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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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Phenol

APPELLATIONS

Numéro du CAS:

108-95-2

Nom dans le registre:

Phénol

Nom de la substance:

Phénol

Synonymes, noms commerciaux:

Acide carbolique , benzophénol , acide phénique , benzénol , phénol ordinaire

Nom(s) anglais:

Phenol, carbolic acid, hydroxybenzene

Nom(s) allemand(s):

Phenol, Karbolsäure, Hydroxybenzol

Description générale:

Substance incolore/rosée ou fusion incolore; odeur douceâtre.

PROPRIETES PHYSICO-CHIMIQUES

Formule brute: C6H6O

Masse atomique relative: 94,11 g

Masse volumique: 1,07 g/cm3 à 20°C

Densité de gaz: 3,24

Point d'ébullition: 181,75°C

Point de fusion: 40,8°C

Tension de vapeur: 0,2 hPa à 20°C; 3,5 hPa à 50°C; 54 hPa à 100 °C

Point d'éclair: 82°C

Température d'ignition: 595°C

Limite d'explosivité: 1,3 - 9,5 % Vol.

Seuil olfactif: 0,18 mg/m3 = 0,046 ppm

Solubilité: Dans l'eau: 82 g/l; facilement soluble dans l'alcool, l'éther, le chloroforme, les graisses et les huiles essentielles.

Facteurs de conversion: 1 ppm = 3,91 mg/m3

1 mg/m3 = 0,26 ppm

ORIGINE ET UTILISATIONS

Utilisations:

Le phénol est utilisé pour la fabrication de produits tels que résines synthétiques, colorants, produits pharmaceutiques, pesticides, matières tannantes, parfums, lubrifiants et solvants .

Origine/fabrication:

Dans le groupe des phénols, les crésols et la substance mère elle-même sont le principal composé, mais il convient également de mentionner le thymol, les naphtols, la phénolphtaléine, le trichlorophénol et le pentachlorophénol. Les composés naturels tels que la pyrocatéchine, le gayacol et leurs dérivés n'ont pas d'effets toxicologiques significatifs. L'un des dérivés de la pyrocatéchine, l'adrénaline, est bien connu. Le phénol est présent à l'état naturel dans le bois et les aiguilles de pin, dans l'urine des herbivores (sulfate phénolique) et dans le goudron de houille. Les phénols monovalents forment dans la nature de nombreuses substances odorantes (par exemple vanille, thymol dans le thym, carvacrol, zingivérone dans le gingembre, aldéhyde salicylique). Parmi les phénols polyvalents de synthèse, l'hexachlorophène est particulièrement toxique. Le phénol est obtenu par distillation du goudron de houille (sel. RÖMPP 1983, 1 t de houille permet d'obtenir env. 0,25 kg de phénol). Cependant, la méthode de synthèse qui prévaut à l'heure actuelle est la dissociation de l'hydroperoxyde de cumène, avec comme sous-produit l'acétone. Du phénol est aussi parfois produit à partir du benzène en passant par l'acide sulfonique de benzène ou par le chlorobenzène.

Des émissions sont produites par la combustion incomplète d'essence et de goudron de houille, dans les effluents des cokeries ainsi que sous la forme de métabolites dans la photolyse du benzène et du chlorobenzène.

Chiffres de production:

Production annuelle (mondiale):

3 millions t/a

(RIPPEN, 1989)

Production annuelle (DDR):

250.000 t/a

(RIPPEN, 1989)

Production annuelle (USA, 1988):

1.600.000 t/a

(RIPPEN, 1989)

TOXICITE

Homme:

1 g peut être mortel

sel. RIPPEN, 1989

Mammifères:



Rat

DL50 414-530 mg/kg, v. orale

sel. RIPPEN, 1989

Rat

DL50 670 mg/kg, v. dermale

sel. RIPPEN, 1989

Lapin

DL50 400-600 mg/kg, v. orale

sel. RIPPEN, 1989

Lapin

DL50 850 mg/kg, v. dermale

sel. RIPPEN, 1989

Chat

DL50 100 mg/kg, v. orale

sel. RIPPEN, 1989

Chien

DL50 500 mg/kg, v. orale

sel. RIPPEN, 1989

Organismes aquatiques:



Pimephales promelas

CL50 24-68 mg/l

sel. RIPPEN, 1989

Leuciscus idus melanotus

CL 50 25 mg/l (48h)

sel. RIPPEN, 1989

Lepomis macrochirus

CL 50 24 mg/l (96h)

sel. RIPPEN, 1989

Daphnie

CL 50 12 mg/l (48h)

sel. RIPPEN, 1989

Scenedesmus quadricauda

CE0 7,5-40 mg/l

sel. RIPPEN, 1989

Microcystis aeruginosa

CE0 4,6 mg/l

sel. RIPPEN, 1989

Des données de toxicité pour divers dérivés du phénol sont fournies par DFG, 1982, vol. II: Phénols

Pathologie/toxicologie

Homme/mammifères:

Les vapeurs et solutions de phénol sont toxiques et pénètrent aisément dans l'organisme par voie cutanée. L'inhalation de vapeurs a un effet caustique sur les voies respiratoires et les poumons. Le contact cutané et oculaire avec des solutions de phénol entraîne de sévères brûlures (poison puissant pour le protoplasme). L'exposition prolongée entraîne une paralysie du système nerveux central ainsi que des atteintes rénales et pulmonaires. Cette paralysie peut finalement entraîner la mort. L'intoxication s'accompagne de symptômes tels que maux de tête, bourdonnements, vertiges, troubles gastriques et intestinaux, étourdissement, collapsus, empoisonnement, perte de conscience, respiration irrégulière, défaillance respiratoire, troubles cardiaques, et parfois convulsions. Selon HORN (1989), le phénol possède un potentiel tératogène et cancérogène. Selon le test d'Ames, le phénol n'a pas d'effets mutagènes.

Généralement, l'effet organoleptique des phénols halogénés (odeur et goût) permet d'éviter les lésions faisant suite à une ingestion par voie orale. (Voir aussi les fiches 'Crésols' et 'Chlorophénols').

Végétaux:

Perturbation de la perméabilité passive; inhibition de la croissance.

COMPORTEMENT DANS L'ENVIRONNEMENT

Milieu aquatique:

Le phénol est plus lourd que l'eau et tend à se déposer. Il se dissout lentement et, même dilué, continue de former des solutions toxiques. En raison de sa forte toxicité dans l'eau, le phénol figure dans la catégorie de risque WGK 2 (= polluant pour l'eau) en République fédérale d'Allemagne.

Atmosphère:

Les vapeurs de phénol sont plus lourdes que l'air et forment des mélanges explosifs sous l'effet de la chaleur. Le phénol s'oxyde à l'air, et ce processus d'oxydation est accéléré par la lumière ou par des impuretés à effet catalytique.

Sols:

Dans le sol, le phénol subit une dégradation microbienne aérobie ou anaérobie, de sorte que l'effet d'accumulation reste limité. L'accumulation est fonction de la présence de minéraux argileux (forte affinité avec l'oxyde d'aluminium).

Dégradation, produits de décomposition:

La biodégradation des phénols naturels est en général très bonne, de sorte qu'une accumulation dans la flore ou la faune est peu probable. La dégradation par des bactéries est intégrale jusqu'à formation de dioxyde de carbone (gaz carbonique). Dans le sol, une condensation avec formation d'acide humique peut se produire. En revanche, la dégradabilité des phénols synthétiques est plus faible, car nombre d'entre eux ont une action bactéricide. Plus les phénols contiennent d'atomes de chlore ou d'azote, plus leur toxicité est forte. Ainsi, le 'pentachlorophénol' est le plus toxique des chlorophénols, et le trinitrophénol (acide picrique) le plus toxique des nitrophénols.

La dégradation dans les eaux de surface est de 90% en 7 jours environ (eaux stagnantes), et de 1 jour env. dans le sol sous l'effet de la microflore (RIPPEN, 1989); dégradation intégrale au bout de plus de 2 jours dans les suspensions terreuses.

Les métabolites des phénols peuvent également être très toxiques: la combustion incomplète de 2,4,5-trichlorophénol peut donner naissance à la dioxine TCDD. En règle générale, la dégradation biologique entraîne d'abord la formation de pyrocatéchine, de o-quinone et d'acide dicarboxylique, puis d'acide acétique et de CO2 (RIPPEN, 1989). Dans l'organisme humain, le phénol est éliminé par voie urinaire après oxydation ou liaison conjuguée avec l'acide sulfurique ou l'acide gluconique.

Chaîne alimentaire:

L'accumulation dans les produits alimentaires est limitée. Les personnes à risques sont les fumeurs, car la fumée de cigarette contient des phénols. La présence de phénol dans la nappe phréatique a pour effet de polluer l'eau potable, et lui donne un goût qui la rend impropre à la consommation.

VALEURS LIMITES DE POLLUTION

Milieu

Secteur

Pays/ organ.

Statut

Valeur

Cat.

Remarques

Source

Eau:

Eau pot.

CE

(L)

0,0005 mg/l


Conc. max.

sel. LAU-BW, 1989


Eau pot.

USA


0,001 mg/l


Etat d'Illinois

sel. WAITE, 1984


Eau pot.

USA


0,02 mg/l


Etat de Iowa

sel. WAITE, 1984


Surface

D

G

0,005 mg/l


4)

sel. LAU-BW, 1989


Surface

D

G

0,01 mg/l


5)

sel. LAU-BW, 1989


Eau sout.

NL

G

0,0002 mg/l


Référence

sel. TERRA TECH, 6/94


Eau sout.

