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Hydrocarbures aromatiques halogénés

Table des matières

Isocyanates

PROPRIÉTÉS DES HYDROCARBURES AROMATIQUES POLYCYCLIQUES

HYDROCARBURES AROMATIQUES POLYCYCLIQUES

Les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) sont des composés organiques constitués par plusieurs cycles aromatiques condensés, certains des atomes de carbone étant communs à deux ou trois cycles. Une structure de ce type est également appelée hydrocarbure à noyaux condensés. Les cycles peuvent être alignés, présenter une disposition angulaire ou compacte. De plus, l’appellation hydrocarbure indique que la molécule contient uniquement du carbone et de l’hydrogène. La structure condensée la plus simple, ne contenant que deux noyaux aromatiques condensés, est le naphtalène. Dans ce qui suit, on ne prendra en considération que les HAP à trois cycles ou davantage, le naphtalène et ses dérivés étant traités dans la partie relative aux hydrocarbures aromatiques. D’autres types de cycles, par exemple des cycles à cinq atomes de carbone ou des cycles contenant d’autres atomes (oxygène, azote ou soufre) que le carbone, peuvent être accolés aux cycles aromatiques. Ces derniers composés sont appelés composés hétéroaromatiques ou hétérocycliques et ne seront pas traités dans cette partie. Dans la littérature relative aux HAP, on peut trouver d’autres dénominations: aromatiques polynucléaires (APN), composés aromatiques polycycliques (CAP), substances organiques polycycliques (SOP). Cette dernière dénomination englobe souvent des composés hétéroaromatiques. Les HAP représentent plusieurs centaines de composés auxquels on s’est beaucoup intéressé, étant donné que nombre d’entre eux sont cancérogènes, en particulier les HAP contenant quatre à six noyaux aromatiques.

La nomenclature utilisée dans la littérature n’est pas homogène; par conséquent, elle peut provoquer une confusion lorsqu’on lit des articles de différents pays et de différentes époques. L’Union internationale de chimie pure et appliquée (UICPA) (International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC)) a adopté une nomenclature dont l’utilisation s’est généralisée et qui est résumée brièvement ci-après.

Pour certains HAP, le nom trivial a été conservé. On aligne horizontalement autant de cycles que possible et on place le plus grand nombre de cycles restants dans le quadrant supérieur droit. La numérotation débute avec le premier atome de carbone qui n’est pas commun à deux cycles dans le cycle de droite de la ligne supérieure. Les atomes de carbone suivants porteurs d’hydrogène sont numérotés dans le sens des aiguilles d’une montre. Aux côtés extérieurs des cycles sont attribuées des lettres dans l’ordre alphabétique, en commençant par le côté compris entre C 1 et C 2.

Pour clarifier les choses, on prendra comme exemple le benzo(a)pyrène. Benzo(a) signifie qu’un cycle aromatique est condensé avec le pyrène en position a. Un autre cycle peut également être condensé en position b, e, et ainsi de suite. Toutefois, les positions a, b, h et i sont équivalentes, de même que les positions e et l. Par conséquent, il n’existe que deux isomères, le benzo(a)pyrène et le benzo(e)pyrène. Seule la première lettre est utilisée, et les formules sont présentées conformément aux règles énoncées ci-dessus. Un cycle peut aussi être condensé aux positions cd, fg, etc. du pyrène; on obtient alors un composé, le 2H-benzo(cd)pyrène, qui est saturé en position 2, ce qui est noté par la lettre H, appelée «hydrogène indiqué».

Propriétés physico-chimiques des HAP. La stabilité chimique des HAP est due à la présence de systèmes d’électrons π conjugués. Ces composés sont solides à la température ordinaire et très faiblement volatils. En fonction de leur caractère aromatique, les HAP absorbent les ultraviolets (UV) et donnent des spectres de fluorescence caractéristiques. Ils sont solubles dans de nombreux solvants organiques, mais très peu dans l’eau, leur solubilité étant inversement proportionnelle à leur masse moléculaire. Cependant, en présence de détergents et de composés émulsifiants, ou encore par adsorption sur des particules en suspension, des HAP peuvent être présents à concentration élevée dans les eaux usées ou les eaux naturelles. Du point de vue chimique, les HAP donnent lieu à des réactions de substitution de l’hydrogène ou à des réactions d’addition au niveau des sites d’insaturation. Généralement, le système cyclique est conservé. La plupart des HAP subissent une photo-oxydation, une réaction qui joue un rôle important dans leur élimination de l’atmosphère. La réaction de photo- oxydation la plus courante conduit à la formation d’endoperoxydes, qui peuvent être transformés en quinones. Pour des raisons stériques, un endoperoxyde ne peut pas être formé par photo- oxydation du benzo(a)pyrène; dans ce cas, il y a formation de 1,6-, 3,6- et 6,12-dione. On a découvert que la photo-oxydation est plus importante lorsque les HAP sont adsorbés que lorsqu’ils sont en solution. C’est un phénomène à prendre en compte dans l’analyse des HAP par chromatographie en couche mince, en particulier sur couche de gel de silice, où de nombreux HAP subissent une photo-oxydation rapide sous l’effet du rayonnement ultraviolet. Dans l’environnement professionnel, les réactions de photo-oxydation n’ont aucune incidence sur l’élimination des HAP. Ces derniers réagissent rapidement avec les oxydes d’azote ou l’acide nitrique (HNO3). L’anthracène peut, par exemple, être oxydé en anthraquinone par le HNO3, ou en présence de NO2, un dérivé nitré par substitution de l’hydrogène. Les HAP peuvent réagir avec SO2, SO3 et H2SO4 pour former des acides sulfiniques ou sulfoniques. Le fait que les HAP cancérogènes réagissent avec d’autres substances ne signifie pas nécessairement qu’il en résulte une inactivation de leur cancérogénicité; au contraire, de nombreux HAP substitués sont de plus puissants cancérogènes que les composés correspondants dont ils sont issus. Quelques HAP importants sont traités ici séparément.

