Jean-François Le Maréchal
résumé du cours du 4 octobre 1999
L’empoisonnement au mercure des pêcheur de la baie de Minamata a marqué les esprits par la quantité de morts (1200 en 20 ans), l’aspect local de ce ravage écologique, et le fait qu’une relativement petite quantité de mercure était rejetée en mer. L’idée de protéger notre environnement contre le mercure a fini par s’imposer. Le cycle du mercure, c’est à dire le cheminement de l’élément chimique Hg depuis son extraction sous forme du minerai jusqu’à l’objet contenant du mercure que l’on jette après usage met en évidence les deux points sur lesquels on peut agir pour diminuer la pollution : (a) la diminution de la fabrication des objets contenant du mercure et (b) le retraitement du mercure contenu dans ces objets. Les thermomètres au mercure et les piles au mercure sont en voie de disparition (ils ne sont plus fabriqué en France). Le retraitement du mercure permet de diminuer la quantité de mercure rejeté, soit dans l’air lors de l’incinération, soit en mer, par l’intermédiaire des rivières qui collectent une part importante de nos déchets.
L’intoxication de la baie de Minamata (Japon, années 1950) ; en 1956, 549 morts, en 1965, 119 morts ; en tout 1200 morts.
Les pécheurs de la baie de Minamata se mettent à souffrir collectivement d’une terrible maladie, l’hydrargyrisme.
Origine : l’intoxication au mercure.
Origine du mercure ?
Le mercure provient du poisson.
Pourquoi les poissons de Minamata étaient eux-mêmes intoxiqués au mercure ?
Usine utilisant du méthylmercure à Chisso (comme catalyseur) ; absorption par le plancton ; passage au poisson, puis au pécheur.
Entre 1932 et 1968, 81 t de Hg ont été rejetées dans la baie (soit en moyenne 0,5 litre par jour).
Qu’est ce que le méthylmercure ?
molécule à la fois organique et minérale
Organique =
minéral =
Pendant longtemps minéral et organique ont été séparés ; depuis Grignard, chimiste Lyonnais, Nobel 1912, il y a des molécules organométalliques, très utiles en chimie. Le méthylmercure était utilisé dans certains procédés chimiques de l’usine de Chisso.
Le mercure organique passe facilement dans les organismes. Il se trouve que les poissons fixe ce composé.
Le danger du méthylmercure est important (danger = toxicité propre
´ probabilité d’être assimilé).
Dans les mines, on trouve le cinabre, minerai de sulfure de mercure de couleur rouge vermillon ; minerai pauvre, <2%
Signification du 2% : Pour ravoir 1 kg de mercure, il faut traiter plus de 50 kg de minerai.
Séparation primaire par flottation
Traitement chimique du minerai par grillage
Hg liquide coule
On sait faire ca depuis l’antiquité
bilan : dans le minerai, il y a HgS ; grillé en présence de l’oxygène de l’air, Hg s’écoule et il se forme un gaz SO2. On en reparlera car ce gaz intervient dans les pluies acides.
Par an, 2000 t de Hg sont produites au monde ; c’est un petit tonnage pour une production industrielle (acide sulfurique : 150 millions de tonnes).
Le mercure est utilisé : chiffres USA 1994, 550 t an
pour la production du chlore 150 t
piles 1000 (n 1985) -> 10 t
autre : électricité et électronique 150 t
thermomètre 60 t -> 0
dentistes 26 t
lampes néons (qui en fait ne contiennent que de l’argon), 66 t (15 mg par lampe)
Dentiste : l’amalgame, c’est ce qu’on appelle le plombage. C’est un mélange Hg (50% soit 0,6g) , Ag, Sn, Cu, Zn), donc pas de plomb à qui il n’emprunte que la couleur et la forte densité. Un mélange de mercure et d’un autre métal s’appelle un amalgame. L’amalgame peut être solide ou pâteux, ou liquide. Le dentiste mélange à froid le mercure liquide et les autres métaux. Il les triture. Ca devient progressivement solide. Alors que le mélange est encore pâteux, il le met en bouche, et l’amalgame (le plombage) se solidifie dans la cavité dentaire. Il est stable, ne se transforme pas chimiquement, épouse bien la forme de la cavité, ne se rétracte pas, est stable dans le temps, ne rouille pas...
En France, 35 t de Hg qui se retrouvent chaque année en bouche (+ 20 t rejetées).
En voie de disparition, disparues en France. Chaque Français consomme en moyenne 10 piles par an (600 millions de pile soit 22 000 t).
Qu’est-ce qu’une pile, comme cela produit-il de l’électricité, et pourquoi le mercure intervient-il au sein d’une pile ?
Une pile c’est une boîte dans laquelle on provoque des transformations chimiques dans deux endroit différents.
- Dans le premier endroit, la transformation produit des électrons : Zn -> Zn2+ + 2e
- Dans le second endroit, la transformation a besoins d’électrons pour avoir lieu. Hg2+ + 2e -> Hg.
Entre ces deux endroits, on met une lampe, ou un téléphone portable, ou un magnétophone. La pile force les électrons d’aller d’un endroit à l’autre. S’il y a un utilisateur entre les deux endroits, il en profite et fonctionne, sinon, la transformation chimique ne peut se faire. C’est la pile Wonder, qui, comme toute les piles, ne s’use que si l’on s’en sert.
Et le mercure dans tout ça : Hg est (était) responsable d’une des deux transformation chimique de la pile.
Hg2+ + 2 e -> Hg
L’élément chimique Hg est impliqué dans la transformation d’une poudre noire (l’oxyde de mercure, assimilé par simplification à des ions Hg2+), en mercure liquide. Dans certaines piles boutons, 30% du poids de la pile est du mercure.
Hg était également utilisé pour protéger Zn (pile saline).
Les objets sont utilisés, puis détruits :
pollution industrielle -> rivière -> mer
pollution domestique -> sol -> ruissellement rivière -> mer
-> usine d’incinération -> air >pluie -> rivière -> mer
mer -> plancton -> poisson -> homme.
On estime à 5% du Hg rejeté en Méditerranée se retrouve dans les poissons.
Question : pourquoi ne peut-on pas détruire le mercure, comme on déduit le papier ?
Réponse avec Lavoisier
Le mercure est un élément chimique ; c’est un " principe " au sens de Lavoisier. On peut le faire passer d’une combinaison chimique à une autre, mais elle contient toujours du mercure. Alors que le papier, c’est de la cellulose, les éléments chimiques qui le constituent sont le carbone, l’hydrogène et l’oxygène. Brûlé, le papier donne du dioxyde de carbone, dont se nourrissent les plantes, et de l’eau, qui ne pollue pas. (on reparlera du dioxyde de carbone à cause de l’effet de serre).
Le papier disparaît, mais les élément chimiques qui le constituent ne disparaissent pas.
Le mercure est un métal, mais également un élément chimique. A ce titre, il ne peut disparaître.
La pile est en fait considéré comme une sorte de minerai (particulièrement riche) comparé à du cinabre. Le retraitement consiste à fabriquer du mercure métal, a partir des composés de l’élément chimique mercure contenu dans la pile, tout comme le traitement du cinabre qui contient un composé de l’élément chimique mercure permet de produire du mercure métal