Vanadium

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

APPELLATIONS

Num�ro du CAS: 7440-62-2 1314-62-1
Nom dans le registre: Vanadium Pentoxyde de vanadium
Nom de la substance: Vanadium Pentoxyde de vanadium
Synonymes, noms commerciaux: Vanadium Oxyde (V) de vanadium, pentoxyde de vanadium, anhydride vanadique, pentaoxyde de vanadium
Nom(s) anglais: Vanadium Vanadium pentoxide
Nom(s) allemand(s): Vanadium Vanadium pentoxid
Description g�n�rale: M�tal ductile de couleur gris acier Poudre cristalline de couleur jaune � orange ou grumeaux de couleur gris fonc� � brun; inodore et insipide.


PROPRIETES PHYSICO-CHIMIQUES

Formule brute: V V2O5
Masse atomique relative: 50,94 g 181,88 g
Masse volumique: 6,11 g/cm3 � 18,7�C 3,357 g/cm3
Densit� de gaz:    
Point d'�bullition: 3 380�C 1 750�C (d�composition)
Point de fusion: 1 930�C 690�C
Point d'�clair:   Non combustible; favorise la combustion d'autres substances combustibles
Solubilit�: Insoluble dans l'eau, l'acide chlorhydrique et l'acide sulfurique de m�me que dans les lessives alcalines � temp�rature normale; soluble dans l'acide fluorhydrique et dans l'acide nitrique. 0,005 g/l � 20�C dans l'eau; soluble dans les acides et lessives concentr�s.


ORIGINE ET UTILISATIONS

Utilisations:
Les compos�s de vanadium sont utilis�s � raison de 90% env. comme �l�ments d'alliages (80% sous forme de ferro-vanadium et 9% en tant que compos�s non-ferreux dans l'industrie a�ronautique et a�rospatiale). Le m�tal pur intervient comme mat�riau de gainage pour les �l�ments combustibles des centrales nucl�aires. Il sert �galement de catalysant; le V2O5, en particulier, est utilis� dans la production d'acide sulfurique.

Origine/fabrication:
Le vanadium est un m�tal rencontr� dans le monde entier, et qui constitue 0,015% de l'�corce terrestre. Les principaux gisements naturels se trouvent en Afrique du Sud  (42,2%), en Russie (39,2%) et en Chine (12,7%). La concentration g�og�ne dans l'eau varie, selon les sites, entre 0,2 et 100 �g/l pour l'eau douce  et entre 0,2 et 29 �g/l pour l'eau de mer. Le fond des oc�ans constitue un milieu d'accumulation � long terme pour le vanadium. Dans le charbon et les huiles brutes, la concentration naturelle de vanadium peut varier entre 1 � 1500 mg/kg (OMS, 1987). Les �missions naturelles de vanadium dans l'atmosph�re (volcans, etc.) sont estim�es � env. 65.000 t par an, et celles li�es � des activit�s humaines (surtout dans la m�tallurgie)  � 200.000 t par an.

Chiffres de production:

Production mondiale 1979: 29.700 t sel. DVGW, 1985
  1981: 35.000 t sel. OMS, 1987
  1980-84: 34-46.000 t sel. OMS, 1988
  1984: 33.300 t sel. R�MPP, 1988

Les principaux pays producteurs sont le Chili, la Finlande, la Namibie, la Norv�ge, l'Afrique du Sud , l'URSS et les USA.

TOXICITE

Pentoxyde de vanadium:
Souris DL50 23,4 mg/kg, v.orale sel. OMS, 1988
Rat CL50 70 mg/m3, inhalation sel. OMS, 1988
Rat DL 10 mg/kg, v.orale sel. OMS, 1988
Chat CL50 500 mg/m3, inhalation sel. OMS, 1988
Lapin CL 205 mg/m3, inhalation sel. OMS, 1988
Vanadate d'ammonium:
Souris DL50 10 mg/kg, v.orale sel. OMS, 1988
Trichlorure de vanadium:
Souris DL50 24 mg/kg, v.orale sel. OMS, 1988
Dibromure de vanadium:
Souris DL50 88 mg/kg, v.orale sel. OMS, 1988
Sulfate de vanadium:
Rat DL 10 mg/kg, v.orale sel. OMS, 1988
Lapin DL50 59,1 mg/kg, v.sous-cutan�e sel. OMS, 1988
Cobaye DL 800 mg/kg, v.sous-cutan�e sel. OMS, 1988
Cobaye DL50 560 mg/kg sel. OMS, 1988


Pathologie/toxicologie:

Homme/mammif�res: Le pentoxyde de vanadium provoque des irritations de la peau et des muqueuses (au bout de huit heures pour une dose de 0,1 mg/m3) et constitue un poison pour le sang, le foie et les reins. Les effets de l'intoxication chronique sont les suivants: bronchite, pneumonie, an�mie ainsi que l�sions du foie et du syst�me r�nal (0,1-0,4 mg/m3 entra�nent, au bout de 10 ans, des alt�rations des muqueuses nasales, une bronchite chronique et une coloration de la langue; sel.HORN, 1989). Les effets sont fonction de la taille des particules: les a�rosols  >5�m ne peuvent pas p�n�trer dans les poumons. L'�limination se produit � raison de 40-60% au bout de 1 � 3 jours par les urines, et � raison de 10-12% par les intestins. Le pentoxyde de vanadium a un effet inhibiteur sur les enzymes, emp�che la synth�se de l'acide ascorbique et des acides gras, et porte atteinte � l'A.D.N. (HORN, 1989).

