Tétraéthylplomb

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Tétraéthylplomb
Tétraéthylplomb
Identification
Synonymes Plomb tétraéthyle
No CAS 78-00-2
No EINECS 201-075-4
Apparence liquide visqueux, incolore, d'odeur caractéristique[1].
Propriétés chimiques
Formule brute C8H20Pb  [Isomères]
Masse molaire[2] 323,4 ± 0,1 g/mol
C 29,71 %, H 6,23 %, Pb 64,07 %,
Propriétés physiques
fusion -136,8 °C[1]
ébullition Se décompose au-dessous du point d'ébullition à 200 °C[1]
Solubilité dans l'eau : très faible[1]
Masse volumique 1,7 g·cm-3[1]
d'auto-inflammation supérieure à 110 °C[1]
Point d’éclair 93 °C (coupelle fermée)[1]
Limites d’explosivité dans l’air en volume % dans l'air : 1.8-[1]?
Pression de vapeur saturante à 20 °C : 0,027 kPa[1]
Précautions
Directive 67/548/EEC
Très toxique
T+
Dangereux pour l’environnement
N



Transport
66
   1649   
[3]
NFPA 704

Symbole NFPA 704

SIMDUT[4]
D1A : Matière très toxique ayant des effets immédiats graves
D1A,
Écotoxicologie
LogP 4,15[1]
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

Le tétraéthylplomb, ou plomb tétraéthyle, est un liquide incolore, huileux, d'odeur caractéristique de formule brute Pb(C2H5)4 et très toxique.

Inscription sur une ancienne pompe à essence (États-Unis)


Avec le plomb tétraméthyle (également très toxique), il constituait l'un des principaux composants des produits antidétonants pour carburants.

Ces dérivés du plomb avaient d'autres fonctions puisqu'ils protégeaient les soupapes en évitant la récession de leurs sièges et il permettait d’augmenter l’indice d'octane du carburant (propriétés très proches de celles anti-détonantes).

Synthèse[modifier | modifier le code]

Le plomb tétraéthyle est obtenu par la réaction du chlorure d'éthyle et du plomb (sous forme d'un alliage de sodium et de plomb)[5].

4 NaPb + 4 C2H5Cl → Pb(C2H5)4 + 3 Pb + 4 NaCl

Propriétés[modifier | modifier le code]

  • En raison de sa structure non-ionique et de la présence des quatre groupes éthyles il est très lipophile. Le fait que la plomb tétraéthyle se solubilise spontanément et très bien dans les hydrocarbures vient de la faible polarité des liaisons carbone-plomb.
  • Son caractère lipophile le rend très bioassimilable, via la chaine alimentaire, ou via la peau (passage transcutané). C'est pourquoi les carburants contenant du tétraéthylplomb (0,1 à 0,4 g·l-1 d'essence) tendent à disparaître depuis les années 1980 et sont interdits à la vente par l’Union européenne depuis l'an 2000. C'est cependant un produit persistant (sa dégradation est très lente dans l'environnement, et en se dégradant il libère du plomb très toxique pour l'Homme, les animaux et la plupart des plantes, et le plomb n'est ni biodégradable, ni dégradable. C'est une des sources de saturnisme. Il fait partie des polluants métallo-organiques persistants.
  • A température élevée, il se décompose en formant du (CH3CH2)3Pb et des radicaux éthyle. Cette propriété a été mise à profit pour accroître l'indice d'octane des carburants utilisés dans les moteurs à explosion, entre les 2 guerres , dans un premier temps, pour améliorer les performances des moteurs d'avions. Ces radicaux éthyle réagissent avec les autres radicaux qui se forment spontanément pendant la phase de compression du mélange air-carburant et qui par réaction en chaîne initieraient la combustion avant qu'elle ne soit déclenchée par l'étincelle de la bougie. On évite ainsi les cliquetis du moteur, dysfonctionnements liés à un auto-allumage prématuré dans la chambre de combustion.

Histoire[modifier | modifier le code]

C'est en 1921 que Thomas Midgley collaborateur de Charles Kittering[6] au sein des laboratoires de recherches de la General Motors (É.-U.), découvre la propriété antidétonante du plomb tétraéthyle et du plomb tétraméthyle lors de leur adjonction à l'essence.

En dépit de nombreux accidents mortels liés à des intoxications au plomb pendant la phase d'industrialisation, Standard Oil (ESSO/EXXON) et General Motors créent la société Ethyl Gasoline Corporation qui va fabriquer et commercialiser le plomb tétraéthyle. En effet, ce produit avait été breveté et la complexité de sa fabrication lui donnait une protection accrue contre la copie, ce qui permettait d'encaisser des marges conséquentes. En pratique, il a été démontré ensuite qu'un produit inoffensif, mais non brevetable et très facile à fabriquer par n'importe qui muni d'un distillateur, comme l'éthanol, aurait pu assurer le même rôle antidétonant que le plomb tétraéthyle… mais produire de l'éthanol n'aurait rapporté que des marges réduites aux sociétés concernées…

En raison de la toxicité et de l'impact sur l'environnement du plomb libéré par la combustion des millions de tonnes de carburant plombé, l'EPA a entrepris en 1972 une action visant à interdire l'utilisation des plombs tétraéthyle et tétraméthyle.

L'EPA, vainqueur du procès que lui a intenté l'Etyl Gasoline Corporation, obtient l'abandon de l'essence plombée aux USA entre 1976 et 1986. La même opération de retrait ne sera effective qu'en janvier 2001 au sein de l'Union Européenne, bien que certains états membres aient choisi de bannir plus tôt l'utilisation de l'essence plombée sur leur territoire. En Afrique, de très nombreux pays continuent d'utiliser massivement l'essence plombée.

Pollution atmosphérique globale[modifier | modifier le code]

Clair Patterson qui cherchait à dater la Terre par une méthode de datation radiométrique (uranium-thorium-plomb) s'aperçut que son environnement à Caltech, non loin de Los Angeles, était fortement contaminé par le plomb. Il poursuivit ses recherches, dans un premier temps dans l'océan, puis dans les glaces polaires. Il put ainsi montrer que le plomb atmosphérique était d'origine anthropogénique. Le plomb étant neurotoxique, il se lança dans une croisade pour son élimination.

Liens externes[modifier | modifier le code]

Références[modifier | modifier le code]

  • Jamie Lincoln kitman, L'histoire secrète du plomb, éditions Allia, août 2005, (ISBN 2844851878)
  1. a, b, c, d, e, f, g, h, i et j TETRAETHYLPLOMB, 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. Entrée du numéro CAS « 78-00-2 » dans la base de données de produits chimiques GESTIS de la IFA (organisme allemand responsable de la sécurité et de la santé au travail) (allemand, anglais), accès le 28 novembre 2008 (JavaScript nécessaire)
  4. « Plomb tétraéthyle » 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 25 avril 2009
  5. Seyferth, D., "The Rise and Fall of Tetraethyllead. 2", Organometallics, 2003, volume 22, pages 5154-5178.
  6. Charles F. Kettering and the 1921 Discovery of Tetraethyl Lead In the Context of Technological Alternatives / Bill Kovarik, Ph.D.