Formation. Les HAP se forment par pyrolyse ou combustion incomplète de matières organiques contenant du carbone et de l’hydrogène. A température élevée, la pyrolyse des composés organiques produit des fragments moléculaires et des radicaux qui se combinent pour donner des HAP. La composition des produits issus de la pyrosynthèse dépend du combustible, de la température et du temps de séjour dans la zone chauffée. Parmi les combustibles dégageant des HAP, il faut mentionner le méthane et autres hydrocarbures, les glucides, les lignines, les peptides, les lipides, etc. Par ailleurs, les composés contenant des structures ramifiées, insaturées ou cycliques ont généralement un meilleur rendement en HAP. Evidemment, les HAP se dégagent de la zone de combustion sous forme de vapeurs. En raison de leur faible tension de vapeur, la plupart d’entre eux se condensent immédiatement sur les particules de suie ou s’assemblent eux-mêmes en très petites particules. Les HAP pénétrant dans l’atmosphère sous forme de vapeurs sont adsorbés sur les particules présentes. Des aérosols contenant des HAP se propagent ainsi dans l’atmosphère et peuvent être transportés sur de grandes distances.

Présence et applications

De nombreux HAP peuvent être préparés à partir du goudron de houille. Les composés purs n’ont pas d’applications industrielles importantes, sauf dans le cas du naphtalène et de l’anthracène. Néanmoins, on les utilise indirectement dans le goudron de houille et le pétrole, qui contiennent des mélanges de divers HAP.

Qu’ils soient d’origine naturelle ou anthropogénique, les HAP peuvent être présents pratiquement partout, dans l’air, la terre et l’eau. La contribution de sources naturelles telles que les feux de forêt et les volcans est minime par rapport aux émissions dues aux activités humaines. La combustion des combustibles fossiles est la principale cause d’émission des HAP. S’y ajoutent la combustion des déchets et du bois, ou les déversements de pétrole brut ou raffiné qui contiennent déjà des HAP. Ces derniers sont également présents dans la fumée de tabac et les aliments grillés, fumés et frits.

La plus importante source de HAP dans l’air des lieux de travail est le goudron de houille. Il se forme par pyrolyse de la houille dans les usines à gaz et les cokeries qui émettent des vapeurs issues du goudron chauffé. Les travailleurs se trouvant à proximité des fours sont fortement exposés à ces HAP. La plupart des études concernant ces composés ont été réalisées dans le milieu de travail d’usines à gaz et de cokeries. Le plus souvent, l’analyse n’a porté que sur le benzo(a)pyrène, mais il existe également quelques études relatives à un certain nombre d’autres HAP. Généralement, c’est au-dessus des fours que la teneur de l’air en benzo(a)pyrène est la plus élevée. L’air qui se trouve au-dessus des carneaux et du ballon séparateur de goudron est extrêmement riche en benzo(a)pyrène, la teneur pouvant atteindre 500 mg/m3. Un échantillonnage individuel de l’air a montré que les travailleurs les plus exposés étaient les camionneurs, les dockers, les ramoneurs et les personnes employées à l’épandage d’enrobés bitumeux. Le naphtalène, le phénanthrène, le fluoranthène, le pyrène et l’anthracène sont les principaux HAP isolés des échantillons d’air prélevés au-dessus des batteries. Il est clair que certains des travailleurs employés dans les industries du gaz et du coke sont exposés à de fortes concentrations de HAP, même dans les installations modernes. Dans ces industries, il n’est pas rare que nombre de travailleurs exposés le soient pendant de longues années. Des études épidémiologiques ont montré que ces travailleurs étaient particulièrement exposés au risque de cancer du poumon. Le goudron de houille est utilisé dans d’autres procédés industriels comportant un chauffage, d’où libération de HAP dans l’air ambiant.

