Chlorure de vinyle

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Chlorure de vinyle
Chlorure de vinyle
Chlorure de vinyle
Identification
Synonymes

chloroéthène
Chloroéthylène

No CAS 75-01-4
No EINECS 200-831-0
Apparence gaz comprimé liquefié, incolore, d'odeur caractéristique[1].
Propriétés chimiques
Formule brute C2H3Cl  [Isomères]
CH2=CHCl
Masse molaire[2] 62,498 ± 0,004 g/mol
C 38,44 %, H 4,84 %, Cl 56,73 %,
Propriétés physiques
fusion -154 °C[1]
ébullition -13 °C[1]
Solubilité 1 100 mg·l-1 à 25 °C
Masse volumique du liquide 0,9 g·cm-3 et de la vapeur à 15 °C: 8 g·l-1[1]
d'auto-inflammation 472 °C[1]
Point d’éclair -78 °C (coupelle fermée)[1]
Limites d’explosivité dans l’air 3,633 % vol[1]
Pression de vapeur saturante
Point critique 51,5 bar, 151,85 °C [4]
Thermochimie
ΔfH0gaz -28.45 kJ/mol
Cp
Propriétés électroniques
1re énergie d'ionisation 9,99 ± 0,02 eV (gaz)[6]
Précautions
Directive 67/548/EEC
Toxique
T
Extrêmement inflammable
F+



Transport
239
   1086   
NFPA 704

Symbole NFPA 704

SIMDUT[9]
A : Gaz compriméB1 : Gaz inflammableD2A : Matière très toxique ayant d'autres effets toxiquesF : Matière dangereusement réactive
A, B1, D2A, D2B, F,
SGH[10]
SGH02 : InflammableSGH08 : Sensibilisant, mutagène, cancérogène, reprotoxique
Danger
H220, H350,
Classification du CIRC
Groupe 1 : Cancérogène pour l'homme[8]
Inhalation Peut provoquer de la confusion, de la perte de conscience et une déficience respiratoire. Il peut en résulter des effets à long terme, tels de l'asthme.
Peau Le contact avec le liquide réfrigéré peut provoquer des engelures et de l'irritation.
Yeux Irritant possible.
Ingestion Peut provoquer des nausées, des vomissements, une grave douleur stomacale.
Écotoxicologie
LogP 0,6[1]
Seuil de l’odorat bas : 10 ppm
haut : 20 ppm[11]
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

Le chlorure de vinyle, également connu sous le nom de chloroéthène dans la nomenclature IUPAC, est un important composé chimique industriel principalement utilisé pour produire son polymère, le polychlorure de vinyle (PVC). À température ambiante, il se présente sous la forme d’un gaz toxique incolore à l’odeur douceâtre.

Histoire[modifier | modifier le code]

Le chlorure de vinyle a été produit pour la première fois en 1835 par Justus von Liebig et son assistant Henri Victor Regnault. Ils l'ont obtenu par traitement du 1,2 -dichloro-éthane avec une solution d'hydroxyde de potassium dans l’éthanol.

En 1912, Fritz Klatte, un chimiste allemand travaillant pour Griesheim-Elektron, a fait breveter un procédé pour produire le chlorure de vinyle à partir de l’acétylène et de l'acide chlorhydrique en utilisant le chlorure mercurique comme catalyseur. Cette méthode a été couramment employée pendant les années 1930 et les années 1940. Depuis cette époque elle a été remplacée par des procédés plus économiques.

Production[modifier | modifier le code]

Le vinyle est fabriqué industriellement à partir de l’éthylène et du chlore. En présence de chlorure ferreux agissant comme catalyseur, ces composants produisent du dichloroéthane suivant l’équation chimique :

CH2=CH2 + Cl2ClCH2CH2Cl

Cette réaction se produit dans un bain de dichlorure d'éthylène en ébullition. A la température de 500 °C sous une pression de 30 atmosphères (1.5 3 MPa), le dichlorure d'éthylène se décompose pour produire du chlorure de vinyle et de l’acide chlorhydrique :

ClCH2CH2Cl → CH2=CHCl + HCl

En pratique industrielle, l'acide chlorhydrique produit dans cette étape est mélangé à l'oxygène et mis à réagir avec l'éthylène additionnel sur le chlorure de cuivre agissant comme catalyseur pour produire davantage de dichlorure d'éthylène par l'intermédiaire de la réaction :

CH2=CH2 + 2 HCl + ½ O2ClCH2CH2Cl + H2O

Les acides chlorhydriques consommés dans la première étape équilibrent exactement la quantité produite dans la deuxième étape, et le processus stable qui en résulte n’entraîne pas de perte d’acide chlorhydrique et n'exige pas d’apport supplémentaire du produit en cours de réaction. En raison des avantages économiques de ce procédé, l’essentiel du chlorure de vinyle produit depuis la fin des années 1950 l’a été par l'intermédiaire de cette technique.

