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Le plomb : l’un des plus vieux métaux connu

Publié le 1 octobre, 2006 | Pas de commentaires
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Ces mots imprimés plus tôt par Gutenberg auraient été composés grâce à des caractères mobiles en plomb… c’est vous dire le poids de ce qui suit! L’histoire raconte qu’en Rome antique on faisait bouillir le vinaigre dans des casseroles de plomb. Cette opération produisait un sirop, le sapa, dont le goût sucré était donné par l’acétate de plomb, sel issu de la réaction chimique du liquide acide et de la casserole. Les Romains en étaient friands même s’ils s’en trouvaient fatigués, apathiques, anémiques, constipés et stériles… Utilisé pour mille raisons et depuis des siècles par l’être humain, littéralement fondu dans nos vies quotidiennes, le plomb est un métal dont les caractéristiques sont souvent méconnues…

Metal water
Charlie Styr, Metal water, 2006
Certains droits réservés.

Vaut mieux avoir de l’eau dans la cave que des semelles de plomb, car pour le même volume, le plomb pèse au moins 10 fois plus que l’eau! Pour mettre en image la différence, prenons un bac d’un litre et mettons-y dans un premier temps un bébé de plus ou moins 25 lb pour retrouver approximativement le poids d’un litre d’eau. Dans un deuxième temps, mettons-y le même poupon, mais 20 ans plus tard alors qu’il a atteint un gabarit imposant et qu’il projette sur la balance un costaud 250 lb, et nous obtiendrons le poids approximatif d’un litre de plomb.

Le plomb se reconnaît à sa forte densité, mais il présente aussi d’autres particularités qui en font un métal utilisé depuis très longtemps. Sa malléabilité et son faible point de fusion le rendent facile et peu coûteux à mettre en forme. Il conduit l’électricité et la chaleur ce qui lui confère des applications en électronique notamment. Peu sensible à la corrosion dans un large éventail de conditions, le plomb a été, depuis la Rome antique, utilisé pour la canalisation de l’eau. Ce métal lourd est capable d’absorber certains rayonnements nocifs pour la santé et est donc utilisé comme écran protecteur.

Étrange protecteur puisqu’il fait partie de la liste des produits dangereux selon la loi canadienne, entre autres, et que sa toxicité est reconnue depuis l’Antiquité. L’intoxication aiguë ou chronique par le plomb porte le nom de saturnisme. Elle affecte généralement les travailleurs de l’industrie des métaux lourds, mais les enfants sont aussi à risque d’une part parce qu’ils absorbent plus de 60% du plomb ingéré (comparativement à seulement 10% chez l’adulte) et d’autre part parce qu’ils ont tendance à tout porter à leur bouche; les enfants de deux à cinq ans portent huit à dix fois par heure les mains à la bouche. C’est que le plomb peut pénétrer dans l’organisme par les voies respiratoires et digestives. Il passe ainsi dans le sang contribuant à l’élévation de la plombémie; il est ensuite majoritairement métabolisé de la même façon que le calcium et c’est alors dans les os qu’il s’accumule.

Le plomb est un élément naturel peu présent dans la croûte terrestre; il constitue à peine 0,014% du poids de la croûte (ce qui le place au 36e rang des éléments présents dans la croûte) comparativement à 5% pour le fer. Sa présence massive dans l’environnement est la conséquence de l’activité humaine. Son extraction sert plusieurs industries et de ce fait le plomb se retrouve à la grandeur du globe dans l’air, le sol, la poussière domestique, la nourriture, l’eau et dans différents produits de consommation. Heureusement la problématique est identifiée et des efforts sont mis de l’avant afin de diminuer les risques pour la santé humaine. Notamment, pour réduire l’épandage du métal lourd via l’atmosphère, l’essence plombée est désormais prohibée sur une grande portion de la planète, entre autres au Canada depuis 1990, aux USA depuis 1995, en Europe depuis 1999, en Chine depuis 2000 et en Afrique subsaharienne depuis le 1er janvier 2006. Malgré ces mesures, un rapport publié en 2005 par la Commission de coopération environnementale (CCE) affirme que : « … ce métal (le plomb) et ses composés demeurent les principales substances toxiques pour le développement que rejettent les établissements industriels (1).»

