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close this bookManuel sur l'Environnement Volume III: Catalogue des Normes Antipollution (GTZ/BMZ, 1996, 663 pages)
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Cobalt

APPELLATIONS

Numéro du CAS: 7440-48-4

Nom dans le registre: Cobalt

Nom de la substance: Cobalt

Synonymes, noms commerciaux: Cobalt

Nom(s) anglais: Cobalt

Nom(s) allemand(s): Cobalt

Description générale: Métal ferromagnétique brillant de couleur gris acier.

PROPRIETES PHYSICO-CHIMIQUES

Formule brute: Co

Masse atomique relative: 58,93 g

Masse volumique: 8,85 g/cm3 à 25°C

Point d'ébullition: 2800°C +/- 50°C

Point de fusion: 1495°C

Tension de vapeur: <10-5 Pa à 1250°C, >105 Pa à 3200°C

Solubilité: Soluble dans des acides oxydants dilués.

ORIGINE ET UTILISATIONS

Utilisations:

Coloration des verres, de la céramique et de l'émail au moyen de dérivés du cobalt. Préparation d'alliages résistant à de hautes températures, à l'usure et à la corrosion (stellite). Le radio-isotope artificiel Co60 est utilisé dans l'industrie et la médecine nucléaire (traitement des tumeurs), et dans certains pays pour la conservation des produits alimentaires. Dans l'industrie chimique, le cobalt intervient dans les catalyseurs homogènes et hétérogènes pour la synthèse des carburants (procédé Fischer-Tropsch), des alcools et des aldéhydes (hydroformylation). Les carbures cémentés constituent une autre utilisation du cobalt.

Origine/fabrication:

La croûte terrestre renferme env. 0,0023% de cobalt; on le trouve dans les minerais de cuivre, de nickel et de fer. Dans la plupart des minerais contenant du cobalt, on trouve également de l'arsenic. Il peut être obtenu par calcination partielle de minerais sulfurés en présence de fondant. Le matériau brut obtenu renferme des sulfures et arséniures de Cu, Ni et Co en concentrations élevées. Lors du traitement ultérieur, ce matériau brut est soumis à l'action de la chaleur en présence de NaCl.

Chiffres de production:

En 1980: 32 700 t (production mondiale) [ULLMANN, 1986]

TOXICITE

Mammifères:



Rat

DL50 1750 mg/kg, (oxyde de Co)

sel. Ullmann, 1986

Rat

DL50 821 mg/kg, (acétate de Co)

sel. Ullmann, 1986

Rat

DL50 766 mg/kg, (chlorure de Co)

sel. Ullmann, 1986

Rat

DL50 691 mg/kg, (nitrate de Co)

sel. Ullmann, 1986

Rat

DL50 630 mg/kg, (carbonate de Co)

sel. Ullmann, 1986

Rat

LDLo 1500 mg/kg, v. orale

sel. UBA, 1986

Rat

LDLo 100 mg/kg, v. intraveineuse

sel. UBA, 1986

Lapin

LDLo 20 mg/kg, v. orale

sel. UBA, 1986

Lapin

LDLo 100 mg/kg, v. intraveineuse

sel. UBA, 1986

Organismes aquatiques:



Daphnie

1-9 mg/l = niveau critique, (chlorure de Co)

sel. LAU-BW, 1989

Pathologie/toxicologie

Homme/mammifères: L'absorption de doses excessives de cobalt freine l'activité de la glande thyroïde et peut engendrer la formation de goitres. Le cobalt augmente le nombre d'érythrocytes dans le sang (polycythémie), dilate temporairement les vaisseaux sanguins et entrave la coagulation du sang. En outre, on observe souvent des troubles au niveau du système nerveux. Des lésions cardiaques et une fibrose pulmonaire (chron.) peuvent survenir. Du point de vue toxicologique, les risques sont surtout liés à l'inhalation de poussière de cobalt (effet cancérogène établi; ROTH, 1989) et à l'effet de sensibilisation (ROTH, 1989). En outre, l'inhalation de poussière de cobalt attaque la gorge et le tube gastro-intestinal. Une intoxication au cobalt entraîne des dysfonctionnements au niveau du foie et des reins.

