Mercure
Dimanche le 13 septembre 2020
Les caractéristiques du mercure
"Les caractéristiques du mercure peuvent être résumées comme suit:
- c'est le seul métal liquide à température ambiante. Il se divise par l'agitation en fines gouttelettes. C'est aussi le seul métal dont la température d'ébullition soit inférieure à 650° (357°);
- c'est un métal qui se caractérise par une extrême volatilité;
- c'est un métal qui se combine très facilement avec d'autres molécules, que ce soient des métaux (amalgames), des molécules inorganiques (sels) ou organiques (carbone);
- c'est un métal dit "lourd" dans la classification du chimiste Mendeleiev, dans la mesure où il possède une "masse atomique" de 200 (hydrogène =1).
- c'est un métal toxique. Une toxicité du mercure qui vient de son extrême volatilité (puisqu'il peut être facilement respiré), de sa relative solubilité dans l'eau et les graisses (il peut être facilement transporté dans le corps), et de sa capacité à se lier avec d'autres molécules qu'il va modifier ou dont il va transformer les fonctions.
Les formes du mercure
Sur le plan physico-chimique, le mercure est un métal qui change facilement de forme et de propriétés. Très volatil, il passe aisément de l'état liquide à l'état gazeux à température ambiante. En présence d'oxygène, le mercure s'oxyde très facilement passant de l'état métallique (Hg0), liquide ou gazeux, à l'état ionisé (Hg2+). C'est aussi un métal qui s'associe facilement aux molécules organiques formant de nombreux dérivés mercuriels.
Le mercure se présente en deux familles distinctes:
- Le mercure métallique ou inorganique qui prend lui-même trois formes différentes :
- le mercure métallique élémentaire, sous forme liquide (noté Hg°). C'est le mercure classique, sous sa forme la plus connue, qui était utilisé dans les thermomètres.
- le mercure sous forme gazeuse (noté Hg°). Le mercure, en chauffant, se transforme en vapeur.
- le mercure inorganique, sous forme ionique. C'est ce qu'on appelle les atomes de mercure (notés Hg2+ )
- L'autre grande famille est constituée par le mercure organique, quand il se combine avec une molécule contenant du carbone, à la base de tout élément vivant (ou qui a été vivant).
Il existe des échanges permanents entre ces différentes formes, car le mercure a une grande capacité à se transformer, notamment sous l'effet de l'acidité du milieu, et de la présence de molécules assurant ces combinaisons (chlore, soufre). La transformation peut être décrite comme suit:
du mercure métallique aux ions mercuriques: l'oxydation. Le mercure sous forme de vapeurs est inhalé. Par l'action de la catalase présente dans les globules rouges, le mercure métallique est transformé en ions mercuriques, qui passent dans le sang.
des ions mercuriques au mercure organique: la méthylation. La méthylation se déroule principalement en milieu aqueux ou dans les intestins, en fonction de l'acidité et de la présence de soufre. Les composés de mercure organique les plus connus sont le méthylmercure et le diméthylmercure.
La toxicité du mercure
D'où vient la toxicité du mercure? Le mercure est un métal très réactif au milieu dans lequel il se trouve (température, composition chimique...). Il peut se lier dans l'organisme aux molécules constituant la cellule vivante (acides nucléiques, protéines...) modifiant leur structure ou inhibant leurs activités biologiques.
Le mercure est à l'origine de maladies professionnelles. L'intoxication par le mercure s'appelle l'hydrargie ou hydrargyrisme, caractérisée par des lésions des centres nerveux se traduisant par des tremblements, des difficultés d'élocution, des troubles psychiques...Une intoxication mortelle d'origine professionnelle a encore été rapportée en 1997.
En dehors du milieu professionnel, le mercure est repéré comme un élément toxique, et plus particulièrement néphrotoxique, c'est-à-dire agissant sur les reins, et neurologique, c'est-à-dire agissant sur le système nerveux. Les symptômes sont des troubles mentaux plus ou moins graves, une salivation excessive, des douleurs abdominales, des vomissements, de l'urémie (accumulation d'urée liée à une insuffisance de la fonction rénale).
Les troubles peuvent hélas être décuplés en cas d'intoxication grave comme ce fut le cas au Japon, il y a un demi-siècle (...).
