Tétraéthylplomb

Tétraéthylplomb
Général
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-1 C 29,71 %, H 6,23 %, Pb 64,07 %,
Propriétés physiques
T° fusion	-136,8 °C[1]
T° 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]
T° 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
T+ N
Numéro index : 082-002-00-1 Symboles : T+ : Très toxique N : Dangereux pour l’environnement Phrases R : R33 : Danger d’effets cumulatifs. R61 : Risque pendant la grossesse d’effets néfastes pour l’enfant. R62 : Risque possible d’altération de la fertilité. R26/27/28 : Très toxique par inhalation, par contact avec la peau et par ingestion. R50/53 : Très toxique pour les organismes aquatiques, peut entraîner des effets néfastes à long terme pour l’environnement aquatique. Phrases S : S45 : En cas d’accident ou de malaise, consulter immédiatement un médecin (si possible, lui montrer l’étiquette). S53 : Éviter l’exposition - se procurer des instructions spéciales avant l’utilisation. S60 : Éliminer le produit et son récipient comme un déchet dangereux. S61 : Éviter le rejet dans l’environnement. Consulter les instructions spéciales/la fiche de données de sécurité.
Phrases R : 26/27/28, 33, 50/53, 61, 62,
Phrases S : 45, 53, 60, 61,
Transport
66    1649    Code Kemler : 66 : matière très toxique Numéro ONU : 1649 : MÉLANGE ANTIDÉTONANT POUR CARBURANTS Classe : 6.1 Étiquette : 6.1 : Matières toxiques Emballage : Groupe d'emballage I : matières très dangereuses; [3]
NFPA 704
2 3 2 W
SIMDUT[4]
D1A, D1A : Matière très toxique ayant des effets immédiats graves Divulgation à 1,0% selon la liste de divulgation des ingrédients
Écotoxicologie
LogP	4,15[1]
Unités du SI & 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

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

• 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. 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

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 sociéte 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'ethanol, aurait pu assurer le même role antidétonnant que le plomb tetraéthyle… mais produire de l'ethanol 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 la Communauté 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

Clair Patterson (en) 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

• Fiche internationale de sécurité ;

Références

• 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.