Les hydrocarbures polyarylés sont utilisés principalement dans la fabrication des colorants et en synthèse chimique. L’anthracène est employé pour préparer l’anthraquinone, un produit de départ important pour la fabrication de colorants grand teint. Il est également utilisé comme diluant pour les agents de traitement du bois et dans la production des fibres synthétiques, des matières plastiques et des monocristaux. Le phénanthrène intervient dans la fabrication de colorants et d’explosifs, dans la recherche biologique et dans la synthèse de produits pharmaceutiques.

Le benzofurane sert à la fabrication des résines coumarone- indène. Le fluoranthène est un constituant du goudron de houille et de l’asphalte tiré du pétrole utilisé comme matériau de revêtement pour protéger l’intérieur des canalisations d’eau potable en acier ou en fer non ductile et des citernes.

L’aluminium est produit par un procédé électrolytique à une température d’environ 970 ºC. Il existe deux types d’anodes: l’anode de Söderberg et l’anode en graphite («précuite»). Le premier type, le plus couramment utilisé, est la principale cause d’exposition aux HAP dans les usines d’aluminium. L’anode est constituée d’un mélange de brai et de coke. Pendant l’électrolyse, sa partie inférieure, la plus chaude, se transforme en graphite (elle «cuit») et, enfin, elle se consume par oxydation électrolytique en oxydes de carbone. On ajoute de la pâte d’anode fraîche par le haut pour que l’électrode puisse fonctionner en continu. Les HAP présents dans le brai sont libérés du fait de la température élevée et ils s’échappent dans l’atmosphère du lieu de travail malgré la ventilation. Lors des nombreuses opérations auxquelles il est procédé dans une usine d’aluminium (extraction des goujons, levage des électrodes, addition de pâte d’anode, etc.), l’exposition peut être considérable. Il y a également risque d’exposition aux HAP dans la mesure où l’on utilise du brai pour le brasquage des cuves et lors du scellement des cathodes.

Des électrodes de graphite sont employées non seulement dans les usines de production d’aluminium par réduction électrolytique, mais encore dans les fours électriques pour la fabrication de l’acier ou d’autres produits sidérurgiques. Le matériau de base de ces électrodes est généralement du coke de pétrole additionné de goudron ou de brai servant de liants. La cuisson des anodes crues consiste à chauffer ce mélange dans un four, à une température supérieure à 1 000 ºC. La graphitisation a lieu dans une seconde étape de chauffage où la température peut atteindre 2 700 ºC. Pendant la cuisson, l’électrode libère de grandes quantités de HAP. Au cours de la seconde étape, l’exposition aux HAP est plutôt faible, étant donné que les composants volatils sont déjà dégagés lors de la première étape de cuisson.

Dans les fonderies et les aciéries, l’exposition aux HAP a pour origine les produits à base de goudron de houille qui sont en contact avec le métal fondu. Ces préparations sont utilisées dans les fours, les canaux de coulée et les lingotières.

L’asphalte employé pour le revêtement des rues et des routes provient essentiellement des résidus de distillation du pétrole brut. L’asphalte en lui-même a une faible teneur en HAP supérieurs. Cependant, dans certains cas, il est mélangé à du goudron de houille, ce qui augmente la possibilité d’exposition aux HAP lors du travail à chaud de l’asphalte. Dans d’autres opérations où l’on fait fondre le goudron pour l’étaler sur une grande surface, les travailleurs peuvent être très exposés aux HAP. Au nombre des opérations de ce type figurent le revêtement des oléoducs, l’isolation des murs et le goudronnage des toits.

Risques

En 1775, un chirurgien anglais, Sir Percival Pott, a été le premier à décrire un cancer professionnel. Il a trouvé un lien entre le cancer scrotal des ramoneurs et leur exposition prolongée au goudron et à la suie, dans de mauvaises conditions d’hygiène individuelle. Un siècle plus tard, le cancer de la peau a été décrit chez des travailleurs exposés au goudron de houille ou à l’huile de schiste, puis, dans les années mille neuf cent trente, celui du poumon chez des travailleurs des aciéries et des cokeries. C’est vers la fin des années mille neuf cent dix que le cancer expérimental de la peau a été observé chez des animaux de laboratoire après applications répétées de goudron de houille. En 1933, on a mis en évidence la cancérogénicité d’un hydrocarbure polycyclique aromatique isolé du goudron de houille. Il s’agissait du benzo(a)pyrène. Depuis lors, des centaines de HAP se sont révélés cancérogènes. Des études épidémiologiques ont montré que le cancer du poumon avait une fréquence élevée chez les travailleurs employés dans les cokeries, les industries de l’aluminium et de l’acier. Depuis lors, l’utilisation d’un certain nombre de HAP est réglementée en tant que cancérogènes professionnels.

