Le lignosulfonate de sodium (CAS 8061-51-6) est un polymère anionique hydrosoluble récupéré lors de la cuisson au sulfite du bois. Il agit principalement comme dispersant et réducteur d’eau pour béton : le squelette de lignine sulfonée s’adsorbe sur la surface des particules et les empêche de floculer. L’industrie l’achète pour les adjuvants du béton, les dispersions de colorants et de pigments, les formulations agrochimiques, la suppression des poussières sur les pistes de transport et les expanseurs de plaques de batteries plomb-acide.
Qu’est-ce que le lignosulfonate de sodium ?
Les lignosulfonates sont les sels de sodium, de calcium, de magnésium ou d’ammonium de l’acide lignosulfonique, un sous-produit du procédé au sulfite utilisé pour séparer les fibres de cellulose de la lignine qui lie le bois. Pendant la cuisson, les ions sulfite se fixent sur la lignine et la sulfonent ; la neutralisation avec une base sodique donne le sel de sodium. Le résultat est une poudre brune fluide (également vendue en granulés ou en liquide à 40-50 %) qui se dissout facilement dans l’eau.
C’est une substance UVCB : un matériau de composition inconnue ou variable. Il n’existe pas de formule moléculaire ni de masse moléculaire unique. Le polymère est polydispersé, avec des masses de chaîne allant d’environ un millier à plusieurs dizaines de milliers de g/mol selon la source de bois et le mode de traitement de la liqueur. Cette variabilité explique pourquoi le choix de la qualité et un essai préalable comptent ici plus qu’une seule ligne de spécification. Comme il provient de sous-produits de la fabrication de pâte à papier, le matériau est issu d’une matière première renouvelable et est biodégradable, bien qu’il se décompose lentement.
Propriétés et spécifications clés
Le tableau ci-dessous indique les valeurs typiques d’une poudre de lignosulfonate de sodium de qualité technique. Considérez-les comme des plages représentatives, non comme des garanties : les chiffres réels varient selon la qualité, et un Certificat d’analyse à jour régit toute expédition.
| Propriété | Valeur / remarque typique |
|---|---|
| Numéro CAS | 8061-51-6 |
| Synonymes | Lignosulfonate de sodium, sel de sodium de l’acide lignosulfonique, ligninsulfonate de sodium, SLS (selon le contexte) |
| Aspect | Poudre ou granulés fluides de couleur brune à brun foncé (également fournis sous forme liquide) |
| Charge ionique | Anionique |
| Masse moléculaire | Pas de valeur fixe — polymère polydispersé, environ 1 000 à plusieurs dizaines de milliers de g/mol |
| Solubilité dans l’eau | Facilement soluble ; les solutions à forte teneur en solides sont courantes |
| pH (solution à 1 %) | ~4 à 9 selon la qualité |
| Densité apparente | ~0,5 à 0,7 g/cm³ (poudre) |
| Humidité | Généralement ≤7 % dans les qualités en poudre séchée |
| Qualités | Béton/adjuvant, dispersant, agricole, anti-poussière, qualités à faible teneur en sucre/raffinées ; poudre ou liquide |
Une remarque pratique sur le choix de la qualité : les sucres réducteurs résiduels de la fabrication de pâte peuvent perturber la prise du ciment, de sorte que les travaux d’adjuvant pour béton nécessitent généralement une qualité à faible teneur en sucre ou fermentée, tandis qu’une application de dispersant général peut tolérer une qualité standard. Vérifiez la spécification de sucres réducteurs sur la fiche technique avant de vous engager dans un essai béton.
Comment fonctionne le lignosulfonate de sodium
Le mécanisme est l’adsorption plus la répulsion de charge. La molécule de lignosulfonate porte des groupes sulfonate anioniques le long d’un squelette hydrophobe ramifié. Le squelette s’ancre à la surface d’une particule — un grain de ciment, un pigment, une fine d’argile — tandis que les groupes sulfonate restent dans l’eau et confèrent à la particule une charge de surface négative. Les particules de même charge se repoussent au lieu de s’agglomérer.
