Chemical Industry

Chimie industrielle / industrie chimique 

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En tant que l'un des secteurs industriels les plus prospères, l'industrie chimique est constamment soumise à une forte pression en matière d'innovation liée entre autres à la mondialisation croissante. La recherche et le développement dans les différents secteurs de la chimie jouent par conséquent un rôle essentiel. 

La chimie apporte des solutions à de nombreux problèmes du quotidien. Si quelque chose se casse, nous nous procurons de la colle qui permet de le réparer. Si nous tombons malades, il existe dans de nombreux cas un principe actif pour le traitement. Et si ce n'est pas le cas, il peut être développé. Des maladies considérées il y a longtemps comme incurables sont aujourd'hui traitées avec succès. L'industrie chimique peut répondre à de nombreuses demandes spécifiques en matière de matériaux et trouver des solutions aux problèmes les plus variés. 

Matières premières organiques et inorganiques

Les produits chimiques sont incontournables pour les grands secteurs de l'industrie, par exemple pour l'industrie pharmaceutique et automobile, l'industrie des matières synthétiques, l'industrie alimentaire, l'industrie agricole et l'industrie des matériaux de construction. À ce titre, des matières premières organiques et inorganiques sont nécessaires. 

De nombreuses matières premières inorganiques nécessaires en grandes quantités et introuvables dans la nature sont produites à un prix abordable dans la chimie industrielle dans des unités de production de masse. En font partie les produits chimiques de base, par ex. le fer, à partir duquel est fabriqué l'acier avec lequel on produit des outils et des machines, ou le carbonate de sodium (soude) sous la forme de produit de nettoyage.  

La fabrication chimique du fer à partir de ses minerais remonte très loin dans le temps. La découverte du fer et des outils et armes avec lequel ils sont fabriqués est tellement importante que les historiens ont donné à ce siècle le nom de l'âge du fer. Pendant la Révolution industrielle, l'importance du fer augmenta fortement. Dans des hauts fourneaux modernes, le minerai de fer est réduit en fer avec du charbon et en utilisant l'oxygène de l'air lors d'un processus de plusieurs étapes.  

Un autre procédé important est le procédé Solvay qui porte le nom d'un chimiste belge et qui sert à la fabrication du carbonate de sodium. À partir du carbonate de calcium et du chlorure de sodium sont fabriqués le carbonate de sodium et le chlorure de calcium. Dans la mesure où la réaction ne se déroule pas de manière volontaire, de l'ammoniac est ajouté, presque comme un catalyseur, dans ce processus cyclique complet.  

Dans l'électrolyse chlore-alcali, le chlorure de sodium est décomposé par électrolyse en gaz chloré, hydroxyde de sodium et hydrogène. Dans la mesure où ces produits apparaissent toujours dans le même ratio, on les appelle des coproduits.  

Le procédé Haber-Bosch produisit pour la première fois de l'ammoniac en grandes quantités. Pour cela, la mise en réaction de l'azote provenant de l'air est réalisée avec de l'hydrogène à 500 °C et 300 bars. À haute pression, la formation d'ammoniac est favorisée selon le principe de Le Chatelier (4 particules de gaz deviennent 2 particules de gaz). Pour que la réaction réussisse, un catalyseur ferrique est nécessaire. 

N2 + 3 H2 → 2 NH3


L'hydrogène nécessaire pour cela est produit dans un réacteur à gaz de synthèse. La mise en réaction du méthane, le composant principal du gaz naturel, se fait ici avec de l'eau, du monoxyde de carbone et de l'hydrogène apparaissent.  

CH4 + H2O → CO + 3 H2

 

Avec l'oxygène de l'air, le monoxyde de carbone est oxydé en CO2, puis rincé, ce qui permet d'obtenir de l'hydrogène pur. Celui-ci peut être utilisé pour la synthèse de l'ammoniac. 

L'ammoniac ainsi fabriqué est utilisé en grande partie dans le procédé Ostwald. Pour cela, l'ammoniac est oxydé en plusieurs étapes pour être transformé en acide nitrique.  

NH3 + 2 O2 → HNO3 + H2O


On obtient un acide nitrique d'environ 60 %. Il peut être transformé entre autres en nitrates et engrais. 

Pétrochimie

De nombreuses matières premières organiques reposent sur la pétrochimie. Le pétrole et le gaz naturel, composés d'hydrocarbures aliphatiques et aromatiques, sont décomposés en fractions et traités pour être transformés en une multitude de produits dérivés. Ceux-ci constituent à leur tour des produits de départ pour des produits pharmaceutiques, des matières synthétiques, des tensioactifs, des colorants et des carburants par exemple. Les produits directs obtenus avec le procédé de vapocraquage sont des gaz comme l'éthane et l'éthylène, on obtient également de l'isoprène, de l'ammoniac, de l'acide acétique et du méthanol. Certains de ces produits sont des monomères essentiels pour l'industrie des matières synthétiques, par ex. pour la fabrication de polyéthylène ou d'acétate de vinyle. Ce dernier peut facilement polymériser et sert de matière première pour la fabrication de papier et de textiles. L'acide adipique et le caprolactame sont des matières de base pour la fabrication du nylon et du perlon.

Arômes et parfums – Substances odorantes issues de la pétrochimie

La pétrochimie a ouvert la voie aux substances odorantes. En raison des grandes quantités de substances requises dans le secteur Arômes et parfums, les sources naturelles ne suffisent pas. C'est pourquoi l'industrie fait appel à des substances odorantes fabriquées artificiellement. Elles sont utilisées pour les parfums, les bougies parfumées, les huiles, les détergents et les produits de nettoyage. Le limonène présent naturellement a pu être fabriqué pour la première fois en réchauffant de l'isoprène. Il est également obtenu par l'extraction à partir d'écorces d'orange. Le citronellol, le géraniol, le linalol et la coumarine sont des exemples d'autres substances odorantes et arômes naturels présents dans notre portefeuille. Un parfum de jasmin peut être obtenu par le jasmonal fabriqué synthétiquement. L'éthyle 2-naphthyl éther permet d'obtenir non seulement un parfum de fleurs d'oranger, mais également un goût de fraise. 