La longue période de latence entre la primo-exposition et l’apparition des symptômes ainsi que de nombreux autres facteurs ont rendu très difficile l’établissement de valeurs limites pour les HAP en milieu de travail. Beaucoup de temps s’est également écoulé avant que des normes ne soient établies. Jusqu’en 1967, il n’existait pratiquement pas de valeur limite d’exposition (TLV) pour les HAP; cette année-là, la Conférence américaine des hygiénistes gouvernementaux du travail (American Con- ference of Governmental Industrial Hygienists (ACGIH)) a adopté une valeur limite de 0,2 mg/m3 pour les composés volatils du brai. Ce seuil a été défini comme le poids de la fraction soluble dans le benzène des particules recueillies sur un filtre. Dans les années mille neuf cent soixante-dix, l’URSS a défini une concentration maximale admissible (MPC) pour le benzo(a)pyrène qui reposait sur l’expérimentation animale. En Suède, la valeur limite a été fixée à 10 g/m3 pour ce composé en 1978. L’Administration de la sécurité et de la santé au travail, aux Etats-Unis (Occupational Safety and Health Administration (OSHA)), a fixé une limite d’exposition admissible (PEL) de 0,2 mg/m3 pour le benzo(a)- pyrène en 1997. L’ACGIH n’a pas fixé de concentration moyenne pondérée dans le temps (TWA), étant donné que ce composé est suspecté d’être cancérogène pour l’être humain. L’Institut national pour la sécurité et la santé au travail, aux Etats-Unis (National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH)), recommande une limite d’exposition (REL) de 0,1 mg/m3 (correspondant à la fraction extractible par le cyclohexane).

En milieu professionnel, les sources de HAP autres que le goudron de houille et le brai sont le noir de carbone, la créosote, les huiles minérales, la fumée et la suie issus de divers types de combustion, ainsi que les gaz d’échappement des véhicules. Les huiles minérales contiennent peu de HAP mais, selon le mode d’utilisation, il y a fréquemment une augmentation considérable de la teneur en HAP. C’est le cas, par exemple, des huiles pour moteurs, des huiles de coupe et des huiles utilisées dans l’usinage par étincelage. Toutefois, puisque les HAP restent confinés à l’huile, il n’y a pratiquement pas de risque d’exposition en dehors d’un contact avec la peau. Comparés aux vapeurs dégagées par le goudron de houille et le brai, les gaz d’échappement des véhicules ne contiennent que de faibles proportions de HAP. La liste ci-après donne un classement des lieux de travail en fonction du degré d’exposition établi sur la base de dosages du benzo(a)- pyrène:

Risques liés à certains HAP

L’anthracène est un hydrocarbure aromatique polynucléaire à noyaux condensés, qui conduit à l’anthraquinone par oxydation et au 9,10-dihydroanthracène par réduction. Les effets toxiques de l’anthracène sont similaires à ceux du goudron de houille et de ses produits de distillation et dépendent de la proportion de fractions lourdes qu’il contient. L’anthracène est photosensibilisant. Il peut causer une dermatite aiguë ou chronique caractérisée par des symptômes tels que sensation de brûlure, démangeaisons et œdème, qui sont plus prononcés au niveau des territoires cutanés exposés. Ces lésions cutanées s’accompagnent d’une irritation de la conjonctive et des voies aériennes supérieures. Les autres symptômes consistent en larmoiement, photophobie, œdème palpébral et hyperémie conjonctivale. Les symptômes aigus disparaissent quelques jours après cessation du contact. Une exposition prolongée provoque une pigmentation des territoires cutanés exposés, une kératinisation de la couche superficielle de l’épiderme ainsi que des télangiectasies. L’effet photodynamique de l’anthracène industriel est plus prononcé que celui de l’anthracène pur, ce phénomène étant manifestement dû aux adjonctions d’acridine, de carbazole, de phénanthrène et d’autres hydrocarbures lourds. Les effets généraux prennent la forme de céphalées, de nausées, d’inappétence, d’un ralentissement des réactions et d’adynamie. Les effets prolongés peuvent conduire à une inflammation des voies digestives.

La cancérogénicité de l’anthracène pur n’est pas avérée, mais certains de ses dérivés et l’anthracène industriel (contenant des impuretés) ont des effets cancérogènes. Le benzo(a)anthracène et certains de ses dérivés monométhylés et diméthylés sont cancérogènes. Les dérivés diméthylés et triméthylés du benzo(a)anthracène sont de plus puissants cancérogènes que les dérivés monométhylés, notamment le 9,10-diméthyl-1,2-benzanthracène, qui provoque un cancer de la peau chez la souris en l’espace de 43 jours. Les dérivés 5,9- et 5,10- diméthylés sont aussi fortement cancérogènes. La cancérogénicité des dérivés 5,9,10- et 6,9,10-triméthylés est moins prononcée. Le 20-méthylcholanthrène, qui possède une structure similaire à celle du 5,6,10-triméthyl-1,2-benzanthracène, est un cancérogène exceptionnellement puissant. Tous les dérivés diméthylés porteurs de groupements méthyle sur le noyau benzénique additionnel (en positions 1, 2, 3, 4) sont dépourvus de cancérogénicité. On a montré que la cancérogénicité de certains groupes de dérivés alkylés du benzo(a)anthracène diminue lorsque la longueur de leur chaîne carbonée augmente.