Végétaux : Un excédent de cobalt entraîne des déficits en fer et en cuivre (effet toxique = effet de substitution). Chloroses foliaires accrues, puis apparition de nécroses conduisant au dépérissement des feuilles.

COMPORTEMENT DANS L'ENVIRONNEMENT

Atmosphère:

A température ordinaire, le cobalt est un produit stable. Porté à incandescence, il se transforme en Co304.

Sols:

La teneur moyenne des sols en Co est d'environ 8 mg/kg et la solubilité est fonction du pH. L'élimination par lessivage est accrue dans les sols acides. Le cobalt est fixé avant tout sur les oxydes de Mn et de fer: par conséquent, seule une petite partie est disponible pour les plantes, et donc mobile.

Dégradation, produits de décomposition, demi-vie:

Elimination rénale du cobalt inhalé; la plus grande partie avec une demi-vie de 10 jours, et de 90 jours pour le reste (MERIAN, 1984).

Chaîne alimentaire:

La contamination de l'eau potable par le cobalt est peu importante. De même, l'atmosphère ne contient normalement que des traces de cobalt. L'homme absorbe env. 140 à 580 m g de Co par jour, dont 20 à 95% sont résorbés. Toutefois, la plus grande part du cobalt absorbé n'est pas disponible sous forme de vitamine B12 essentielle à l'organisme, mais sous forme de Co inorganique fixé sur des éléments constituants de l'alimentation. L'absorption du Co inorganique est liée à celle du fer.

VALEURS LIMITES DE POLLUTION

Milieu

Secteur

Pays/ organ.

Statut

Valeur

Cat.

Remarques

Source

Eau :

Eau de surf.

D

R

0,05 mg/l


1) Pour A + B

sel. LAU-BW, 1989


Eau sout.

D

(R)

0,05 mg/l


Etude

sel. LAU-BW, 1989


Eau sout.

D

(R)

0,2 mg/l


Assainissement

sel. LAU-BW, 1989


Eau sout.

NL

R

0,02 mg/l


Référence

sel. TERRA TECH, 6/94


Eau sout.

NL

L

0,1 mg/l


Intervention

sel. TERRA TECH, 6/94


Effluents

CH

(L)

0,05 mg/l


3)

sel. LAU-BW, 1989


Effluents

CH

(L)

0,50 mg/l


Rejets dir/indir.3)

sel. LAU-BW, 1989


Irrigation

D

R

0,20 mg/l


Cult.pl.champ

sel. LAU-BW, 1989


Irrigation

D

R

0,20 mg/l


Cult.ss.verre

sel. LAU-BW, 1989


Irrigation

USA

(L)

0,20 mg/l



sel. LAU-BW, 1989


Irrigation

USA

(L)

10 mg/l


2)

sel. LAU-BW, 1989

Sols:


CH

R

25 mg/kg



sel. LAU-BW, 1989



D

(R)

50 mg/kg


Etude

sel. LAU-BW, 1989



D

R

300 mg/kg


Assainissement

sel. LAU-BW, 1989



D

R

800 mg/kg



sel. HOCK, 1988



NL

R

20 mg/kg


Référence

sel. TERRA TECH, 6/94



NL

L

240 mg/kg


Intervention

sel. TERRA TECH, 6/94



USA

R

8000 mg/kg


TTLC

sel. DVGW, 1988



USA

R

80 mg/kg


STLC

sel. DVGW, 1988


Boues épur.

CH

L

100 mg/kg



sel. LAU-BW, 1989

Air:

Emission

D

L

1 mg/m3


flux massique ³ 5 g/h4)

sel. TA-Luft, 1986


Amb.prof.