Les peintures, les soudures, les céramiques et les conserves sont aussi des produits réglementés. Dans les circuits imprimés, omniprésents dans tout appareil électronique, les soudures au plomb étaient incontournables. Pourtant, il a fallu trouver des alliages de remplacement sans plomb car depuis juillet 2006, les produits électroniques vendus dans les pays de l’Union Européenne ne peuvent contenir de soudure au plomb selon la directive du Waste Electrical and Electronic Equipment (WEEE). Moins de 1% du plomb produit servait cette industrie. La forte majorité du plomb produit est utilisé dans l’industrie automobile. En effet, l’accumulateur au plomb, qu’on retrouve entre autres dans les voitures, est l’application principale de cet élément.

Le plomb est majoritairement extrait à partir de la galène, minerai dans lequel il est présent sous forme de sulfure de plomb (PbS) et souvent associé avec la sphalérite (encore communément appelé blende), minerai de sulfure de zinc (ZnS). Le procédé d’extraction du plomb de la galène est la succession d’un grillage, d’une réduction et d’un raffinage. Le grillage se déroule à température élevée (environ 1000°C) et a pour objectif d’éliminer le soufre et pour conséquence d’oxyder le plomb. Au cours de la réduction, l’oxygène de l’oxyde de plomb sera libéré pour l’obtention d’un plomb pur à plus de 98%; un raffinage est nécessaire pour augmenter la pureté à près de 99,99%.

La production ou le recyclage du plomb (environ 50% du plomb produit provient du recyclage des accumulateurs) contribuent à contaminer les sols, les nappes phréatiques et l’atmosphère. Sa concentration n’est pas le seul facteur déterminant et sa forme chimique, ce que les spécialistes appellent spéciation, jouera pour beaucoup sur la mobilité et la biodisponibilité du plomb. Par exemple, l’ion libre Pb2+ sera plus mobile que le sulfure de plomb (PbS) dans le sol et plus biodisponible, c’est-à-dire que la fraction captée par l’organisme sera plus importante. Ainsi, de la poussière de sol contaminée au Pb2+ aura un potentiel toxique plus grand que celle contaminée au PbS. Les conditions du sol telles que le PH, la quantité de matière organique ou d’argile et la teneur en sel vont faire varier la mobilité du plomb comme l’indique M. Gerald J. Zagury, professeur agrégé au département de génie civil des mines et géologique de l’École Polytechnique de Montréal et dont les champs d’intérêt concernent, entre autres, la caractérisation et le traitement des sites contaminés par les métaux lourds.

Dans un tout autre ordre d’idée, l’histoire raconte qu’au temps des romains on faisait bouillir le vinaigre dans des casseroles de plomb. Cette opération produisait un sirop, le sapa, dont le goût sucré était donné par l’acétate de plomb, sel issu de la réaction chimique du liquide acide et de la casserole. Les habitants de Rome en étaient friands même s’ils s’en trouvaient fatigués, apathiques, anémiques, constipés et stériles. Dans le Guide des produits chimiques à l’usage des particuliers, il est intéressant de constater que certains effets néfastes du sapa étaient connus alors que d’autres échappaient à la conscience des Romains à cette époque:

« Ainsi, les prostituées romaines avalaient délibérément du sapa pur pour déclencher des avortements, le sapa leur donnait un teint pâle attrayant. D’autres effets secondaires d’une consommation importante de plomb échappaient aux Romains : la constipation, les douleurs d’estomac, la faiblesse musculaire et les maux de tête. On suppose aujourd’hui que la fameuse stérilité des classes supérieures était due au sapa.(2) »

Somme toute, cet élément a su, au cours des années, laisser découvrir ses talents. Il est partout, dans une multitude de produits quotidiennement utilisés : il est en train de s’immiscer entre ces quelques phrases et vos yeux attentifs parce que le verre de votre écran cathodique est chargé de plomb pour bloquer les rayons X non absorbés par les luminophores! Il est aussi là à protéger, dans une couche de gaine, la transmission du signal associé à cette page via les câbles de télécommunication sub-océanique! Nulle surprise à le découvrir omniprésent dans un environnement quotidien, mais l’identifier et évaluer les risques de le cotoyer dans divers contextes sont plus difficiles. Tous ces bijoux bon marché, cette vieille tuyautrie, anciennes couches de peintures recouvertes, écrans de téléviseurs ou d’ordinateur, matières pvc très utilisées, produits cosmétiques pigmentés, insecticides oubliés, vitraux et créations artistique colorées… ce sont autant d’éléments plombifères. De quoi se mettre du plomb dans la tête!

Notes

(1) http://www.cec.org/news/details/index.cfm?varlan=francais&ID=2668, 1er septembre 2006
(2) EMSLEY, John, « Guide des produits chimiques à l’usage des particuliers », p. 46-47

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