On trouve du benzo(a)anthracène dans le goudron de houille à une concentration allant jusqu’à 12,5 g/kg. Il est également présent dans les fumées de bois et de tabac (12 à 140 ng dans la fumée d’une cigarette), dans l’huile minérale, dans l’air extérieur (0,6 à 361 ng/m3) ou encore dans les usines à gaz (0,7 à 14 mg/m3). Le benzo(a)anthracène n’est que faiblement cancérogène, mais certains de ses dérivés le sont très fortement — par exemple, les 6-,7-,8- et 12-méthylbenz(a)anthracènes et certains dérivés diméthylés tels que le 7,12-diméthyl-benz(a)anthracène. L’introduction d’un cycle pentagonal en positions 7 à 8 du benzo(a)- anthracène produit le cholanthrène (benz(j)acéanthrylène), lequel, de même que son dérivé 3-méthylé, est un cancérogène extrêmement puissant. Le dibenzo(a,h)anthracène a été le premier HAP pur dont l’activité cancérogène ait été mise en évidence.

La teneur du brai en chrysène peut aller jusqu’à 10 g/kg. On a mesuré des concentrations de 1,8 à 361 ng/m3 dans l’air et de 3 à 17 mg/m3 dans les gaz d’échappement des moteurs diesel. La fumée d’une cigarette peut contenir jusqu’à 60 ng de chrysène. Le dibenzo(a,h)pyrène et le dibenzo(d,e,f,p)-chrysène sont cancérogènes. Le chrysène lui-même ne l’est que faiblement.

Les biphényles. On connaît mal les effets toxiques du biphényle et de ses dérivés, à l’exception des biphényles polychlorés (PCB). En raison de leur faible tension de vapeur et de leur odeur, l’exposition par inhalation à la température ambiante ne présente généralement pas de risque grave. Toutefois, selon une observation, des travailleurs occupés à imprégner du papier d’emballage avec une poudre fongicide à base de biphényle ont eu des accès de toux, des nausées et des vomissements. Par suite d’expositions répétées à une solution de biphényle dans de l’huile de paraffine à 90 ºC et à des concentrations atmosphériques nettement supérieures à 1 mg/m3, un homme est décédé d’une hépatite fulminante (atrophie jaune aiguë du foie), et huit travailleurs ont présenté une atteinte du système nerveux central (SNC) et du système nerveux périphérique (SNP), ainsi que des lésions hépatiques. Il se sont plaints de migraines, de troubles digestifs, de symptômes polynévritiques et de fatigue générale.

Le biphényle fondu peut causer des brûlures graves. Il existe également un risque modéré de résorption percutanée. Le contact avec les yeux produit une irritation de faible à modérée. La transformation et la manipulation du diphényléther ne comportent généralement guère de risque pour la santé. L’odeur de ce composé peut être extrêmement déplaisante et une exposition excessive provoque une irritation des yeux et de la gorge. Des dermatites de contact peuvent se produire.

L’exposition répétée d’animaux de laboratoire à un mélange de diphényléther et de biphényle à des concentrations comprises entre 7 et 10 ppm n’entraîne pas d’effets graves. Cependant, chez l’humain, il peut provoquer une irritation des yeux et des voies respiratoires, ainsi que des nausées. De graves lésions hépatiques et rénales ont été observées à la suite de l’ingestion accidentelle de ce composé.

Le fluoranthène est présent dans le goudron de houille, la fumée de tabac et les HAP en suspension dans l’air. Il n’est pas cancérogène, mais ses isomères benzo(b), benzo(j) et benzo(k) le sont.

Le naphtacène est présent dans la fumée de tabac et le goudron de houille. Il est responsable de la coloration d’autres composés incolores isolés du goudron de houille, tels que l’anthracène.

Le phénanthrène est préparé à partir du goudron de houille et on peut l’obtenir également en faisant passer du biphényléthylène dans un tube chauffé au rouge. Il est également présent dans la fumée de tabac et parmi les HAP en suspension dans l’air. Il ne semble pas être cancérogène, mais certains dérivés alkylés du benzo(c)phénanthrène le sont. Le phénanthrène est une exception recommandée à la numérotation systématique; les positions 1 et 2 sont indiquées dans la formule.

Le pyrène est présent dans le goudron de houille, la fumée de tabac et les HAP en suspension dans l’air. Il est également présent à raison de 0,1 à 12 mg/ml dans les produits pétroliers. Le pyrène est dépourvu d’activité cancérogène; néanmoins, ses dérivés benzo(a) et dibenzo sont des cancérogènes très puissants. On a mesuré dans l’air extérieur des concentrations de benzo(a)pyrène (BaP) allant de 0,1 ng/m3 ou moins dans les zones non polluées jusqu’à des valeurs plusieurs milliers de fois supérieures dans les atmosphères urbaines polluées. Le BaP est présent dans le brai, le goudron de houille, le goudron de bois, les gaz d’échappement d’automobiles, la fumée de tabac, l’huile minérale, l’huile de vidange des moteurs et l’huile usée provenant de l’usinage par étincelage. Le BaP et nombre de ses dérivés alkylés sont de très puissants cancérogènes.