NL

L

2000 mg/l


Intervention

sel. TERRA TECH, 6/94


Effluents

CH

(L)

0,005 mg/l


6)

sel. LAU-BW, 1989


Effluents

CH

(L)

0,05-0,20 mg/l


7)

sel. LAU-BW, 1989


Effluents

D

R

100 mg/l


Directive8)

sel. LAU-BW, 1989

Sols:


GB

R

0-0,1 mg/kg


Non contaminé

sel. LAU-BW, 1989



GB

R

5-50 mg/kg


Sol contaminé

sel. LAU-BW, 1989



GB

R

> 250 mg/kg


Fortement contamin.

sel. LAU-BW, 1989



NL

R

0,05 mg/kg


Référence

sel. TERRA TECH, 6/94



NL

L

40 mg/kg


Intervention

sel. TERRA TECH, 6/94

Air:


BG

(L)

0,01 mg/m3


30 mn, 24 h8) 9)

sel. STERN, 1986



CS

(L)

0,1 mg/m3


30 mn, 24 h

sel. STERN, 1986



D

L

0,2 mg/m3

MIK

Val.l.durée

sel. BAUM, 1988



D

L

0,6 mg/m3

MIK

Val.c.durée

sel. BAUM, 1988



DDR

(L)

0,01 mg/m3


Val.c.durée

sel. HORN, 1989



DDR

(L)

0,003 mg/m3


Val.l.durée

sel. HORN, 1989



H

(L)

0,01 mg/m3


30 mn, 24 h8) 9)

sel. STERN, 1986



H

(L)

0,6 mg/m3


30 mn10)

sel. STERN, 1986



IL

(L)

0,02 mg/m3


20 mn

sel. STERN, 1986



IL

(L)

0,01 mg/m3


24 h

sel. STERN, 1986



RO

(L)

0,1 mg/m3


30 mn

sel. STERN, 1986



RO

(L)

0,03 mg/m3


24 h

sel. STERN, 1986



SU

(L)

0,01 mg/m3


30 mn, 24 h8) 9)

sel. STERN, 1986



TJ

(L)

0,02 mg/m3


60 mn

sel. STERN, 1986


Amb.prof.

D

L

19 mg/m3

MAK


DFG, 1989


Amb.prof.

DDR

L

20 mg/m3



sel. HORN, 1989


Amb.prof.

SU

(L)

0,3 mg/m3

PDK


sel. SORBE, 1989


Amb.prof.

USA

(L)

19 mg/m3

TWA


ACGIH, 1986


Amb.prof.

USA

(L)

38 mg/m3

STEL


ACGIH, 1986


Emission

D

L

20 mg/m3


flux massique ³ 0,1 kg/h

sel. TA-Luft, 1986

Remarques:

1) Evaluation de la pollution des sols et des eaux souterraines: valeur A = pas de pollution

2) Evaluation de la pollution des sols et des eaux souterraines: valeur B = nécessité d'études plus approfondies

3) Evaluation de la pollution des sols et des eaux souterraines: valeur C = nécessité d'un assainissement

4) Seuil de pollution en dessous duquel de l'eau potable peut être produite par des procédés naturels

5) Seuil de pollution en dessous duquel de l'eau potable peut être produite en ayant recours aux procédés physico-chimiques actuellement connus et éprouvés

6) "Objectif de qualité suisse", qui sert de base pour l'évaluation des eaux de surface et pour l'alimentation en eau potable

7) Valeur limite pour les rejets d'eaux usées dans les cours d'eau

8) Directive sur les exigences s'appliquant aux effluents déversés dans les systèmes publics d'épuration du Bade-Wurtemberg

9) Zones de protection

10) Zones de protection spéciales

11) Autres zones ne nécessitant pas de protection particulière

VALEURS COMPARATIVES/DE REFERENCE

Milieu/origine

Pays

Valeur

Source

Eau:




Station épuration (amenée/déch.)

D, USA

2-20 ppb

sel. RIPPEN, 1989

Eau de rivière

USA

10-100 ppb

sel. RIPPEN, 1989

Eaux superficielles (1977)

J

< 10 ppb (n=9)

sel. RIPPEN, 1989

Danube (1972)

D

0,01-1 ppb

sel. RIPPEN, 1989

Eau potable

D

6-20 ppt

sel. RIPPEN, 1989

Sols/sédiments:




Sédiments (1977)

J

30-40 ppb (n=3)

sel. RIPPEN, 1989

Atmosphère:




Concentration à l'air libre

DDR

12 mg/m3

sel. HORN, 1989

Milieu urbain (1979)

J

0,5-1,0 ppb

sel. RIPPEN, 1989

Milieu urbain (1973)

USA

15-91 ppt

sel. RIPPEN, 1989

Paris (1977), (n=7)

F

0,17-2,1 ppb (2h)

sel. RIPPEN, 1989

Gaz d'échappement


1,3-1,5 ppm

sel. RIPPEN, 1989

Fumée de tabac


300-500 ppm

sel. RIPPEN, 1989

Homme:




Excrétions, urine:


0,02-6,6 mg/kg/j

sel. RIPPEN, 1989

EVALUATION ET REMARQUES

Les phénols synthétiques étant plus toxiques que ceux existant à l'état naturel, une réduction des émissions s'impose. Les personnes manipulant du phénol doivent notamment éviter le contact cutané et l'inhalation de ces produits.

(Voir aussi fiches 'Chlorophénols' et 'Crésols'.)