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Chlorure de vinyle

APPELLATIONS

Numéro du CAS: 75-01-4

Nom dans le registre: Ethène, chloro- (chlorure de vinyle)

Nom de la substance: Chlorure de vinyle, chloroéthène

Synonymes, noms commerciaux: Monochloroéthène , VC , VCM , Fréon 1140

Nom(s) anglais: Vinyl chloride

Nom(s) allemand(s): Vinlychlorid

Description générale: Gaz incolore, d'odeur douceâtre, qui doit être stabilisé au moyen de phénol et dérivés pour le transport en réservoirs sous pression.

PROPRIETES PHYSICO-CHIMIQUES

Formule brute: C2H3Cl

Masse atomique relative: 62,50 g

Masse volumique: 0,9106 g/cm3 à 20°C, 0,983 g/cm3 à -20°C (liquide)

Densité de gaz: 2,16

Point d'ébullition: -13,4 à -14,0°C

Point de fusion: -153,8 à -160.0°C

Tension de vapeur: 3.300 hPa à 20°C; 4.500 hPa à 30°C; 7.800 hPa à 50°C

Point d'éclair: -77 à -78°C

Température d'ignition: 415°C

Auto-ignition: 472°C

Limites d'explosivité: 3,8-31 vol%

Seuil olfactif: 4.000 ppm dans l'air

Solubilité: Dans l'eau: 1,1 g/l à 25°C;

soluble dans l'huile, l'alcool, les solutions chlorées et les hydrocarbures; les sels d'argent et de cuivre augmentent cette solubilité par complexation.

Facteurs de conversion: 1 ppm = 2,60 mg/m3

1 mg/m3 = 0,39 ppm

ORIGINE ET UTILISATIONS

Utilisations:

Le chlorure de vinyle est utilisé à raison de 96-98% pour la fabrication de polychlorure de vinyle (PVC), les 2 à 4% restants servant à la préparation d'hydrocarbures chlorés tels le 1,1,1-trichloroéthane, le 1,1,2-trichloroéthane et le chlorure de vinylidène. A l'échelle industrielle, le chlorure de vinyle intervient dans la fabrication de polymères (ATRI, 1985). Près de 25% de la production mondiale totale de chlore servent à la production de VC .

Origine/fabrication:

La synthèse du chlorure de vinyle s'effectue par fixation de gaz chlorhydrique sur l'acétylène ou par dissociation de 1,2-dichloroéthane avec production de gaz chlorhydrique comme sous-produit. Le polymère du chlorure de vinyle est le polychlorure de vinyle (PVC).

Chiffres de production:

Production mondiale 1985:

13.500.000 t

(ULLMANN, 1986)

Production mondiale:

10.000.000 t

(RIPPEN, 1988)

CE 1977:

3.500.000 t

(RIPPEN, 1988)

USA 1987:

3.800.000 t

(RIPPEN, 1991)

Japon 1980:

1.656.000 t

(ATRI, 1985)

Rép. fédérale d'Allemagne 1988:

1.459.000 t

(RIPPEN, 1991)

France 1982:

1.150.000 t

(ATRI, 1985)

Italie 1977:

750.000 t

(RIPPEN, 1988)

Taiwan 1984:

492.000 t

(ATRI, 1985)

Canada 1982:

408.000 t

(ATRI, 1985)

Grande-Bretagne 1977:

405.000 t

(RIPPEN, 1988)

Mexique 1984:

132.000 t

(RIPPEN, 1991)

TOXICITE

Mammifères:



Souris

TCLo 50 ppmv, 120 h intermitt.

sel. RIPPEN, 1991

Rat

DL50 500 mg/kg, v.orale

sel. RIPPEN, 1991

Rat

TCLo1) 6.000 ppm

sel. RIPPEN, 1991

Lapin

TCLo 500 ppm, inhalation (7 h/j sur 6 mois)

sel. RIPPEN, 1991

Remarques:

1) Inhalation, 4h, 12e-18e jour après fécondation

Pathologie/toxicologie:

Homme/mammifères: Ce gaz très inflammable, toxique et narcotisant a un effet irritant sur les yeux, la peau et les voies respiratoires. L'exposition répétée entraîne des lésions du foie, des reins et de la rate, avec parfois formation de tumeurs malignes. Des concentrations toxiques peuvent être présentes dans l'air sans que l'odeur du gaz ne donne l'alerte. La cancérogénicité et la tératogénicité (malformations et altérations osseuses en cas d'inhalation) du chlorure de vinyle sont clairement établies tant pour l'animal que pour l'homme.