Les premiers effets neurotoxiques décelés chez l'adulte surviendraient à partir d'un certain seuil, variable selon les indicateurs. Il est habituellement reconnu que le seuil minimum de concentration en mercure dans le sang et dans les cheveux est de 200 ug/l et 50 ug/g. Chez les personnes exposées au méthylmercure, le seuil de 200 ug/l doit être divisé par deux, soit 100 ug/l. Pour un travailleur exposé aux vapeurs de mercure, la concentration est calculée par rapport à l'air et à l'urine, soit 50 ug/m3 d'air et 50 ug/g de créatinine. Les seuils de décelabilité des effets ont entraîné la fixation de valeurs limites d'exposition."
Office parlementaire d'évaluation des choix scientifiques et technologiques, Effets des métaux lourds sur l'environnement et la santé. Rapport 261 (2000-2001). Rapporteur: Gérard Miquel (5 avril 2001)
"Le mercure est rare dans le milieu naturel: il se trouve cependant, en traces, dans les roches, parfois dans des concentrations justifiant une exploitation. Le mercure est notamment extrait du cinabre (sulfure de mercure). Il existe une mine en Espagne (mine Almaden). Cette exploitation a pratiquement cessé car le recyclage croissant du mercure sur un marché déclinant rend inutile l'extraction primaire. Le mercure, comme le plomb, est utilisé depuis l'Antiquité. Ses capacités à s'associer à d'autres métaux ont été mises à profit pour extraire l'or. Le mercure a aussi été utilisé pour ses propriétés biologiques, y compris ses propriétés toxiques (comme biocide). Il a été utilisé en tannerie, en médecine, pour traiter la syphilis, par exemple. Comme le cadmium, le mercure est aujourd'hui utilisé pour ses propriétés physico-chimiques. Le mercure est extrêmement volatile, réagit à la chaleur, et est un excellent conducteur d'énergie électrique. Il est utilisé dans la production du chlore et quelques produits de consommation ou de mesure (piles, thermomètres...). Ces utilisations sont en déclin. La production annuelle mondiale de mercure est de l'ordre de 3 000 tonnes.
(...L)a production primaire (à partir de minerais) est désormais complétée et sera bientôt doublée par la production secondaire, à partir de la valorisation de déchets. Comme dans le même temps, la consommation ne cesse de diminuer, la question qui se pose est celle de savoir comment et jusqu'où recycler un métal sur un marché en déclin."
Office parlementaire d'évaluation des choix scientifiques et technologiques, Effets des métaux lourds sur l'environnement et la santé. Rapport 261 (2000-2001). Rapporteur: Gérard Miquel (5 avril 2001)
"Les caractéristiques du mercure peuvent être résumées comme suit:
- c'est le seul métal liquide à température ambiante. Il se divise par l'agitation en fines gouttelettes. C'est aussi le seul métal dont la température d'ébullition soit inférieure à 650° (357°);
- c'est un métal qui se caractérise par une extrême volatilité;
- c'est un métal qui se combine très facilement avec d'autres molécules, que ce soient des métaux (amalgames), des molécules inorganiques (sels) ou organiques (carbone);
- c'est un métal dit "lourd" dans la classification du chimiste Mendeleiev, dans la mesure où il possède une "masse atomique" de 200 (hydrogène =1).
- c'est un métal toxique. Une toxicité du mercure qui vient de son extrême volatilité (puisqu'il peut être facilement respiré), de sa relative solubilité dans l'eau et les graisses (il peut être facilement transporté dans le corps), et de sa capacité à se lier avec d'autres molécules qu'il va modifier ou dont il va transformer les fonctions.
Les formes du mercure
Sur le plan physico-chimique, le mercure est un métal qui change facilement de forme et de propriétés. Très volatil, il passe aisément de l'état liquide à l'état gazeux à température ambiante. En présence d'oxygène, le mercure s'oxyde très facilement passant de l'état métallique (Hg0), liquide ou gazeux, à l'état ionisé (Hg2+). C'est aussi un métal qui s'associe facilement aux molécules organiques formant de nombreux dérivés mercuriels.
Le mercure se présente en deux familles distinctes:
- Le mercure métallique ou inorganique qui prend lui-même trois formes différentes :
- le mercure métallique élémentaire, sous forme liquide (noté Hg°). C'est le mercure classique, sous sa forme la plus connue, qui était utilisé dans les thermomètres.
- le mercure sous forme gazeuse (noté Hg°). Le mercure, en chauffant, se transforme en vapeur.
- le mercure inorganique, sous forme ionique. C'est ce qu'on appelle les atomes de mercure (notés Hg2+ )
- L'autre grande famille est constituée par le mercure organique, quand il se combine avec une molécule contenant du carbone, à la base de tout élément vivant (ou qui a été vivant).
