La chimie du chlore

« alors réagir avec l'ozone (03) pour le détruire aux termes de réactions chimiques qui laisseront toutefois le chlore présent et lui permettant donc de détruire d'autres molécules.

Le • trou d'ozone » est particulièrement observable au pôle Sud en raison d'un phénomène stratosphérique particulier appelé « vortex ».

Celui-ci favorise la formation du trou par l'action de vents tournants qui transportent le chlore vers les altitudes � fortes concentrations d'ozone.

C'est au printemps en Antarctique (septembre-octobre), quand le soleil redevient visible, que la destruction de la couche d'ozone s'effectue chaque année.

Les émissions de CFC ont pour la plupart cessé mais ces composés peuvent demeurer plus d'un siècle dans l'atmosphère.

UN TIUUTli MENT DES EAUX RtM.viENT Le gaz dichlore se dissout dans l'eau suivant la réaction : Cl2 (gaz) + H20 Cl2 (aq) Une fois dissous, le dichlore et l'ion chlorure forment un couple oxyda­ réducteur qui possède un potentiel redox particulièrement élevé : Cl2 (aq) + 2 e· 2CI-(aq) E·=1,39V Ce fort potentiel justifie la très large utilisation du chlore en tant que désinfectant car il tue les bactéries en oxydant leur paroi.

Actuellement les stlltlons de traitement des eaux utilisent de plus en plus le dioxyde chlore ou la chloramine � la place du chlore.

Ceux-ci sont bien plus stables et ne se dissipent pas, ce qui assure la désinfection de l'eau jusq u'� ce qu'elle parvienne au consommateur.

L't\'OLUTION DES USAGES Face aux normes environnementales de plus en plus strictes, les industriels ont dû faire évoluer leurs pratiques.

C'est pourquoi le dichlore est de moins en moins utilisé, laissant place � des composés comme le dioxyde de chlore et la chloramine, mentionnés précédemment dans le cadre du traitement des eaux.

Ces désinfectants arrivent tous � détruire de façon satisfaisante les micro-organismes.

Cependan� après réaction, chacun de ces produits donne naissance � des sous-produits de désinfection ainsi que des résidus du désinfectant utilisé.

Chaque méthode a ses avantages et ses inconvénients.

De manière générale, on retiendra que le dichlore est le meilleur biocide des trois et qu'il est très facile à mettre en œuvre.

En revanche, il change l'odeur et le goût de l'eau et forme des sous-produits halogénés tout en restant moins longtemps efficace.

Le dioxyde de chlore est quant à lui plus efficace pour l'inactivation des virus et ne forme pas de produits halogénés quand il est bien dosé, mais son utilisation implique la formation de chlorite et de chlorate.

La chloramine ne génère que très peu de sous­ produits mais est également moins efficace que les deux autres méthodes.

Divers procédés de désinfection de l'eau n'utilisent plus du tout de chlore.

Il s'agit de traitement� l'ozone, par irradiation aux UV, l'ultrafiltration ou même certains procédés électrophysiques.

Néanmoins ces méthodes sont moins efficaces, plus difficiles � mettre en œuvre et plus chères.

Par conséquent ces techniques ne sont pas employées � grande échelle, mais souvent pour les piscines privées.

L'INDUSTRIE DU PAPIER Celle-ci fait également appel au chlore en tant qu'agent de blanchiment.

Le bois préalablement transformé en pitr va subir un traitement afin de libérer celle-ci de la lignine pour l'éclaircir.

Ce traitement était effectué avec du chlore gazeux seul, mais aujourd 'hui l'industrie l'utilise généralement en combinaison avec du peroxyde d'hydrogène (eau oxygénée) pour des raisons liées à l'environnement Il reste touj ours des composés chlorés dans le papier suite au blanchiment mais ils sont biodégradables.

CHLORE.

TITANE ET INDUSTRIES Les industries font grand usage du dioxyde de titane en tant que pigment blanc du fait de ses caractéristiques : blancheur, opacité, brillance et la durabilité.

Ces pigments sont retrouvés majoritairement dans les peintures et les matières plastiques Propriétés physiques du dichlore Masse volumique Densité par rapport à l'air Température de fusion Température d'ébullition Vitesse du son dans le Cl2 Indice de réfraction 3,17 &fl 1,56 -101 °C -34 oc 206 m/s 1,000768 mais également dans le papier, les encres d'imprimerie, les cosmétiques, les textiles et même les denrées alimentaires.

Pour extraire ce dioxyde de titane du •lnertJI bru� les industriels doivent chauffer ce dernier avec du carbone et du dichlore afin de former TiCI, qui sera à son tour chauffé avec du magnésium gazeux dans une atmosphère d'argon.

Même sans être, ici, « dans » le produit fini, le chlore a son mot� dire.

BIOCIDES ET PRODUITS PHtNOLITIQUES CHLORtS Afin de réduire le nombre de micro­ organismes et de bactéries on utilise deux types de produits chimiques : les agents oxydants et les agents non­ oxydants.

Le chlore entre dans la première catégorie, comme déj� vu précédemment.

Aprés diffusion à travers les membranes cellulaires, l'acide hypochloreux engendre une réaction d'oxydation avec le cytoplasme des micro-organismes.

Ceux-ci voient alors leur production d'ATP (Adénosine Tri-Phosphate : molécule énergétique) diminuée.