Dans une pâte de ciment, cette défloculation libère l’eau piégée à l’intérieur des amas de particules, de sorte que la même maniabilité nécessite moins d’eau de gâchage. Dans une suspension de pigment, le même effet maintient les solides en suspension et empêche la sédimentation. Le compromis à mentionner : les lignosulfonates sont des performeurs de milieu de gamme. Ils sont peu coûteux et tolérants, mais ils n’atteindront pas la très forte réduction d’eau d’un superplastifiant polycarboxylate, et un surdosage dans le béton peut retarder la prise ou entraîner de l’air. Ce sont des produits de base, non des adjuvants haut de gamme.
Applications et dosage
Les valeurs de dosage ci-dessous sont des points de départ. Les lignosulfonates varient d’un lot à l’autre, alors confirmez leur performance par un essai sur vos propres matériaux avant de fixer un dosage.
Réducteur d’eau / plastifiant pour béton
En tant que réducteur d’eau simple, le lignosulfonate de sodium se comporte comme un adjuvant de type A selon ASTM C494 (réducteur d’eau) ; il n’atteint le type D (réducteur d’eau et retardateur) que lorsqu’il est mélangé à des composants retardateurs, donc formulez toute revendication de type D autour de la formulation finie, et non de la poudre brute. Le dosage typique est de 0,2 à 0,6 % en poids de ciment. Le lignosulfonate de calcium est le contre-ion le plus courant pour le béton ; le sodium est choisi lorsque la chimie du mélange le favorise ou lorsqu’un adjuvant à faible teneur en calcium est nécessaire.
Dispersant pour colorants, pigments, noir de carbone et produits agrochimiques
Utilisé pour disperser et stabiliser les solides dans les bains de teinture, les pâtes de pigments, le noir de carbone et les formulations de pesticides et produits agrochimiques en poudre mouillable. Le dosage typique est de 0,1 à 1 % de la formulation, ajusté selon la charge en solides et la finesse. La grande solubilité dans l’eau du sel de sodium est un avantage dans les produits séchés par pulvérisation et à base d’eau.
Suppression de la poussière sur les routes non revêtues
Appliqué sous forme de pulvérisation diluée, le lignosulfonate lie les fines particules entre elles et aux agrégats plus grossiers, réduisant la poussière fugitive sur les pistes de transport et les surfaces non revêtues. Il est hygroscopique, il aide donc aussi à retenir l’humidité dans la surface. L’application se fait généralement sous forme de solution aqueuse diluée à un taux déterminé par la surface et le trafic ; une nouvelle application est nécessaire après de fortes pluies car il est soluble dans l’eau.
Expanseur de plaque négative pour batteries plomb-acide
Il s’agit d’une utilisation spécifique au sodium. Le lignosulfonate est un composant du mélange expanseur dans la plaque négative des batteries plomb-acide, où il aide à préserver la surface active du plomb au cours des cycles de charge-décharge. Le lignosulfonate de calcium n’est pas utilisé ici.
Autres utilisations
Le lignosulfonate de sodium sert également de liant pour granulés dans l’alimentation animale, de défloculant dans les corps et barbotines céramiques, d’additif dans les fluides de forage pétrolier, et de vecteur et agent chélateur pour les micronutriments en agriculture.
