ANTIOXYGÈNES

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Le terme « antioxygène » désigne des substances qui, ajoutées à faible dose à des matières spontanément oxydables à l'air, sont capables d'empêcher l'action de l'oxygène libre, communément appelée autoxydation.

Du point de vue de la terminologie, on a successivement utilisé les termes « inhibiteurs », « antioxydants », puis « antioxygènes ». Le premier de ces mots a le défaut d'être vague ; le second est impropre et inexact, car les substances antioxygènes n'ont pas d'action retardatrice sur les oxydants chimiques tels que l'acide chromique, le permanganate de potassium, etc.

Les antioxygènes agissent par « catalyse négative », en ralentissant la vitesse de réaction. En toute rigueur, le terme catalyse est impropre ici, puisque les antioxygènes sont détruits par l'oxygène de façon irréversible. Il est aussi essentiel de bien distinguer leur mode d'action des autres effets protecteurs vis-à-vis de l'oxygène, notamment des procédés visant à éviter le contact direct de la matière oxydable avec l'oxygène (isolement par une couche imperméable, vernis par exemple, ou bien raréfaction de l'oxygène au voisinage du corps oxydable). Le terme « antioxygène » doit donc être strictement réservé aux agents protecteurs qui agissent par diminution de l'activité de l'oxygène sans l'écarter ou le raréfier.

Les antioxygènes permettent la protection des substances oxydables contre les méfaits de l'oxygène. Aussi ont-ils reçu, peu après les premiers travaux de Charles Moureu et Charles-Robert Dufraisse en 1917, d'importantes applications industrielles : on les utilise dans des secteurs très variés, comme la lutte contre le vieillissement du caoutchouc, le gommage des carburants, le cognement des moteurs à combustion interne, le rancissement des corps gras. Bien qu'ils ne constituent pas nécessairement des inhibiteurs de polymérisation, ils sont parfois utilisés pour la stabilisation de divers monomères.

Historique

L'évolution de nos connaissances sur la protection contre l'action de l'oxygène atmosphérique peut se diviser en trois périodes.

Il y eut tout d'abord une période empirique (avant la découverte de l'oxygène) pendant laquelle on a cherché à se défendre contre les méfaits de l'air, sans même connaître le vrai responsable, l'oxygène. Certains procédés utilisés depuis l'Antiquité avaient pour résultat de mettre les matières périssables à l'abri de l'oxydation, d'une manière plus ou moins efficace. On avait recours, entre autres, à des préparations végétales reconnues aujourd'hui pour être riches en phénols, aux macérations tannantes, à l'enfumage, etc.

Au cours de la deuxième période, les notions se précisent peu à peu. La première observation scientifique remonte à 1797 : Claude Berthollet a constaté que des traces de produits sulfurés empêchaient l'oxyluminescence du phosphore. En 1843, Deschamps a montré que le benjoin supprimait le rancissement des graisses. En 1856, Eugène Chevreul a signalé que la vitesse de dessication des huiles dépendait de la nature du bois sur lequel on les étalait : on a reconnu depuis que le retard à la dessication augmente lorsque la teneur des bois en phénols s'élève. En 1848, Rump a préservé le chloroforme de l'action de l'air par addition de traces d'alcool : cette méthode de stabilisation est encore utilisée. Il faudrait également mentionner la protection du caoutchouc, signalée pour la première fois en 1908 par Wilhelm Ostwald, ainsi que celle de nombreuses autres substances. On s'est en général borné, au cours de cette période, à noter, sans en expliquer la raison, que la présence d'impuretés favorables améliorait la tenue des matières altérables.

Eugène Michel Chevreul

Photographie : Eugène Michel Chevreul

Le chimiste français Eugène Michel Chevreul (1786-1889), le jour de son centième anniversaire. 

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Wilhelm Ostwald

Photographie : Wilhelm Ostwald

Le chimiste allemand Wilhelm Ostwald (1853 - 1932). Il obtint le prix Nobel en 1909 pour ses travaux sur la catalyse. 

Crédits : Hulton Archive/ Getty Images

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La troisième période débute en 1917 avec les travaux de Moureu, Dufraisse et de leurs collaborateurs, qui firent connaître la véritable nature du phénomène antioxygène et en établirent la généralité jusqu'alors insoupçonnée. Cette période est surtout caractérisée par l'essor prodigieux des recherches sur les antioxygènes : les données nouvelles ont soulevé un vaste mouvement d'idées et d'études expérimentales. Les applications du phénomène deviennent de plus en plus nombreuses et des milliers de brevets ont, depuis lors, été consacrés aux antioxygènes.

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  • : docteur ès sciences, professeur à l'École supérieure de physique et de chimie industrielles de Paris

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Pour citer l’article

Robert PANICO, « ANTIOXYGÈNES », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 01 décembre 2021. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/antioxygenes/