9. Le cœur chimique de la voie de formation

Le procédé de grillage décrit dans le fascicule de brevet repose sur quatre facteurs :

1. une source de chrome,

2. un composé basique de calcium et/ou de sodium,

3. une atmosphère oxydante, en particulier l’oxygène, et

4. une température et un temps de réaction suffisants.

De manière simplifiée, le sous-processus central formant le chromate de calcium peut être représenté comme suit :

2 Cr₂O₃ + 4 CaO + 3 O₂ → 4 CaCrO₄

Pour le chromate de sodium, la voie d’oxydation correspondante en cas d’emploi de carbonate de sodium peut être formulée schématiquement :

2 Cr₂O₃ + 4 Na₂CO₃ + 3 O₂ → 4 Na₂CrO₄ + 4 CO₂

Ces équations sont des bilans de matière de la voie de formation des chromates, pas une affirmation selon laquelle toute surface réelle d’installation correspondrait à un système pur idéalisé. Elles montrent toutefois le lien chimique connu depuis longtemps : une source de chrome contenant du Cr(III), une base et l’oxygène forment sous sollicitation thermique une voie chromate-Cr(VI).

Une teneur en calcium déclarée en CaO dans un verre ou un silicate ne signifie pas automatiquement que de l’oxyde de calcium libre est présent. Pour l’évaluation liée à l’application, c’est la disponibilité réactionnelle qui est déterminante. Les silicates de calcium peuvent eux aussi fournir du calcium pour la formation de chromate ; Sayano décrit des réactions correspondantes. [11]