Lignosulfonate de sodium vs. de calcium
Les deux sels partagent la même chimie du lignosulfonate et agissent tous deux comme plastifiants et dispersants. Le contre-ion détermine le choix. Le calcium est le réducteur d’eau pour béton par défaut, le moins cher, car il est compatible avec la chimie du ciment Portland. Le sodium est préféré lorsque le calcium poserait problème — certaines dispersions de colorants et produits agrochimiques, saumures de gisements pétroliers, expanseurs de batteries — ou lorsqu’une solubilité plus élevée et un produit à faible teneur en calcium sont nécessaires. Pour la présentation axée sur le béton, consultez notre page sur le lignosulfonate de calcium.
| Attribut | Lignosulfonate de sodium | Lignosulfonate de calcium |
|---|---|---|
| CAS | 8061-51-6 | 8061-52-7 |
| Contre-ion | Sodium | Calcium |
| pH (1%) | ~4 à 9 | ~3 à 6 |
| Utilisation principale | Dispersant ; réducteur d’eau spécialisé ; expanseur de batterie | Réducteur d’eau / plastifiant pour béton (la référence) |
| Dosage béton (en poids de ciment) | 0.2-0.6% | 0.1-0.3% |
| Batteries plomb-acide | Oui (expanseur de plaque négative) | Non |
| Choisi lorsque | Le calcium est incompatible ; une solubilité élevée / faible teneur en calcium est nécessaire | Coût le plus bas ; compatible avec le ciment Portland |
Conditionnement, approvisionnement en vrac et délai de livraison
RawSource est un partenaire d’approvisionnement : nous fournissons le lignosulfonate de sodium en vrac selon les spécifications plutôt que de le produire. Les formats courants sont les sacs de 25 kg, les grands sacs de 500 kg et 1 tonne (1 000 kg), et le liquide en conteneurs, expédiés par palette, conteneur ou camion complet. Le délai de livraison dépend de la qualité, du volume et de l’approvisionnement en cours ; des quantités par conteneur et des programmes d’approvisionnement récurrents sont disponibles. Indiquez-nous l’application, la qualité ou la spécification dont vous avez besoin, ainsi que le volume annuel, et nous établirons un devis en conséquence.
Qualité et documentation
Les fiches techniques, les fiches de données de sécurité et un certificat d’analyse de lot sont disponibles sur demande. Comme le lignosulfonate est un matériau variable et dépendant du lot, nous recommandons de demander le certificat d’analyse pour le lot spécifique et de réaliser un essai sur votre propre formulation avant de passer à l’échelle de production avec une nouvelle qualité.
Questions fréquemment posées
À quoi sert le lignosulfonate de sodium ?
Ses principales utilisations sont comme dispersant (colorants, pigments, noir de carbone, produits agrochimiques), réducteur d’eau pour béton, agent antipoussière sur les routes non revêtues, liant pour granulés d’alimentation animale, défloculant céramique et expanseur de plaque négative dans les batteries plomb-acide.
Quelle est la différence entre le lignosulfonate de sodium et de calcium ?
Ils partagent la même chimie du lignosulfonate mais portent des contre-ions différents. Le calcium est le réducteur d’eau pour béton standard et peu coûteux. Le sodium est utilisé lorsque le calcium serait incompatible, lorsqu’une solubilité plus élevée est nécessaire, ou dans les expanseurs de batteries. Voir le tableau comparatif ci-dessus.
Le lignosulfonate de sodium est-il soluble dans l’eau ?
Oui. Il est très soluble dans l’eau et se dissout facilement pour former des solutions à haute teneur en solides, ce qui explique en partie pourquoi il est privilégié dans les dispersions à base d’eau et les produits séchés par pulvérisation.
Quel est le dosage typique dans le béton ?
En tant qu’adjuvant réducteur d’eau, une plage de départ typique est de 0,2 à 0,6 % en poids de ciment. Le lignosulfonate de calcium est plus couramment utilisé pour le béton à 0,1 à 0,3 %. Confirmez avec un mélange d’essai, car le matériau varie selon le lot.
Le lignosulfonate de sodium est-il biodégradable ?
Il est dérivé de sous-produits renouvelables issus de la fabrication de pâte de bois et est biodégradable, bien qu’il se dégrade lentement dans l’environnement.
Quel est le pH du lignosulfonate de sodium ?
Une solution à 1 % se situe généralement entre environ pH 4 et 9 selon la qualité. Le lignosulfonate de calcium tend à être plus acide, autour de pH 3 à 6.