Utilisations[modifier | modifier le code]

L'utilisation de loin la plus importante du chlorure de vinyle est sa polymérisation pour fabriquer le PVC. L'opération à risque étant le décroutage des autoclaves après polymérisation.

De grandes quantités sont consommées pour produire d’autres hydrocarbures chlorés notamment éthylidène, 1,1,1-trichloréthane, trichloréthylène, tétrachloroéthylène, et chlorure de vinylidène.

La toxicité du chlorure de vinyle limite son utilisation dans les biens de consommation, bien qu'il ait historiquement (jusqu'en 1974) servi de gaz propulseur pour les aérosols. Le risque cancérigène a été établi depuis longtemps et la responsabilité légale éventuelle des industriels est comparable à celle qu'ils ont connu pour l’amiante (impliqué dans l’origine du mésothéliome).

L'accumulation d'émanations de chlorure de vinyle dans les salons de coiffure excédant largement les directives limitant l'exposition et son risque mutagène élevé l’ont rendu responsable d'une probable augmentation de l'incidence des cancers professionnels dans les métiers les plus exposés.

Il a été brièvement utilisé comme gaz anesthésique, et comme fluide frigorigène dans la même mesure que le chlorure d'éthyle. Sa toxicité a conduit à abandonner cette pratique. Dans cette utilisation il est en effet le seul représentant de le classe B3 (hautement toxique, hautement inflammable).

Également utilisé dans la fabrication des filtres de cigarettes

Effets sur la santé[modifier | modifier le code]

  • Cancérigène : Angiosarcome du foie.
  • Spasmes vasculaires douloureux des extrémités : Syndrome de Raynaud
  • Atteintes osseuses : Ostéolyse des phalanges unguéales (aspect de pseudo fractures sur les radiographies des doigts)

Gaz dangereux sous la forme monomère à cause du risque cancérogène avéré chez l'homme, il est rendu inerte lors de sa polymérisation en PVC. En 1970, des mesures draconiennes ont été prises, à l'initiative en particulier du Docteur Joseph Réty : la limite est désormais de 5 ppm dans l’air des ateliers lors de la polymérisation du PVC et de 1 ppm dans les matériaux et objets en PVC en contact avec les denrées alimentaires.

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. a, b, c, d, e, f, g et h CHLORURE DE VINYLE, fiche de sécurité du Programme International sur la Sécurité des Substances Chimiques, consultée le 9 mai 2009
  2. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  3. a, b et c (en) Robert H. Perry et Donald W. Green, Perry's Chemical Engineers' Handbook, USA, McGraw-Hill,‎ 1997, 7e éd., 2400 p. (ISBN 0-07-049841-5), p. 2-50
  4. « Properties of Various Gases », sur flexwareinc.com (consulté le 12 avril 2010)
  5. (en) Carl L. Yaws, Handbook of Thermodynamic Diagrams, vol. 1, Huston, Texas, Gulf Pub. Co.,‎ 1996 (ISBN 0-88415-857-8)
  6. (en) David R. Lide, Handbook of chemistry and physics, CRC,‎ 2008, 89e éd., 2736 p. (ISBN 9781420066791), p. 10-205
  7. « chloroéthylène » sur ESIS, consulté le 15 février 2009
  8. IARC Working Group on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans, « Evaluations Globales de la Cancérogénicité pour l'Homme, Groupe 1 : Cancérogènes pour l'homme », sur http://monographs.iarc.fr, CIRC,‎ 16 janvier 2009 (consulté le 22 août 2009)
  9. « Chlorure de vinyle » dans la base de données de produits chimiques Reptox de la CSST (organisme québécois responsable de la sécurité et de la santé au travail), consulté le 23 avril 2009
  10. Numéro index 602-023-00-7 dans le tableau 3.1 de l'annexe VI du règlement CE N° 1272/2008 (16 décembre 2008)
  11. « Vinyl chloride », sur hazmap.nlm.nih.gov (consulté le 14 novembre 2009)

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]