Étant donné que I'ATP intervient dans les mécanismes de respiration, les micro-organismes meurent asphyxiés.

Les produits phénolitiques chlorés sont des agents non-oxydants et n'ont donc pas d'effet sur la respiration.

La membrane cellulaire des micro-organismes va les absorber et ces produits vont ensuite se diffuser et précipiter des protéines, ce qui va inhiber la croissance de leur hôte.

UnliSATIONS n INTOXICATION À l'hôpital, les applications médicales à base de chlore sont là encore nombreuses.

Dans le cadre de la lutte contre les infections, les composés chlorés offrent de nombreux avantages.

Ils permettent en effet d'empêcher la contamination de brûlures et de plaies par des bactéries, de désinfecter les plans de travail ainsi que les équipements de laboratoire et tuent les bactéries dans les systèmes de climatisation tout comme dans les conduites d'eau afin d'endiguer les risques de léglonrllosr.

Les intoxications au chlore accidentelles sont fréquentes, aussi bien à la maison (utilisation de l'« eau de Javel » avec un acide) qu'en milieu professionnel (défaut de protection ...

).

Les bronches et les poumons sont les cibles principales de ces vapeurs irritantes et suffocantes, bien que les yeux soient également affectés.

La victime présente alors des douleurs lors de la respiration accompagnées de toux, de nausée et de vomissement.

Ces symptômes apparaissent seulement quelques minutes après l'exposition.

Aucun traitement spécifique n'existe: la personne intoxiquée devra être évacuée � l'air frais dans les plus brefs délais avant de subir des examens afin de confirmer un éventuel œdème pulmonaire.

GAZ DE COMBAT : L1 « GAZ MOUTABDE » Il s'agit du 2,2-dichlorodiéthyle qui doit son nom de gaz moutarde� l'odeur typique de mouttJrdr qui s'en dégage.

Puissant vésican� il est également appelé Ypérite en mémoire de la ville d'Ypres (Belgique) où a eu lieu la première utilisation militaire de ce gaz en 1917.

Bien que pouvant être létal, son effet principal est plutôt d'être très fortement incapacitant.

Sous forme liquide ou de vapeurs, l'Ypérite est extrêmement dangereux.

Au contact du quelques heures.

liquide, des rougeurs cutanées apparaissent immédiatement.

Si elles ne sont pas décon­ taminées, il se forme de grosses doqurs au bout de !:inhalation de l'Ypérite provoque une inflammation du système respiratoire qui s'accompagne d'hémorragies.

La mort peut survenir par noyade due aux liquides organiques provenant des tissus pulmonaires détruits de la victime.

L'ingestion d'aliments contaminés par l'Ypérite entraîne nausées, vomissements puis diarrhées sanglantes.

Le système immunitaire de la victime déjà trés affaiblie est également déficient ce qui la rend trés vulnérable aux maladies infectieuses.

Durant la Guerre du Golfe ce gaz était encore utilisé.

CANCERS ET SOUS·PIODUm CHLOitS Afin de désinfecter l'eau, nous utilisons essentiellement du chlore.

Vu les concentrations employées, ces désinfectants en eux-mêmes ne suscitent aucune inquiétude pour la santé humaine.

En revanche, leurs utilisations provoquent l'apparition de sous-produits qui, à fortes doses, peuvent engendrer jusqu'à des tumeurs chez des animaux de laboratoire.

Seules de très fortes doses semblent perturber la reproduction de ces animaux.

Sur l'homme, certaines études indiquent que les sous-produits chlorés pourraient induire des ctJncrrs de la prostate, du colon et du rectum.

D'autres études n'apportent, en revanche, aucune preuve convaincante de la nocivité de la chloration de l'eau.

!:Organisation Mondiale de la Santé (OMS) a fixé des doses maximales admissibles pour quasiment tous les désinfectants ainsi que leurs sous­ produits.

Deux critères majeurs contrôlent les effets potentiels sur la santé de l'homme : la concentration de ces sous-produits dans l'eau et la durée d'exposition de l'homme� celle-ci.

Cependant il est difficile de quantifier ces critères tout en prenant en compte tous les facteurs de risque possibles.

Les résultats des études sur les populations humaines sont insuffisants e� de plus, difficiles à interpréter.

La désinfect ion est nécessaire pour protéger la population des maladies transmissibles par l'eau et aucune étude n'a apporté de preuves suffisantes quant à la nocivité des sous­ produits chlorés.

Le Programme International sur la Sécurité Chimique {IPCS, programme dérivé de l'OMS, créé en 1980) postule donc que la désinfect ion ne devrait jamais être compromise dans le but de contrôler les sous-produits.

Toutefois des mesures doivent êtres prises afin de limiter les possibles influences néfastes liées à leur exposition.

PLAN YIGIPIIAR En temps normal la concentration de chlore adaptée à notre réseau d'eau potable est fixée à au moins 0,1 m&fL � sa sortie de réservoir.

En raison des risques terroristes cette concentration a été multipliée par 3 ; cela implique une concentration minimale de 0,3 mg/L en tout point de réseaux de distribution desservant au moins 10000 habitants.

t:OMS considère que toute concentration de chlore inférieure à 5 m&fL est sans risque pour la santé.

Cette mesure n'a de plus pas vocation à être définitive.. »