Les vapeurs du terphényle provoquent une irritation conjonctivale et certains effets sur l’organisme en général. Chez les animaux de laboratoire, le p-terphényle est faiblement absorbé par voie orale et ne se révèle que peu toxique; le méta-terphényle et en particulier l’ortho-terphényle sont néphrotoxiques, ce dernier pouvant également affecter la fonction hépatique. Des anomalies morphologiques affectant les mitochondries (organites cellulaires responsables de la fonction respiratoire et d’autres fonctions enzymatiques essentielles pour la synthèse biologique) ont été observées chez des rats exposés à 50 mg/m3. Des fluides caloporteurs constitués de terphényles hydrogénés, de mélanges de terphényles et d’isopropyl-méta-terphényle ont provoqué des altérations fonctionnelles du système nerveux, des reins et du sang chez des animaux de laboratoire, accompagnées de quelques lésions organiques. L’exposition de souris à un frigorigène irradié composé de terphényles a révélé un risque cancérogène, tandis que le mélange non irradié s’est montré inoffensif.

Mesures de sécurité et de santé

Les HAP sont essentiellement présents sous forme de polluants atmosphériques dans de nombreux lieux de travail. Les analyses indiquent invariablement une concentration de HAP maximale dans les échantillons d’air prélevés là où de la fumée ou des vapeurs sont visibles. D’une façon générale, on peut éviter l’exposition en réduisant les émissions. Dans les cokeries, il suffit à cet effet de colmater les fuites, d’augmenter la ventilation ou d’utiliser des cabines de commande à air filtré. Dans les alumineries, les mesures à prendre sont identiques. Dans certains cas, un système d’évacuation des vapeurs et des fumées est nécessaire. L’utilisation d’électrodes ayant subi une cuisson préalable élimine les émissions de HAP. Dans les fonderies et les aciéries, on peut réduire les émissions de HAP en évitant les préparations contenant du goudron de houille. Dans les garages, mines et autres où il y a émission de gaz d’échappement de moteurs à explosion, il n’est pas nécessaire de prévoir des dispositifs spéciaux pour éliminer les HAP; la ventilation destinée à éliminer d’autres substances plus toxiques diminue également le risque d’exposition aux HAP. Le port de gants et le remplacement des vêtements contaminés permettent d’éviter l’exposition de la peau à des huiles usées contenant des HAP.

Il conviendrait de mettre en œuvre les moyens de prévention technique, la protection personnelle, la formation et les installations sanitaires décrites dans d’autres parties de la présente Encyclopédie. Etant donné le nombre de composés de cette famille qui sont probablement ou notoirement cancérogènes, il faut veiller tout particulièrement à ce que les précautions nécessaires pour manipuler en toute sécurité des produits cancérogènes soient effectivement prises.

TABLEAUX DES HYDROCARBURES AROMATIQUES POLYCYCLIQUES

Tableau 104.117 Identification chimique

Nom chimique

Synonymes et numéro ONU

Numéro CAS

Formule développée

Anthracène

Anthracine; huile verte; paranaphtaline (vx)

120-12-7

120-12-7

Benzo(a)anthracène

Benzanthracène; 1,2-benzoanthracène; 1,2-benzo(a)anthracène; benzanthrène; 1,2-benzanthrène; benzoanthracène; benzo(a)phénanthrène; 2,3-benzophénanthrène; naphtanthracène

56-55-3

56-55-3

Benzo(b)fluoranthène

Benzo(e)acéphénanthrylène; 3,4-benzo(e)acéphénanthrylène; 2,3-benzofluoranthène; 3,4-benzofluoranthène; benzo(e)fluoranthène

205-99-2

205-99-2

Benzo(g,h,i)fluoranthène

2,13-Benzofluoranthène; 7,10-benzofluoranthène

203-12-3

203-12-3

Benzo(k)fluoranthène

8,9-Benzofluoranthène; 11,12-benzofluoranthène; 11,12-benzo(k)fluoranthène; 2,3,1',8'-binaphtylène; dibenzo(b,jk)fluorène

207-08-9

207-08-9

Benzo(g,h,i)pérylène

1,12-Benzopérylène

191-24-2

191-24-2

Benzo(a)pyrène

Benzo(d,e,f)chrysène; 3,4-benzopyrène; 6,7-benzopyrène; benz(a)pyrène; 3,4-benzo(a)pyrène

50-32-8

50-32-8

Chrysène

1,2-Benzophénanthrène; 1,2-benzphénanthrène; benzo(a)phénanthrène; 1,2,5,6-dibenzonaphtalène

218-01-9

218-01-9

Dibenzo(a,h)acridine

7-Azadibenzo(a,h)anthracène; dibenzo(a,d)acridine; 1,2,5,6-dibenzoacridine; 1,2,5,6-dinaphtacridine

