Cuivre

Table des mati�res - Pr�c�dente - Suivante

APPELLATIONS

Num�ro du CAS: 7440-50-8
Nom dans le registre: Cuivre 
Nom de la substance: Cuivre  
Synonymes, noms commerciaux: Cuprum 
Nom(s) anglais: Copper
Nom(s) allemand(s): Kupfer
Description g�n�rale: M�tal mou et ductile, de couleur rouge caract�ristique.

PROPRIETES PHYSICO-CHIMIQUES

Formule brute: Cu
Masse atomique relative: 63,55 g
Masse volumique: 8,9 g/cm3 � 20�C
Point d'�bullition: 2580�C
Point de fusion: 1083�C
Tension de vapeur: 0 mbar � 20�C, 0,073 Pa � 1083�C, 0,133 Pa � 1870�C
Solubilit�: Le m�tal n'est attaqu� directement que par des acides oxydants (acide nitrique, acide sulfurique concentr� � chaud).

PROPRIETES PHYSICO-CHIMIQUES DE CERTAINS COMPOSES

N� CAS: 7758-99-8 1317-39-1
Nom de la substance: Sulphate de cuivre(II)  Oxyde de cuivre (I) 
Synonymes, noms    
commerciaux: Vitriol bleu, vitriol de cuivre Oxyde cuivreux 
Nom(s) anglais: Copper(II) sulfate pentahydrate Copper(I)-oxide
Nom(s) allemand(s): Kupfersulfat - Pentahydrat Kupfer (I) - oxid,
Kupferoxid    
Description g�n�rale: Poudre cristalline bleu clair. Poudre cristalline de couleur
    jaune - rouge selon la pr�paration et
    la taille des particules.
Formule brute: CuSO4 � 5H2O Cu2O
Masse atomique relative: 249,61 g 143,09 g
Masse volumique: 2,285 g/cm3 5,8-6,2 g/cm3
Point d'�bullition: Non distillable D�composition au-dessus de
    1800�C
Point de fusion: D�composition (au-dessus de  
  88�C: avec �limination  
  cons�cutive de l'eau) 1235�C
Tension de vapeur: 0 Pa 0 Pa
Solubilit�: Dans l'eau: 148 g/l � 0�C  
  231 g/l � 25�C  
  335 g/l � 50�C;  
  le m�thanol: 156 g/l  
  l'�thanol: insoluble. Dans l'eau: pratiquement insoluble;
    dans l'acide sulfurique/nitrique dilu�:
    d�sagr�gation en sels de cuivre (II) solubles
    Insoluble dans la plupart des solvants
    organiques.

ORIGINE ET UTILISATIONS

Utilisations:
Le cuivre  est utilis� comme conducteur dans l'industrie �lectrotechnique; pour les conduites de chauffage et de r�frig�ration, comme mat�riau pour contenants, comme composant d'alliages; sous forme de son compos� Cu2O comme laque anti-corrosive pour embarcations, du compos� CuSO4 comme fongicide et algicide, sous forme de "bouillie bordelaise" contre le mildiou et de laix de chaux contre le phyllox�ra, et comme engrais sous forme de CuSO4 5 H2O ou Cu2O.

Origine/fabrication:
Le cuivre  existe dans la nature � l'�tat pur et dans des minerais de chalcopyrite (CuFeS2), de chalcosine (Cu2S) et de cuprite (Cu2O). A l'heure actuelle, le cuivre est g�n�ralement purifi� par raffinage �lectrolytique. La m�thode d'�lectrolyse par voie s�che n'est plus utilis�e qu'� raison de 10% environ. Le cuivre provenant de minerais sulfureux est g�n�ralement s�par� par flottation.

Chiffres de production:
En 1986: 513 millions t (production mondiale) [FISCHER, 1989]

TOXICITE

Homme: 700-2100 m g/g tissu h�patique sec=mortel sel. SORBE, 1986
Mammif�res:    
Rat DL50 159 mg/kg, v. orale, (carbonate de Cu) sel. DVGW, 1988
Rat DL50 140 mg/kg, v. orale, (chlorure de Cu) sel. DVGW, 1988
Rat DL50 470 mg/kg, v. orale, (oxyde de Cu) sel. DVGW, 1988
Rat DL50 300 mg/kg, v. orale, (sulphate de Cu) sel. DVGW, 1988
Organismes aquatiques:    
Daphnie DL 0,8 mg/l (18 h), (sulphate de Cu) sel. DVGW, 1988
Truite DL 0,8 mg/l (2-3 d), (sulphate de Cu) sel. DVGW, 1988
Algues bleues 0,03 mg/l Cu2+ = l�sions, (sulphate de Cu) sel. DVGW, 1988
Algues vertes 1,1 mg/l Cu2+ = l�sions, (sulphate de Cu) sel. DVGW, 1988

Le cuivre est tr�s toxique pour les poissons, la concentration active �tant fonction des propri�t�s de l'eau. L'effet toxique est encore renforc� par le cadmium, le zinc et le mercure.

