Bicarbonate de calcium

Le bicarbonate de calcium, également appelé hydrogénocarbonate de calcium, a pour formule chimique Ca(HCO3)2. Ce terme ne désigne pas un composé solide connu ; il existe uniquement en solution aqueuse contenant les ions calcium (Ca2+), bicarbonate (HCO-
3) et carbonate (CO2-
3), ainsi que du dioxyde de carbone (CO2) dissous. Les concentrations relatives de ces espèces carbonées dépendent du pH ; le bicarbonate prédomine dans la plage 6,36-10,25 dans l’eau douce.

Toutes les eaux en contact avec l’atmosphère absorbent du dioxyde de carbone, et lorsque ces eaux entrent en contact avec les roches et les sédiments, elles acquièrent des ions métalliques, le plus souvent du calcium et du magnésium, de sorte que la plupart des eaux naturelles qui proviennent des cours d’eau, des lacs et surtout des puits, peuvent être considérées comme des solutions diluées de ces bicarbonates. Ces eaux dures ont tendance à former du tartre carbonaté dans les tuyaux et les chaudières et elles réagissent avec les savons pour former une écume indésirable.

Les tentatives de préparer des composés tels que le bicarbonate de calcium solide en évaporant sa solution à sec donnent invariablement à la place le carbonate de calcium solide :

Ca(HCO3)2(aq) → CO2(g) + H2O(l) + CaCO3(s).

On connaît très peu de bicarbonates solides autres que ceux des métaux alcalins, à l’exception du lithium et de l’ion ammonium.

La réaction ci-dessus est très importante pour la formation des stalactites, stalagmites, colonnes et autres spéléothèmes à l’intérieur des grottes, et d’ailleurs, pour la formation des grottes elles-mêmes. Lorsque l’eau contenant du dioxyde de carbone (y compris le CO2 supplémentaire acquis par les organismes du sol) traverse le calcaire ou d’autres minéraux contenant du carbonate de calcium, elle dissout une partie du carbonate de calcium, devenant ainsi plus riche en bicarbonate. Lorsque l’eau souterraine pénètre dans la grotte, l’excès de dioxyde de carbone est libéré de la solution du bicarbonate, ce qui entraîne le dépôt du carbonate de calcium beaucoup moins soluble.

Dans le processus inverse, le dioxyde de carbone (CO2) dissous dans l’eau de pluie (H2O) réagit avec le carbonate de calcium calcaire (CaCO3) pour former du bicarbonate de calcium soluble (Ca(HCO3)2). Ce composé soluble est ensuite emporté par l’eau de pluie. Cette forme d’altération est appelée carbonatation.

En médecine, le bicarbonate de calcium est parfois administré par voie intraveineuse pour corriger immédiatement les effets dépresseurs cardiaques de l’hyperkaliémie en augmentant la concentration de calcium dans le sérum et, en même temps, en corrigeant l’acide habituellement présent.

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