Des huiles sont par ailleurs utilisées en tant que réfrigérant pour transporter la chaleur générée. Le réfrigérant doit souvent avoir de bonnes propriétés électriques isolantes. Des esters organiques spéciaux sont utilisés à cette fin. Contrairement à leurs prédécesseurs, ils sont incombustibles et également biodégradables, ils sont par conséquent considérés comme sans risque pour l'environnement.  

Multiples domaines d'application : Technologie aéronautique, industrie des matériaux de construction, industrie cosmétique et quotidien du bureau

L'industrie chimique sert également à la technologie aéronautique. En plus des matériaux comme les silicones et des matières synthétiques comme les polyétherimides, on a besoin de produits chimiques fins et spéciaux pour les revêtements et les peintures. Nous contribuons au perfectionnement technologique dans l'aéronautique, avec par exemple des matériaux d'électrodes pour le développement de nouvelles batteries. 

Des lubrifiants sont fabriqués pour l'industrie des matériaux de construction. Ils doivent empêcher la corrosion de contact ou permettre les adhérences. L'utilisation d'un lubrifiant est également multiple. Les lubrifiants solides sont ici du graphite, du disulfure de molybdène ainsi que du flonium ou du téflon. Les lubrifiants réfrigérants visent à empêcher le frottement dans les unités de production et à évacuer la chaleur générée. Les lubrifiants réfrigérants et les graisses offrent également grâce à leurs additifs une protection contre la corrosion. Pour les fabrications fortement sollicitées thermiquement, du graphite, des particules céramiques et des matières synthétiques sont utilisés. 

Dans l'industrie cosmétique, on fait la différence entre les composants naturels et synthétiques. Ils sont utilisés dans des mélanges de substances pour le soin du corps, l'hygiène dentaire et la protection cutanée. À cela s'ajoutent des conservateurs destinés à prolonger la durée de conservation et pour leur effet antibactérien. Des composants comme le lactate de sodium protègent la peau du dessèchement. L'ester d'acide phtalique, le panthénol, l'oxyde de zinc et le tocophérol sont également souvent présents dans les produits cosmétiques, les shampooings et les après-shampooings. L'acide lactique surtout contribue à l'amélioration du teint.  

De même, les désinfectants ne sont rien sans l'industrie chimique. Les oxydants qui décomposent l'oxygène ont un effet bactéricide. Dans certains cas, cette propriété a un effet positif dans la lutte contre certains virus. Pour désinfecter des surfaces et des instruments, des alcools comme l'éthanol et l'isopropanol sont utilisés. Des acides péracétiques, du peroxyde d'hydrogène et de la chloramine T sont également utilisés en tant que désinfectants dans le secteur médical et technique en raison de leur effet hautement bactéricide. Grâce à leur action antiseptique, des produits comme le chloroxylénol, le triclosan, la chlorhexidine et la povidone iodée sont utilisés pour la désinfection de la peau et des muqueuses. 

Le quotidien au bureau est inimaginable sans la chimie. Quiconque veut imprimer a besoin d'encre ! La poudre fine d'un toner est constituée de résine synthétique, d'oxydes de métal magnétisables, de pigments, de diluants et d'autres adjuvants et ressemble à un liquide. Pour les liquides de transfert, des pigments d'une taille de particule inférieure à 1 µm sont dispersés dans le colorant, ce qui augmente considérablement la qualité d'impression. Alors qu'au commencement de l'impression, on travaillait encore avec des métaux lourds nocifs, ceux-ci ont depuis longtemps été remplacés par le silicium et d'autres alternatives respectueuses de l'environnement. 

Éléments de base de l'impression 3D

Dans les secteurs de l'industrie automobile/des équipements automobile et de la médecine/l'industrie pharmaceutique, la production est réalisée en partie en impression 3D. Avec la fabrication additive, le produit souhaité est construit couche après couche par dépôt de matière. Pour ce faire, les matériaux peuvent être des matières synthétiques, mais également des métaux. Ce qui permet de mettre à disposition plus rapidement des prototypes et d'accélérer le développement des produits. Pour les matières synthétiques le plus souvent thermoplastiques, nous fournissons les éléments de base comme le 4,4’-difluorobenzophénone, le bisphénol A, l'acrylonitrile et le styrène.  

Il est évident que la branche automobile vit un profond changement. Dans ce contexte, l'attention est tournée vers les véhicules électriques à batteries. Des dispositions strictes en matière d'émissions ainsi que le changement de cap vers la construction légère provoquent un changement dans les matières premières nécessaires. Ce sont le plus souvent des composés d'aluminium. Ils réduisent le poids et sont adaptés à l'impression 3D. 

Comme autres produits nécessaires en grandes quantités dans l'industrie automobile, on peut citer le charbon actif pour les systèmes de filtres à air et les matières synthétiques à base d'acrylate (vitres, tapis de sol).  

Dans le catalogue abcr, vous trouverez de très nombreux produits fabriqués à grande échelle disponibles en petites quantités pratiques pour l'utilisation en laboratoire. Pour des applications dans la production, nous proposons de nombreux produits en vrac. Dans la plupart des cas, un conditionnement adapté au besoin du client est possible dans des contenants les plus variés.