Borax
Cristal de borax
Général
Nom IUPAC	tétraborate de sodium
No CAS	1303-96-4 (•10H2O) 12179-04-3 (•5H2O)
No E	E285
Apparence	cristaux blancs ou poudre cristalline. (décahydrate) [1]
Propriétés chimiques
Formule brute	H20B4Na2O17Na2B4O7•10H2O
Masse molaire[2]	381, 372 ± 0, 035 g·mol-1 H 5, 29 %, B 11, 34 %, Na 12, 06 %, O 71, 32 %,
Propriétés physiques
T° fusion	75 °C (décahydrate) [1]
T° ébullition	320 °C (décahydrate) [1]
Solubilité	dans l'eau à 20 °C : 51 g·l-1 (décahydrate) [1]
Masse volumique	1, 7 g·cm-3 (décahydrate) [1]
Précautions
Directive 67/548/EEC
T
Phrases R : 60, 61,
Phrases S : 45, 53,
SIMDUT[3]
D2B,
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

Le borax (Na₂B₄O₇•10H₂O), de l'arabe bawraq ou du persan boûraq (blanc - brillant) ^[4], est un minerai de bore nommé aussi tétraborate de sodium décahydraté ou borate de sodium.

Le borax est un sel inodore et incolore, qui se présente sous forme de paillettes ou de poudre. Il peut être irritant.

Sa variante déshydratée Na₂B₄O₇•5H₂O est nommée Tincalconite^[5].

Origine géologique

Le minerai de borax se trouve le plus souvent à l'emplacement d'anciens lacs asséchés (où l'eau s'est évaporée).

Histoire

Il a été utilisé dès le Moyen Âge, où il était importé du Tibet^[5] et connu sous des noms tels que tincar, tinckal^[6], ou encore Chrysocolla^[5], et arrivait en Europe par la route de la soie.

Usages

Fabrication du bore

Le borax est le minerai du bore. Il sert de départ à la fabrication de l'acide borique et du perborate de sodium.

Industrie du verre

Le borax entre dans la composition des verres borosilicates (comme le Pyrex) où sa propriété de fondant permet d'abaisser la température de fusion, et de limiter la consommation de combustible (en 1995, un quart de la consommation mondiale de bore était absorbée par l'industrie du verre^[7]).

Il est aussi utilisé pour la décoration des porcelaines, où il augmente la fluidité des émaux.

Métallurgie

Les alchimistes se servaient déjà du borax^[6] comme flux dans la fusion et la soudure des métaux. Il est toujours utilisé comme tel par les artisans chaudronniers pour les brasures dites «à la forge» où il évite de chauffer trop le fer ou l'acier soudé et évite l'oxydation au sein de la soudure.

Outre le fait que le borax soit un fondant pour les laitiers, sa mouillabilité et sa réactivité sont exceptionnelles^[5]. Lors de la forge, saupoudrer la pièce de borax permet la formation d'un film protecteur qui s'étale sur la surface, va absorber les scories et éviter la formation d'oxydes. Son rôle est essentiel lors de la forge des lames de Damas, où il diminué la quantité d'oxydes emprisonnés au soudage de deux feuilles^[5].

Cette remarquable propriété, mal expliquée à l'époque, a contribué à donner une dimension mystérieuse au savoir-faire du forgeron. Sa grande solubilité dans l'eau ne permet cependant plus de le retrouver sur les sites de forge ou de fours : on ne peut prouver son utilisation que par analyse métallurgique des aciers.

Sa propriété de fondant présente cependant l'inconvénient de dégrader les matériaux réfractaires des fours^[5].

Industrie nucléaire

Le bore (sous forme de «bore-10») est utilisé dans les réacteurs de centrales nucléaires comme ralentisseur ou absorbeur de neutrons lents.
Mélangé - à dose requise - à l'eau du circuit primaire, il sert à contrôler les réactions thermonucléaires et d'éviter l'emballement du réacteur en empêchant d'atteindre le seuil de criticité. En cas de problème de descente des barres de contrôle (dont le matériau, cadmium surtout absorbe les neutrons lents, injecté à dose plus importante, il aide à contrôler ou stopper la réaction nucléaire.
Pour maintenir un réacteur à l'arrêt, une dose plus importante de bore doit être injectée et maintenue dans le circuit primaire. L'eau «borée» ou «boriquée» est l'une des deux lignes de défense protégeant un réacteur nucléaire de l'emballement ^[8].

Biocide

Comme insecticide, on le mélange avec du sucre-glace à parties identiques, sous forme de poudre blanche vendue en pharmacie, afin d'attirer blattes (ou cafards) dont le système nerveux sera progressivement détruit. Dans le cas des rongeurs (rats, souris, ... ), ajouter une partie de plâtre au mélange, qui sera toujours positionné dans un lieu chaud et sombre.