La décomposition thermique donne naissance à des gaz acides, qui irritent les yeux, le nez et le pharynx.

COMPORTEMENT DANS L'ENVIRONNEMENT

Milieu aquatique:

Quand il ne s'évapore pas, le chlorure de vinyle est persistant dans l'eau. Toutefois, aucun effet nocif sur les organismes aquatiques n'a été démontré à ce jour (UBA, 1986). Une accumulation dans les chaînes alimentaires aquatiques est peu probable (BUA, 1989).

Atmosphère:

Lorsqu'il se dilate, le gaz transporté sous pression forme des vapeurs froides qui sont plus lourdes que l'air. Celles-ci se volatilisent aisément et forment des mélanges toxiques explosifs. De par ses propriétés physico-chimiques, le chlorure de vinyle peut s'accumuler dans l'atmosphère.

Demi-vie:

Le chlorure de vinyle est extrêmement persistant en présence de conditions environnementales normales. La demi-vie dans le sol est de plus de 2 ans en milieu anaérobie. La dégradation aérobie dans les stations d'épuration et les eaux de surface en culture bactérienne isolée de 20-120 mg/l nécessite une durée de 5 semaines au moins (UBA, 1986). En présence de radicaux OH, la demi-vie se réduit à 66 heures. La demi-vie en cas d'hydrolyse est de moins de 10 ans (calculée pour 25°C) (RIPPEN, 1991). Dans la troposphère, la demi-vie est d'env. 11 semaines (dégradation abiotique) (ATRI, 1985). La demi-vie moyenne indiquée par BUA (1989) est de 2,2 à 2,7 jours.

Dégradation, produits de décomposition:

L'oxydation photochimique donne naissance à du HCl, à du CO, à du chlorure formique et à du formaldéhyde. Il n'y a pas de photolyse de 10 mg/l dans l'eau pour 300 nm sur 90 heures. La minéralisation biotique est extrêmement lente.

Effets cumulatifs:

Le chlorure de vinyle réagit en dégageant une forte chaleur avec l'acétylène, le chlore, le fluor, des oxydants et des peroxydes, avec formation de polymères. La lumière, la chaleur et l'hydrogène sulfuré ont pour effet d'engager le processus de polymérisation.

VALEURS LIMITES DE POLLUTION

Milieu

Secteur

Pays/ organ.

Statut

Valeur

Cat.

Remarques

Source

Eau:

Eau pot.

CE

R

1 mg/l


1)

sel. RIPPEN, 1991


Eau sout.

NL

R

0,01 m g/l


Référence

sel. TERRA TECH, 6/94


Eau sout.

NL

L

0,7 m g/l


Intervention

sel. TERRA TECH, 6/94


Effluents

USA

R

50 mg/l


2)

sel. RIPPEN, 1991

Air:


DDR

L

0,6 mg/m3

MIKK


sel. HORN, 1989



DDR

L

0,2 mg/m3

MIKD


sel. HORN, 1989


Emission

D

L

5 mg/m3


flux massique ³ 25 g/h

sel. TA-Luft, 1986


Amb.prof.

D

L

8 mg/m3

TRK

3)

DFG, 1989


Amb.prof.

D

L

5 mg/m3

TRK

Dans le reste

DFG, 1989


Amb.prof.

DDR

L

30 mg/m3


Val.l. & c. durée

sel. HORN, 1989


Amb.prof.

SU

(L)

5 mg/m3

PDK


sel. UBA, 1986


Amb.prof.

USA

(L)

10 mg/m3

TWA

4)

ACGIH, 1986


Amb.prof.