Pathologie/toxicologie

Homme/mammif�res: En tant qu'�l�ment constituant de nombreuses enzymes, le cuivre est un oligo-�l�ment essentiel. Les intoxications se produisent essentiellement par inhalation de poussi�res et de vapeurs de Cu. Les intoxications par ingestion sont rares, car elles provoquent des vomissements. La toxicit� est li�e � la fixation d'ions Cu libres sur certaines prot�ines et � la perturbation cons�cutive de leurs fonctions physiologiques. L'inhalation de poussi�res et de vapeurs de Cu provoque un refoulement sanguin dans les membranes nasales et mucosales, et peut entra�ner une perforation de la cloison nasale. Des taux de cuivre trop importants dans l'eau potable repr�sentent un risque particulier pour les enfants en bas �ge, et peuvent m�me �tre mortels (cirrhose du foie).

V�g�taux: L�sions radiculaires atteignant d'abord le plasmalemme et d�truisant la structure des membranes; inhibition de la croissance des racines et formation de nombreuses radicelles brun�tres. Le cuivre s'accumule dans le rhizoderme et dans les parois cellulaires. Apparition de chloroses li�es � la substitution par le cuivre du fer contenu dans les centres du m�tabolisme mat�riel. Dans un m�me �cosyst�me, les plantes aquatiques absorbent trois fois plus de Cu que les plantes terrestres.

COMPORTEMENT DANS L'ENVIRONNEMENT

Milieu aquatique:
Le cuivre se d�pose dans l'eau sal�e, ce qui explique que sa teneur y soit plus faible que dans l'eau douce. Les pluies acides augmentent la solubilit� des minerais de cuivre. Des teneurs anormalement �lev�es de Cu dans l'eau potable � faible pH s'expliquent g�n�ralement par la corrosion des tuyauteries. Elles ont pour effet de donner � l'eau une coloration verd�tre.

Atmosph�re:
Dans l'Instruction Technique sur le maintien de la puret� de l'air "TA-Luft", le cuivre figure dans la cat�gorie d'�mission 3 (ROTH, 1989). En pr�sence d'air humide, le cuivre se recouvre d'une patine verd�tre dite "vert-de-gris", laquelle a pour effet de prot�ger le m�tal de tout processus chimique ult�rieur (corrosion).

Sols:
Le cuivre est fortement fix� par les points d'�change inorganiques, et l'augmentation du pH entra�ne un processus de complexation. La solubilit� du Cu dans le sol est � son niveau le plus bas � un pH de 5 � 6. Le Cu s'accumule fortement dans les couches de min�raux argileux. La teneur du sol en Cu diminue avec la profondeur du sol. Les r�actions d'�change et la teneur du sol en azote sont des facteurs ayant une influence importante sur le transport passif du cuivre immobile.

D�gradation, produits de d�composition, demi-vie:
Les sels cuivriques (bivalents) constituent les d�riv�s du cuivre poss�dant la plus grande stabilit�.

Cha�ne alimentaire:
Les mammif�res et l'homme absorbent 30% du cuivre contenu dans les aliments par voie gastrique. Sur cette quantit�, 5% env. sont r�ellement r�sorb�s, le reste �tant �limin� par la v�sicule biliaire. Une accumulation se produit dans le foie, dans le cerveau et dans les reins.