L'utilisation comme insecticide est aussi faite avec les charpentes en bois : dilué dans l'eau, le borax pénètre dans le bois et permet un traitement économique contre les insectes xylophages.

Le borax s'est vu consacré comme un bon détergent et antiseptique.

Autres utilisations

Le borax entre dans la fabrication d'engrais, de savon, ... On le retrouve aussi dans les composants électroniques ou le liquide de transmission.

On l'utilisait jadis aussi en chimie analytique qualitative pour identifier les ions présents dans une solution : en humectant légèrement de poudre de borax avec une goutte de solution au moyen d'une œse de platine et en portant le tout dans une flamme air-méthane, on formait une masse pseudo-vitreuse ("la perle au borax") dont la couleur orientait l'analyste sur la composition de la solution.

Les qualités ignifuges du borax sont recherchées dans le traitement des isolants naturels, comme par exemple l'ouate de cellulose. Dilué dans l'eau, le sel de bore pénétre bien dans le bois et ne s'évapore pas. C'est un retardateur de flamme fréquemment utilisé aux États-Unis^[7].

Gisements et extraction

Historiquement, les premiers gisements connus et exploités sont ceux du Tibet. Le borax venait aussi de la Turquie, où il est toujours extrait. D'autres gisements, en Iran et en Égypte sont toujours exploités.

L'essentiel de l'approvisionnement moderne vient du continent américain : on en a découvert en 1875 dans la Vallée de la mort en Californie, aux États-Unis. Aujourd'hui, cet État assure légèrement moins de la moitié de la production mondiale de borax. Un musée lui est consacré dans la Vallée de la mort.

Il existe aussi de nombreux gisements en Bolivie, dans le sud de l'Altiplano, au Mexique et en Argentine.

L'extraction du minerai se fait après broyage. La totalité est mis en présence d'eau à ébullition. Le borax passe en solution et est ainsi scindé de la gangue insoluble. Il est récupéré par évaporation de l'eau, cristallisation avec 5 (pentahydraté) ou 10 (décahydraté) molécules d'eau puis centrifugation. Les produits sont ensuite séchés dans des fours tournants.

Toxicité, écotoxicité, précautions à prendre

Quelquefois recommandé dans les recettes-maison, il s'agit néanmoins d'un agent chimique nocif, à manipuler avec des protections.

Le borax peut entrainer nausées, irritations cutanées, essoufflements, maux de tête et de graves lésions des organes en cas d'empoisonnement sévère ^[9].

Depuis le 6 novembre 2008 les sels de bore sont classés toxiques pour la reproduction (catégorie 2) par la règlementation européenne et , comme tels, sont étiquetés toxiques (logo à tête de mort) avec les mentions suivantes qui doivent être clairement marquées sur les emballages :

R60 - Peut altérer la fertilité R61 - Risque au cours de la grossesse d'effets néfastes pour l'enfant S45 - En cas d'accident ou de malaise, consulter immédiatement un médecin (si envisageable lui montrer l'étiquette) S53 - Éviter l'exposition - se procurer des instructions spéciales avant utilisation

Norme sanitaire de potabilité : En France, le contenu en bore ne doit pas dépasser 1 milligramme par litre ^[10].

Voir aussi

1. TETRABORATE DE SODIUM, DECAHYDRATE, fiche de sécurité du Programme International sur la Sécurité des Substances Chimiques, consultée le 9 mai 2009
2. Masse molaire calculée selon Atomic weights of the elements 2007 sur www. chem. qmul. ac. uk
3. «Tétraborate de sodium décahydraté» dans la base de données de produits chimiques Reptox de la CSST (organisme québécois responsable de la sécurité et de la santé au travail), consulté le 25 avril 2009
4. (fr) Laurent Marthinet, «Etymologie du Bore». Consulté le 24/10/09
5. Madeleine Durand-Charre, Les aciers damassés : Du fer primitif aux aciers modernes, Mines Paris ParisTech Les Presses, coll. «Collection histoire et sociétés», 2007, 206 p. (ISBN 978-2-91-176287-1 et 2-911762-87-8) , p.  170 
6. (fr) Introduction au Bore sur universalis. fr, Encyclopædia Universalis France. Consulté le 24/10/09
7. (fr) Description du Bore sur SfC. fr. Consulté le 24/10/09
8. Avis d'incident de niveau 1 de l'échelle INES pour concentration insuffisante en bore du circuit primaire de la centrale du Bugey (émis à Paris, le 04 Septembre 2003 par l'ASN)
9. Notice sur la toxicité du borax sur (en) pesticideinfo. org
10. Fuite d'eau borée sur le site du Tricastin Enerzine, selon communiqués ASN, Préfecture de la Drôme, Sortir du Nucléaire

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La version présentée ici à été extraite depuis cette source le 09/12/2010.
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