USA

(L)

0,010 ppmv

TLV

5)

sel. RIPPEN, 1989

Aliments:


D

L

0,05 ppm


Emballage

sel. RIPPEN, 1989

Remarques:

1) Cumul de tous les hydrocarbures chlorés sauf pesticides
2) Moyenne sur 4 jours pour industries synthétiques spéciales, pollueurs directs
3) Valable pour installations existantes
4) Indiqué comme étant clairement cancérogène
5) Air ambiant, Californie

En République fédérale d'Allemagne, une réglementation spécifique a été définie pour le chlorure de vinyle dans le cadre de la législation sur la manipulation des substances cancérogènes. Ces dispositions fixent à 3 ppm la concentration maximale en ambiance professionnelle, fixent les modalités de marquage et d'évaluation des pollutions, définissent les équipements de protection dont doivent être dotées les personnes exposées, et enfin décrivent les mesures d'assainissement indispensables (VGB 113, 1982, Annexe, 1 Chlorure de vinyle). Par ailleurs, on peut trouver dans l'annexe de la liste BAT (DFG 1989) des précisions sur la corrélation existant entre la concentration de chlorure de vinyle en ambiance professionnelle et la concentration de CV ou de métabolites dans le matériau biologique (valeurs EKA):

CV dans l'air

Echantillon urine après journée de travail

mg/m3

Acide thiodiglycolique

2,6

1,8

5,2

2,4

10

4,5

21

8,2

42

10,6

Selon un décret de 1983 sur les biens de nécessité courante contenant du chlorure de vinyle, il est interdit en République fédérale d'Allemagne de mettre en vente des produits contenant plus de 1mg/kg de chlorure de vinyle monomère. La charge dans les aliments est jugée sans risque lorsque la part détectable de CV monomère ne dépasse pas 0,01 mg/kg.

Selon le décret interdisant les polychlorobiphényles (PCB) (décret de 1990 se substituant à la réglementation de 1978), il est interdit en République fédérale d'Allemagne de commercialiser le chlorure de vinyle sous la forme de gaz pulseur pour bombes aérosols .

En République fédérale d'Allemagne, le chlorure de vinyle figure parmi le groupe des substances dangereuses pour le milieu aquatique, et dont l'acheminement dans des conduites est soumis à autorisation spéciale (§19a, WHG).

VALEURS COMPARATIVES/DE REFERENCE

Milieu/origine

Pays

Valeur

Source

Eaux de surface:




New Jersey, 1977-79

USA

max. 570 mg/l

sel. RIPPEN, 1991

Rhin , 1982

D

< 200 ng/l

sel. RIPPEN, 1991

Affluents du Rhin

D

<0,001-0,005 mg/l

sel. ATRI, 1985

Eau potable:




113 villes

USA

0,05-0,18 mg/l

sel. RIPPEN, 1991

100 villes, 1977

D

max. 1,7 mg/l

sel. ATRI, 1985

Eaux souterraines:




New Jersey, 1977-79

USA

max. 9,5 mg/l

sel. RIPPEN, 1991

Nassau County

USA

1,6-2,5 mg/l

sel. RIPPEN, 1991

Sédiments, sols:




Los Angeles Bay, 1980/81

USA

<0,5 mg/kg

sel. RIPPEN, 1991

Boues d'épuration

USA

3-110 mg/kg

sel. RIPPEN, 1991

Atmosphère:




Zones non polluées

D

6,6-24 mg/m3

sel. ATRI, 1985

Taunus

D

0,01 mg/m3

sel. ATRI, 1985

Francfort/Main

D

21,8 mg/m3

sel. ATRI, 1985

Zone industrielle, Marl

D

213 mg/m3

sel. ATRI, 1985

Entreprise de production, 1980

NL

3-70 ppm

sel. RIPPEN, 1991

Gaz de décharge, 1980-83

USA

max. 2.000 ppm

sel. RIPPEN, 1991

Animaux:




Invertébrés, Los Angeles

USA

<0,3 mg/kg

sel. RIPPEN, 1991

Poissons, foie

USA

<0,3 mg/kg

sel. RIPPEN, 1991

Aliments:




Huile de table en emballage PVC


0,05-14,8 mg/kg

sel. ATRI, 1985

Beurre, margarine en emballage PVC


0,05 mg/kg

sel. ATRI, 1985

Boissons alcoolisées


0-2,1 mg/kg

sel. ATRI, 1985

EVALUATION ET REMARQUES

Compte tenu de la cancérogénicité et de la persistance du chlorure de vinyle, il est recommandé de renoncer dans la mesure du possible à l'utilisation de cette substance. Au niveau de l'élimination, une prudence particulière s'impose car une combustion incomplète entraîne la formation de matières très toxiques (p.ex. acide chlorhydrique et TCDD). Le chlorure de vinyle devrait dans la mesure du possible être remplacé par d'autres matières (non chlorées).

Sources spéc.: ATRI (1985); DRAFT (1988)