VALEURS LIMITES DE POLLUTION

Milieu Secteur Pays/ organ. Statut Valeur Cat. Remarques Source
Eau: Eau pot. CH (L) 1,5 mg/l     sel. LAU-BW, 1989
  Eau pot. CE R 0,1 mg/l   1) sel. DVGW, 1988
  Eau pot. CE R 3 mg/l     sel. LAU-BW, 1989
  Eau pot. SU (L) 0,1 mg/l     sel. LAU-BW, 1989
  Eau pot. USA (L) 1 mg/l     sel. LAU-BW, 1989
  Eau pot. OMS R 1 mg/l     sel. LAU-BW, 1989
  Eau sout. D(HH) R 0,05 mg/l   Etude sel. LAU-BW, 1989
  Eau sout. D(HH) R 0,2 mg/l   Assainissement sel. LAU-BW, 1989
  Eau sout. NL R 0,015 mg/l   R�f�rence sel. TERRA TECH, 6/94
  Eau sout. NL L 0,075 mg/l   Intervention sel. TERRA TECH, 6/94
  Eau surf. D R 0,05 mg/l   2) B sel. DVGW, 1988
  Eau surf. D R 0,30 mg/l   3) A sel. DVGW, 1988
  Eau surf. CE R 0,02 mg/l   4) A1 sel. LAU-BW, 1989
  Eau surf. CE R 0,05 mg/l   4) A1 sel. LAU-BW, 1989
  Eau surf. CE R 0,05 mg/l   5) A2 sel. LAU-BW, 1989
  Eau surf. CE R 1 mg/l   6) A3 sel. LAU-BW, 1989
  Eau surf. CE R 0,04 mg/l   Eaux salmonid. sel. LAU-BW, 1989
  Effluents CH R 0,01 mg/l   Objectif qualit� sel. LAU-BW, 1989
  Effluents CH (L) 0,5 mg/l   Rejets dir./indir. sel. LAU-BW, 1989
  Effluents D R 2 mg/l     sel. LAU-BW, 1989
  Irrigation D R 0,2 mg/l   Cult. pl. champ sel. LAU-BW, 1989
  Irrigation D R 0,05 mg/l   Cult. ss. verre sel. LAU-BW, 1989
  Irrigation GB R 0,5 mg/l     sel. LAU-BW, 1989
  Irrigation USA (L) 0,2 mg/l     sel. LAU-BW, 1989
  Irrigation USA (L) 5 mg/l   7) sel. LAU-BW, 1989
  Eau abreuv. D R 0,01 mg/l     sel. LAU-BW, 1989
  Eau abreuv. GB R 0,2 mg/l     sel. LAU-BW, 1989
  Eau abreuv. USA (L) 1 mg/l   Elevage sel. LAU-BW, 1989
Sols:   CH R 50 mg/kg   Teneur tot. sel. LAU-BW, 1989
    CH R 0,7 mg/kg   Teneur sol. sel. LAU-BW, 1989
    D(HH) (R) 300 mg/kg   Etude sel. LAU-BW, 1989
    NL R 36 mg/kg SSA   R�f�rence sel. TERRA TECH, 6/94
    NL L 190 mg/kg SSA   Intervention sel. TERRA TECH, 6/94
  Boues �pur. CH L 1000 mg/kg MS     sel. LAU-BW, 1989
  Boues �pur. D L 100 mg/kg SSA     sel. LAU-BW, 1989
  Boues �pur. D L 1200 mg/kg MS     sel. LAU-BW, 1989
  Boues �pur. CE L 50-140 mg/kg MS   Sol sel. LAU-BW, 1989
  Boues �pur. CE L 1000-1750 mg/kg MS     sel. LAU-BW, 1989
  Engrais D L 200 mg/kg   8) sel. LAU-BW, 1989
  Compost A R 100-1000 ppm MS     sel. LAU-BW, 1989
  Compost CH L 150 mg/kg MS     sel. LAU-BW, 1989
  Compost D R 100 mg/kg SSA   Sol sel. LAU-BW, 1989
  Compost D R 2000 g/(ha/a)     sel. LAU-BW, 1989
Air: Emission D L 20 mg/m3   Fum�e, 9) sel. LAU-BW, 1989
  Emission D L 75 mg/m3   Fum�e, 10) sel. LAU-BW, 1989
  Amb.prof. AUS L 1 mg/m3   Poussi�re sel. MERIAN, 1984
  Amb.prof. AUS L 0,1 mg/m3   Fum�e sel. MERIAN, 1984
  Amb.prof. B L 1 mg/m3   Poussi�re sel. MERIAN, 1984
  Amb.prof. B L 0,2 mg/m3   Fum�e sel. MERIAN, 1984
  Amb.prof. D L 0,1 mg/m3 MAK Fum�e DFG, 1989
  Amb.prof. D L 1 mg/m3 MAK Poussi�re DFG, 1989
  Amb.prof. DDR L 0,2 mg/m3   Fum�e, val. moy. sel. MERIAN, 1984
  Amb.prof. DDR L 0,4 mg/m3   Fum�e, val. c. dur�e sel. MERIAN, 1984
  Amb.prof. CH L 1 mg/m3   Poussi�re sel. MERIAN, 1984
  Amb.prof. CH L 0,1 mg/m3   Fum�e sel. MERIAN, 1984
  Amb.prof. I L 1 mg/m3   Poussi�re sel. MERIAN, 1984
  Amb.prof. I L 0,2 mg/m3   Fum�e sel. MERIAN, 1984
  Amb.prof. NL L 1 mg/m3   Poussi�re sel. MERIAN, 1984
  Amb.prof. NL L 0,2 mg/m3   Fum�e sel. MERIAN, 1984
  Amb.prof. PL L 1 mg/m3   Poussi�re sel. MERIAN, 1984
  Amb.prof. PL L 0,1 mg/m3   Fum�e sel. MERIAN, 1984
  Amb.prof. RO L 0,5 mg/m3   Poussi�re, val. moy. sel. MERIAN, 1984
  Amb.prof. RO L 1,5 mg/m3   Poussi�re, val. c. dur�e sel. MERIAN, 1984
  Amb.prof. RO L 0,05 mg/m3   Fum�e, val. moy. sel. MERIAN, 1984
  Amb.prof. RO L 0,15 mg/m3   Fum�e, val. c. dur�e sel. MERIAN, 1984
  Amb.prof. S L 1 mg/m3   Poussi�re sel. MERIAN, 1984
  Amb.prof. SF L 1 mg/m3   Poussi�re sel. MERIAN, 1984
  Amb.prof. SF L 0,1 mg/m3   Fum�e sel. MERIAN, 1984
  Amb.prof. SU (L) 0,5 mg/m3 PDK   sel. LAU-BW, 1989
  Amb.prof. USA (L) 0,2 mg/m3 TWA Fum�e sel. LAU-BW, 1989
  Amb.prof. USA (L) 1 mg/m3 TWA Poussi�re sel. MERIAN, 1984
  Amb.prof. YU L 1 mg/m3   Poussi�re sel. MERIAN, 1984
  Amb.prof. YU L 0,1 mg/m3   Fum�e sel. MERIAN, 1984
Aliments: Pectine CH (L) 400 ppm     sel. DVGW, 1988
  Epinards en conserves CH (L) 100 ppm     sel. DVGW, 1988
  Margarine CH (L) 100 ppm     sel. DVGW, 1988
  Jus de fruits CH (L) 5-30 ppm     sel. DVGW, 1988
  Lait CH (L) 0,05 ppm     sel. DVGW, 1988
  Bi�re CH (L) 0,2 ppm     sel. DVGW, 1988