AUS

L

0,1 mg/m3



sel. MERIAN, 1984


Amb.prof.

B

L

0,01 mg/m3



sel. MERIAN, 1984


Amb.prof.

BG

L

0,5 mg/m3



sel. MERIAN, 1984


Amb.prof.

CH

L

0,1 mg/m3



sel. MERIAN, 1984


Amb.prof.

CS

L

0,1 mg/m3


Valeur moy.

sel. MERIAN, 1984


Amb.prof.

CS

L

0,3 mg/m3


Val. c. durée

sel. MERIAN, 1984


Amb.prof.

D

L

0,5 mg/m3

TRK

Utilisation de poudres

sel. LAU-BW, 1994


Amb.prof.

D

L

0,1 mg/m3

TRK

Toutes autres utilisations

DFG, 1994


Amb.prof.

DDR

L

0,1 mg/m3


Valeur moy.

sel. MERIAN, 1984


Amb.prof.

DDR

L

0,1 mg/m3


Val. c. durée

sel. MERIAN, 1984


Amb.prof.

SF

L

0,1 mg/m3



sel. MERIAN, 1984


Amb.prof.

I

L

0,1 mg/m3


C, S

sel. MERIAN, 1984


Amb.prof.

NL

L

0,1 mg/m3



sel. MERIAN, 1984


Amb.prof.

PL

L

0,5 mg/m3



sel. MERIAN, 1984


Amb.prof.

RO

L

0,2 mg/m3


Val. moy.

sel. MERIAN, 1984


Amb.prof.

RO

L

0,2 mg/m3


Val. c. durée

sel. MERIAN, 1984


Amb.prof.

S

L

0,1 mg/m3



sel. MERIAN, 1984


Amb.prof.

SU

L

0,5 mg/m3



sel. MERIAN, 1984


Amb.prof.

USA

(L)

0,1 mg/m3

TWA

Cat.émission 3

sel. LAU-BW, 1989


Amb.prof.

YU

L

0,1 mg/m3




Remarques:

1) Pour le traitement de l'eau potable: A = désigne les seuils de pollution en dessous desquels de l'eau potable peut être produite uniquement par des procédés naturels.

B = Désigne les seuils de pollution en dessous desquels de l'eau potable peut être produite au moyen des méthodes physico-chimiques connues et éprouvées.

2) Approprié uniquement pour irrigation temporaire sur certains types de sols.

3) Valeurs douteuses non confirmées, à prendre avec précaution

4) Les poussières aérosol du cobalt et ses composés en forme respirable sont désignés sous Co

VALEURS COMPARATIVES/DE REFERENCE

Milieu/origine

Pays

Valeur

Source

Eau :




Lac de Constance

D

< 0,2 mg/l

sel. DVGW, 1988

Rhin (Mainz):

D

6-12 mg/l

sel. DVGW, 1988

Ruhr (Duisburg):

D

< 1 mg/l

sel. DVGW, 1988

Eau de mer


0,1 mg/l

sel. DVGW, 1988

Sédiment:




Lac de Constance

D

5,7-18,9 mg/kg

sel. DVGW, 1988

Rhin (Wiesbaden):

D

20 mg/kg

sel. DVGW, 1988

Ruhr (Wetter):

D

25 mg/kg

sel. DVGW, 1988

Cendres volantes de charbon

USA

5-73 mg/kg

sel. HOCK, 1988

Végétaux


0,3-0,5 mg/kg

sel. HOCK, 1988

EVALUATION ET REMARQUES

Le cobalt est l'atome central de la vitamine B12 ainsi qu'un oligo-élément important. Les risques émanant des dérivés du cobalt sont faibles par rapport à ceux que présentent d'autres métaux lourds. Du point de vue toxicologique, il convient surtout d'éviter l'inhalation de poussières de cobalt.