Il existe des échanges permanents entre ces différentes formes, car le mercure a une grande capacité à se transformer, notamment sous l'effet de l'acidité du milieu, et de la présence de molécules assurant ces combinaisons (chlore, soufre). La transformation peut être décrite comme suit:
du mercure métallique aux ions mercuriques: l'oxydation. Le mercure sous forme de vapeurs est inhalé. Par l'action de la catalase présente dans les globules rouges, le mercure métallique est transformé en ions mercuriques, qui passent dans le sang.
des ions mercuriques au mercure organique: la méthylation. La méthylation se déroule principalement en milieu aqueux ou dans les intestins, en fonction de l'acidité et de la présence de soufre. Les composés de mercure organique les plus connus sont le méthylmercure et le diméthylmercure.
La toxicité du mercure
D'où vient la toxicité du mercure? Le mercure est un métal très réactif au milieu dans lequel il se trouve (température, composition chimique...). Il peut se lier dans l'organisme aux molécules constituant la cellule vivante (acides nucléiques, protéines...) modifiant leur structure ou inhibant leurs activités biologiques.
Le mercure est à l'origine de maladies professionnelles. L'intoxication par le mercure s'appelle l'hydrargie ou hydrargyrisme, caractérisée par des lésions des centres nerveux se traduisant par des tremblements, des difficultés d'élocution, des troubles psychiques...Une intoxication mortelle d'origine professionnelle a encore été rapportée en 1997.
En dehors du milieu professionnel, le mercure est repéré comme un élément toxique, et plus particulièrement néphrotoxique, c'est-à-dire agissant sur les reins, et neurologique, c'est-à-dire agissant sur le système nerveux. Les symptômes sont des troubles mentaux plus ou moins graves, une salivation excessive, des douleurs abdominales, des vomissements, de l'urémie (accumulation d'urée liée à une insuffisance de la fonction rénale).
Les troubles peuvent hélas être décuplés en cas d'intoxication grave comme ce fut le cas au Japon, il y a un demi-siècle (...).
Les premiers effets neurotoxiques décelés chez l'adulte surviendraient à partir d'un certain seuil, variable selon les indicateurs. Il est habituellement reconnu que le seuil minimum de concentration en mercure dans le sang et dans les cheveux est de 200 ug/l et 50 ug/g. Chez les personnes exposées au méthylmercure, le seuil de 200 ug/l doit être divisé par deux, soit 100 ug/l. Pour un travailleur exposé aux vapeurs de mercure, la concentration est calculée par rapport à l'air et à l'urine, soit 50 ug/m3 d'air et 50 ug/g de créatinine. Les seuils de décelabilité des effets ont entraîné la fixation de valeurs limites d'exposition."
Office parlementaire d'évaluation des choix scientifiques et technologiques, Effets des métaux lourds sur l'environnement et la santé. Rapport 261 (2000-2001). Rapporteur: Gérard Miquel (5 avril 2001)
"Le mercure est rare dans le milieu naturel: il se trouve cependant, en traces, dans les roches, parfois dans des concentrations justifiant une exploitation. Le mercure est notamment extrait du cinabre (sulfure de mercure). Il existe une mine en Espagne (mine Almaden). Cette exploitation a pratiquement cessé car le recyclage croissant du mercure sur un marché déclinant rend inutile l'extraction primaire. Le mercure, comme le plomb, est utilisé depuis l'Antiquité. Ses capacités à s'associer à d'autres métaux ont été mises à profit pour extraire l'or. Le mercure a aussi été utilisé pour ses propriétés biologiques, y compris ses propriétés toxiques (comme biocide). Il a été utilisé en tannerie, en médecine, pour traiter la syphilis, par exemple. Comme le cadmium, le mercure est aujourd'hui utilisé pour ses propriétés physico-chimiques. Le mercure est extrêmement volatile, réagit à la chaleur, et est un excellent conducteur d'énergie électrique. Il est utilisé dans la production du chlore et quelques produits de consommation ou de mesure (piles, thermomètres...). Ces utilisations sont en déclin. La production annuelle mondiale de mercure est de l'ordre de 3 000 tonnes.
(...L)a production primaire (à partir de minerais) est désormais complétée et sera bientôt doublée par la production secondaire, à partir de la valorisation de déchets. Comme dans le même temps, la consommation ne cesse de diminuer, la question qui se pose est celle de savoir comment et jusqu'où recycler un métal sur un marché en déclin."
Office parlementaire d'évaluation des choix scientifiques et technologiques, Effets des métaux lourds sur l'environnement et la santé. Rapport 261 (2000-2001). Rapporteur: Gérard Miquel (5 avril 2001)