Remarques:
1) A la sortie du syst�me de pompage
2) Pour le traitement de l'eau potable: B = d�signe les seuils de pollution en dessous desquels de l'eau potable peut �tre produite au moyen des m�thodes physico-chimiques connues et �prouv�es
3) Pour le traitement de l'eau potable: A = d�signe les seuils de pollution en dessous desquels de l'eau potable peut �tre produite uniquement au moyen de m�thodes naturelles
4) Pour le traitement de l'eau potable: A1 = traitement et d�sinfection par des proc�d�s physiques simples
5) Pour le traitement de l'eau potable: A2 = traitement et d�sinfection par des proc�d�s physiques et chimiques normaux
6) Pour le traitement de l'eau potable: A3 = traitement, oxydation, adsorption et d�sinfection par des proc�d�s physiques et des m�thodes chimiques sophistiqu�es
7) Uniquement pour irrigation temporaire sur certains types de sols
8) Dans les engrais mixtes min�raux/organiques
9) Pour un flux massique de 0,1 kg/h
10) Pour un flux massique de 3 kg/h

VALEURS COMPARATIVES/DE REFERENCE

Milieu/origine Pays Valeur Source
Eau:      
Lac de Constance D 0,75-1,1 m g/l sel. DVGW, 1988
Rhin (Cologne) D 5-17 m g/l sel. DVGW, 1988
Rhin (Duisburg) D 2,9-24,6 m g/l sel. DVGW, 1988
Ruhr (Essen) D 14-26 m g/l sel. DVGW, 1988
Ruhr (Duisburg) D 6-11 m g/l sel. DVGW, 1988
Eau de mer   0,0005-0,03 mg/l sel. HOCK, 1988
S�diments:      
Rhin D 250 mg/kg sel. DVGW, 1988
Ruhr D 900 mg/kg sel. DVGW, 1988
Cendres volantes de charbon USA 45-616 mg/kg sel. HOCK, 1988
Compost de boues d'�puration D 50-5000 mg/kg sel. HOCK, 1988
Mat�riel v�g�tal   2-12 mg/kg sel. HOCK, 1988

EVALUATION ET REMARQUES

Le cuivre  est un oligo-�l�ment important pour tous les organismes vivants. L'organisme humain a besoin d'environ 2 mg de Cu par jour. Les intoxications sont rares, car l'ingestion de grandes quantit�s de Cu entra�ne des vomissements. Certains d�riv�s du cuivre sont cependant tr�s toxiques pour les organismes aquatiques.


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