226-36-8

226-36-8

Dibenzo(a,j)acridine

7-Azadibenzo(a,j)anthracène; dibenzo(a,f)acridine; 1,2,7,8-dibenzoacridine; 3,4,5,6-dibenzoacridine;  3,4,6,7-dinaphtacridine

224-42-0

224-42-0

Dibenzo(a,h)anthracène

1,2,5,6-Benzoanthracène; 1,2,5,6-dibenzoanthracène; 1,2,5,6-dibenzo(a)anthracène

53-70-3

53-70-3

Dibenzofurane

Oxyde de 2,2'-biphénylène; oxyde de 2,2'-biphénylylène; dibenzo(b,d)furane; oxyde de diphénylène

132-64-9

132-64-9

Dibenzo(a,e)pyrène

1,2,4,5-Dibenzopyrène; naphto(1,2,3,4-def)chrysène

192-65-4

192-65-4

Dibenzo(a,h)pyrène

Dibenzo(b,d,e,f)chrysène; 1,2,6,7-dibenzopyrène; 3,4,8,9-dibenzopyrène

189-64-0

189-64-0

Dibenzo(a,i)pyrène

Benzo(rst)pentaphène; dibenzo(b,h)pyrène; 1,2,7,8-dibenzopyrène; 3,4,9,10-dibenzopyrène

189-55-9

189-55-9

1,2-Dihydro-acénaphtylène

1,8-Ethylènenaphtalène; naphtylène-éthylène; périéthylène-naphtalène

83-32-9

83-32-9

Fluoranthène

1,2-Benzoacénaphtène; benzo(jk)fluorène; 1,2-(1,8-naphtalènediyl)benzène; 1,2-(1,8-naphtylène)benzène

206-44-0

206-44-0

Pérylène

Dibenzo(de,kl)anthracène; péri-dinaphtalène

198-55-0

198-55-0

Phénanthrène

 

85-01-8

85-01-8

Pyrène

Benzo(def)phénanthrène

129-00-0

129-00-0

Tableau 104.118 Risques pour la santé

Nom chimique et numéro CAS

Fiches internationales de sécurité chimique (ICSC)

NIOSH

Exposition de courte durée

Exposition de longue durée

Voies d'exposition

Symptômes

Organes cibles et voies de pénétration

Symptômes

Anthracène
    120-12-7

Yeux; peau; voies respiratoires; voies digestives

Peau

Inhalation

Peau
Yeux
Ingestion

Toux, respiration laborieuse, mal de gorge
Résorption possible, rougeurs
Rougeur, douleurs
Douleurs abdominales

   

Benzo(a)anthracène
    56-55-3

   

Peau

Résorption possible

   

Benzo(b)fluoranthène
    205-99-2

   

Peau

Résorption possible

   

Benzo(g,h,i)fluoranthène
    203-12-3

   

Peau

Résorption possible

   

Benzo(k)fluoranthène
    207-08-9

   

Peau

Résorption possible

   

Benzo(g,h,i)pérylène
    191-24-2

   

Peau

Résorption possible

   

Benzo(a)pyrène
    50-32-8

 

Atteinte génétique et malformations congénitales

       

Dibenzo(a,h)anthracène
    53-70-3

Yeux; peau; voies respiratoires

Peau

Peau
Yeux

Photosensibilisation
Rougeur, douleurs

   

Tableau 104.119 Risques physiques et chimiques

Nom chimique et numéro CAS

Risques physiques

Risques chimiques

Classification ONU/ risques subsidiaires

Anthracène
    120-12-7

Possibilité d’explosion de poussières si sous forme de poudre ou de granulés mélangés à l’air

Se décompose par chauffage, sous l’action de la lumière solaire ou en présence d’oxydants énergiques, en dégageant des vapeurs âcres et toxiques avec risque d’incendie et d’explosion

3

Benzo(b)fluoranthène
    205-99-2

 

Des vapeurs toxiques se dégagent par chauffage

 

Benzo(g,h,i)fluoranthène
    203-12-3

 

Des vapeurs toxiques se dégagent par chauffage

 

Benzo(k)fluoranthène
    207-08-9

 

Des vapeurs toxiques se dégagent par chauffage. Réagit avec les oxydants énergiques

 

Benzo(g,h,i)pérylène
    191-24-2

 

Des vapeurs toxiques se dégagent par chauffage. Réagit avec le monoxyde d’azote et le dioxyde d’azote pour donner des dérivés nitrés

 

Dibenzo(a,h)anthracène
    53-70-3

 

Réagit avec les oxydants énergiques

4.1

Tableau 104.120 Propriétés physiques et chimiques

Nom chimique et numéro CAS

Couleur/ aspect

Point d'ébullition (°C)

Point de fusion (°C)

Masse moléculaire (g/mol)

Solubilité dans l’eau

Densité (eau = 1)

Densité de vapeur (air = 1)

Tension de vapeur (kPa)

Limites d’explosibilité

Point d'éclair (°C)

Température d’auto-inflammation (°C)

Anthracène
    120-12-7

Plaques monocliniques obtenues par recristallisation à partir de solutions dans l’alcool; si pur: incolore avec fluorescence violette; si cristallisé à partir de solutions dans le benzène: plaques incolores brillantes présentant une fluorescence bleue; cristaux jaunes avec fluorescence bleue

340-342

215-218

178,23

Insoluble

1,25-1,28

6,15

<0,13

0,6-?

