)	Toxicité à court terme pour le milieu aquatique	1	H400 Très toxique pour les organismes aquatiques.		Attention
c × M ≥ 25 % (M = 1)	Toxicité à court terme pour le milieu aquatique	1	H410 Très toxique pour les organismes aquatiques, entraîne des effets à long terme.		Attention
c ≥ 5 %	Information additionnelle	—	EUH031 Au contact d’un acide, dégage un gaz toxique.	Pas de pictogramme	—

Les « pastilles de Javel » : dichloroisocyanurate de sodium (NaDCC ; n^o CAS : 2893-78-9)

Description

Les pastilles de Javel trouvées dans le commerce sont en général composées de dichloroisocyanurate de sodium, noté NaDCC, sous forme de sel dihydraté et à une teneur d’environ 70 à 80 %. Le NaDCC constitue une source stable de chlore libre. C’est un solide blanc à « odeur chlorée », très soluble dans l’eau, dont la formule chimique développée est la suivante :

Les utilisations du NaDCC sont similaires à celles des solutions d’eau de Javel mais un de ses principaux usages reste le traitement des eaux (désinfection des eaux de piscine par exemple).

Propriétés chimiques

En se dissolvant dans l’eau, le NaDCC s’hydrolyse en cyanurate de sodium et en acide hypochloreux (HOCl) :

Puis l’acide hypochloreux se dissocie lui-même en ion hypochlorite (ClO⁻) et en protons H⁺ :
HOCl ⇔ ClO⁻ + H⁺
On obtient donc ainsi une solution de Javel, le degré d’hydrolyse et la teneur en ions hypochlorites dépendant du pH.

À l’état solide, le NaDCC pur est un comburant puissant, c’est-à-dire qu’il est susceptible de provoquer un incendie en présence de matières combustibles. Cependant, les formulations commerciales sont constituées de NaDCC dihydraté ainsi que de différents excipients.
En présence d’humidité ou d’une faible quantité d’eau, ce solide se décompose en formant du dichlore toxique et du trichlorure d’azote NCl₃ qui peut exploser spontanément. Le NaDCC forme également du NCl₃ par réaction avec l’ammoniaque et ses sels, les ammoniums quaternaires, les amines et l’urée.

Étiquetage des pastilles de NaDCC dihydraté

Comme pour l’eau de Javel en solution, le tableau ci-dessous présente la classification harmonisée et l’étiquetage selon le nouveau système CLP pour des pastilles de Javel, c’est-à-dire un solide contenant environ 80 % de NaDCC dihydraté.

Classification et étiquetage des pastilles de Javel selon le règlement CLP
Classe de danger	Catégorie	Mention de danger	Pictogramme	Mention d’avertissement
Toxicité aiguë (voie orale)	4	H302 Nocif en cas d’ingestion.		Attention
Irritation oculaire	2	H319 Provoque une sévère irritation des yeux.
Toxicité spécifique pour certains organes cibles – exposition unique	3	H335 Peut irriter les voies respiratoires.
Danger pour le milieu aquatique – toxicité aiguë	1	H400 Très toxique pour les organismes aquatiques.
Danger pour le milieu aquatique – toxicité chronique	1	H410 Très toxique pour les organismes aquatiques, entraîne des effets néfastes à long terme.
Information additionnelle	–	EUH031 Au contact d’un acide, dégage un gaz toxique.	Pas de pictogramme

Mesures de précaution

Les accidents domestiques les plus fréquents avec les solutions ou les pastilles de Javel concernent l’ingestion involontaire ou le mélange avec d’autres produits. Les enfants notamment peuvent être victimes d’accidents par ingestion, c’est pourquoi il faut d’être particulièrement vigilant pour qu’ils n’aient pas accès aux produits javelisés. Quelques consignes générales de sécurité sont présentées ci-dessous.