121 cf

538-540

Benzo(a)anthracène
    56-55-3

Incolore; plaques obtenues par recristallisation à partir de solutions dans l’acide acétique glacial ou l’alcool

 

160-167

228,29

Insoluble

1,274

 

~0

     

Benzo(b)fluoranthène
    205-99-2

Aiguilles obtenues par recristallisation à partir de solutions dans le benzène; aiguilles incolores obtenues par recristallisation à partir de solutions dans le toluène ou l’acide acétique glacial

481*

167-168

252,32

Insoluble

   

<10 Pa*

     

Benzo(g,h,i)fluoranthène
    203-12-3

Cristaux

 

149

226,28

Insoluble

 

7,8

10 Pa

     

Benzo(k)fluoranthène
    207-08-9

Aiguilles jaune pâle obtenues à partir de solutions dans le benzène

480

217

252,32

Insoluble

   

~0

     

Benzo(g,h,i)pérylène
    191-24-2

Grandes plaques jaune-vert pâle obtenues par recristallisation à partir de solutions dans le xylène

>500

277-279

276,34

Insoluble

1,3*

 

~0

     

Benzo(a)pyrène
    50-32-8

Aiguilles monocliniques jaune pâle obtenues à partir de solutions dans le benzène ou le méthanol; cristaux monocliniques ou orthorhombiques; plaques jaunâtres obtenues à partir de solutions dans le benzène ou la ligroïne

475*

175-179

252,32

Insoluble

1,351

8,7

<0,13

     

Chrysène
    218-01-9

Plaques orthorhombiques fluorescentes de rouge à bleu obtenues à partir de solutions dans le benzène ou l’acide acétique; plaques orthorhombiques bipyramidales obtenues à partir de solutions dans le benzène; plaquettes incolores avec fluorescence bleue

448

254-258

228,29

Insoluble

1,274

 

~0

     

Dibenzo(a,h)acridine
    226-36-8

Cristaux jaunes

524

226-267*

279,34

             

Dibenzo(a,j)acridine
    224-42-0

Prismes ou aiguilles jaunes

 

216

279,34

             

Dibenzo(a,h)anthracène
    53-70-3

Plaques incolores ou feuillets obtenus par recristallisation à partir de solutions dans l’acide acétique; rouge en solution dans l’acide sulfurique concentré; cristaux monocliniques ou orthorombiques

524*

266-270
(sublimation)

278,35

Insoluble

1,282

 

~0

     

Dibenzofurane
    132-64-9

Feuillets ou aiguilles obtenus à partir de solutions dans l’alcool; cristaux blancs; solide cristallin

287

86-87

168,19

Insoluble

1,089 à 99 °C

5,8

~0

     

Dibenzo(a,e)pyrène
    192-65-4

Aiguilles jaune pâle obtenues à partir de solutions dans le xylène; jaune-rouge en solution dans l’acide sulfurique concentré

 

233-234

302,38

Insoluble

           

Dibenzo(a,h)pyrène
    189-64-0

Plaques jaune d’or obtenues à partir de solutions dans le xylène ou le trichlorobenzène; rouge en solution dans l’acide sulfurique, virant ensuite au violet ou au bleu

 

308

302,38

Insoluble

           

Dibenzo(a,i)pyrène
    189-55-9

Aiguilles, prismes ou lamelles jaune verdâtre

275 sous 6,6 Pa

280-282

302,38

Insoluble

   

~0

     

1,2-Dihydro-acénaphtylène
    83-32-9

Aiguilles blanches; aiguilles orthorhombiques bipyramidales obtenues à partir de solutions dans l’alcool

278-288

93-97

154,21

Insoluble

1,189-1,222

5,32

1,33 à 131 °C

     

Fluoranthène
    206-44-0

Aiguilles colorées; aiguilles ou plaques jaune pâle obtenues à partir de solutions dans l’alcool

384

107-111

202,26

Insoluble

1,252 à 0 °C

 

1 Pa

 

207*

 

Phénanthrène
    85-01-8

Plaques monocliniques obtenues à partir de solutions dans l’alcool; cristaux incolores brillants; feuillets

340

99-101

178,23

Insoluble

1,179

6,15

0,13 à 118 °C

 

171 co

 

Pyrène
    129-00-0

Tablettes prismatiques monocliniques obtenues à partir de solutions dans l’alcool ou par sublimation; le pyrène pur est incolore; plaques jaune pâle obtenues par recristallisation à partir de solutions dans le toluène; solide incolore, jaune en présence d’impuretés (tétracène)

393-404

149-156

202,26

Insoluble

1,271

6,9

~0

     

Hydrocarbures aromatiques halogénés

Table des matières

Isocyanates