Conservation et stockage des solutions ou des extraits d’eau de Javel

Les solutions et extraits d’eau de Javel doivent être conservés au frais, à l’abri de la lumière et de toute source de chaleur et à l’écart des acides et de l’ammoniaque. Les concentrés d’eau de Javel se conservent 2 à 3 mois contre 1 à 3 ans pour les solutions diluées.

Conservation et stockage des pastilles de Javel (NaDCC)

Les pastilles de NaDCC doivent être conservées dans des récipients hermétiques, à l’abri de l’humidité et de la chaleur et à l’écart de matières combustibles. Compte tenu de leur apparence, ne laissez surtout pas les pastilles de NaDCC à portée des enfants qui pourraient les confondre avec des friandises.

Manipulations, utilisations, quelques conseils…

Préparer une solution diluée à partir d’une dose-recharge (berlingot) d’eau de Javel concentrée :
– n’achetez pas de berlingots en grande quantité ;
– réalisez cette opération rapidement après l’achat, dans une pièce aérée et en faisant attention aux mains et aux yeux (risque de douleurs et de rougeurs par projection cutanée, risque d’irritation de la gorge par inhalation) ;
– transvasez le berlingot dans un flacon d’eau de Javel vide et convenablement étiqueté (pour éviter toute confusion, ne transvasez jamais dans une bouteille à usage alimentaire) ;
– effectuez la dilution avec de l’eau froide ;
– après dilution, jetez immédiatement la dose-recharge vide à la poubelle ;
– conservez toujours les berlingots et les flacons d’eau de Javel hors de portée des enfants (en hauteur ou dans un placard fermé à clé).

Utiliser l’eau de javel à la maison :
– pour un bon résultat, nettoyez au préalable la surface avec un détergent et rincez : l’eau de javel désinfecte mais ne lave pas ;
– ne mélangez jamais l’eau de Javel à un autre produit ménager : une réaction chimique peut diminuer son efficacité ou être dangereuse ;
– attention aux mélanges involontaires : le mélange eau de Javel-acide (produits détartrants, vinaigre…) provoque un dégagement gazeux de dichlore (Cl₂) toxique. Ne versez donc pas de l’eau de javel dans les WC alors que vous venez de mettre du détartrant ;
– n’ajoutez jamais une pastille de Javel (NaDCC) à une solution de Javel (NaOCl) : une réaction exothermique peut avoir lieu et vous n’obtiendrez pas une eau de Javel plus efficace ;
– ne nettoyez pas une litière d’animal domestique avec l’eau de Javel : l’urée contenue dans l’urine est un produit azoté qui peut réagir avec NaOCl pour former des chloramines (cf incompatibilités) ;
– refermez bien le flacon et rangez-le en position verticale après usage.

↑ « L’eau de javel : un nettoyant miracle ? » l’ingénieur chimiste de l’unité de Prévention du risque chimique détaille les bonnes pratiques à observer lors de l’utilisation de l’eau de javel (La Quotidienne, France 5).

Manipulateurs professionnels (laboratoires, industries) :
– n’utilisez pas l’eau de Javel pour effectuer une décontamination chimique après déversement ou dispersion accidentels de produits chimiques sans avoir vérifié au préalable la pertinence de ce mode de décontamination.

Que faire en cas d’accident ?

Ingestion d’eau de javel :
– appelez immédiatement le centre antipoison ;
– ne donnez pas à boire et ne faites pas vomir.
Projection d’eau de javel :
– sur la peau : rincez abondamment pendant 15 minutes ;
– dans l’œil : rincez abondamment à l’eau courante pendant 15 minutes et appelez un ophtalmologue.
Inhalation de chlore :
– sortez immédiatement de la pièce ;
– appelez le centre antipoison et restez au repos.

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Références

• Chambre Syndicale Nationale de l’Eau de Javel (CSNEJ) : www.eaudejavel.fr ; notamment les fiches conseils.
• « Eaux et extraits de Javel – Hypochlorite de sodium en solution », fiche toxicologique INRS n^o 157, 2006.
• « Dichloroisocyanurate de potassium – Dichloroisocyanurate de sodium », fiche toxicologique INRS n^o 220, 2011.