COMPORTEMENT DANS L'ENVIRONNEMENT

Milieu aquatique :
Les compos�s de vanadium sont plus lourds que l'eau et tendent donc � se d�poser. Le pentoxyde de vanadium se dissout lentement dans un grand volume d'eau et forme des m�langes toxiques. Le trichlorure de vanadium ainsi que le t�trachlorure et l'oxytrichlorure r�agissent avec l'eau sous l'effet de la chaleur et forment des vapeurs toxiques et irritantes d'acide chlorhydrique, qui s'�l�vent sous forme de brouillard blanc au-dessus de la surface de l'eau.

Atmosph�re:
L'atmosph�re constitue un milieu favorable au transport du vanadium. Le pentoxyde de vanadium est une mati�re solide tr�s r�active dans l'air, qui favorise la combustion d'autres substances. Le trichlorure de vanadium forme des m�langes toxiques dans l'air, qui se d�composent avec violence en atmosph�re humide pour former de l'acide chlorhydrique. A temp�ratures �lev�es, la d�composition donne naissance � du gaz chlor� et du gaz chlorhydrique. Le t�trachlorure et l'oxytrichlorure de vanadium sont des liquides caustiques non combustibles qui, sous l'effet de la chaleur, produisent �galement des vapeurs irritantes compos�es de pentoxyde de vanadium, de gaz chlorhydrique ou d'acide chlorhydrique (HCl). Ces vapeurs sont plus lourdes que l'air et rampent � la surface du sol. Dans l'eau, le t�trachlorure de vanadium r�agit vivement en formant du trichlorure de vanadium, de l'oxytrichlorure de vanadium et de l'acide chlorhydrique.

Sols:
Les compos�s de vanadium sont g�og�nes et se caract�risent par une distribution ubiquitaire. Le vanadium est un oligo-�l�ment essentiel, dont les compos�s sont absorb�s par les plantes, qui les utilisent pour leur croissance. De cette mani�re, une certaine quantit� de vanadium est soustraite au sol et peut migrer dans la cha�ne alimentaire.

D�gradation produits de d�composition, demi-vie:
Sous l'effet de la lumi�re et de la chaleur, la plupart des compos�s de vanadium se d�composent en vapeurs ou en gaz caustiques. Au contact de l'eau se produisent le plus souvent de vives r�actions qui donnent �galement naissance � des vapeurs ou gaz caustiques.

Cha�ne alimentaire:
Dans la mesure o� les v�g�taux  et les animaux assimilent cet oligo-�l�ment, des apports quotidiens de vanadium migrent dans l'organisme humain au travers de la cha�ne alimentaire. Ces apports sont estim�s � 100 m g, le vanadium absorb� par voie orale �tant �limin� pour l'essentiel sans r�sorption pr�alable.

VALEURS LIMITES DE POLLUTION

Milieu Secteur Pays/ organ. Statut Valeur Cat. Remarques Source
Eau: Eau surface D R 0,05 mg/l   Pour traitement (DVGW, 1985)
  Irrigation USA   10 mg/l   Val.c.dur�e (DVGW, 1985)
Sols:   D R 50 mg/kg     (KLOKE, 1988)
Air:   DDR (L) 0,002 mg/m3   V2O5, Val.l.dur�e sel. HORN et al., 1989
  Emission D L 5 mg/m3   flux massique 25 kg/h1) sel. TA-Luft, 1988
  Amb.prof. AUS (L) 0,05 mg/m3   V2O5 (fum�e) sel. MERIAN, 1984
  Amb.prof. B (L) 0,05 mg/m3   V2O5 (fum�e) sel. MERIAN, 1984
  Amb.prof. D L 0,05 mg/m3 MAK V2O5 (pouss. fine) sel. BAUM, 1988
  Amb.prof. CH (L) 0,1 mg/m3   V2O5 (fum�e) sel. MERIAN, 1984
  Amb.prof. CS (L) 0,1 mg/m3   V2O5 (fum�e), moy. sel. MERIAN, 1984
  Amb.prof. CS (L) 0,3 mg/m3   V2O5 (fum�e), courte dur�e sel. MERIAN, 1984
  Amb.prof. CS (L) 1,5 mg/m3   Poussi�re sel. OMS, 1988
  Amb.prof. DDR (L) 0,1 mg/m3   V2O5 (fum�e) sel. HORN et al., 1989
  Amb.prof. DDR (L) 0,5 mg/m3   V2O5 (pouss.), courte dur�e sel. HORN et al., 1989
  Amb.prof. DDR (L) 0,002 mg/m3   V2O5 (pouss.), longue dur�e sel. HORN et al., 1989
  Amb.prof. H (L) 0,1 mg/m3   V2O5 (fum�e) sel. OMS, 1988
  Amb.prof. I R 0,015 mg/m3   V2O5 (fum�e) sel. MERIAN, 1984
  Amb.prof. J (L) 0,1 mg/m3   V2O5 (fum�e) sel. MERIAN, 1984
  Amb.prof. NL (L) 0,05 mg/m3   V2O5 (fum�e) sel. OMS, 1988
  Amb.prof. RO (L) 0,1 mg/m3   V2O5 (fum�e), c.dur�e sel. OMS, 1988
  Amb.prof. S (L) 0,5 mg/m3   V2O5 (pouss.) sel. ACGIH, 1982
  Amb.prof. S (L) 0,05 mg/m3   V2O5 (fum�e) sel. MERIAN, 1984
  Amb.prof. SF (L) 0,05 mg/m3   V2O5 (fum�e) sel. MERIAN, 1984
  Amb.prof. SU (L) 0,002 mg/m3   24 h, V2O5 sel. STERN, 1986
  Amb.prof. SU (L) 0,1 mg/m3   V2O5 (fum�e) sel. MERIAN, 1984
  Amb.prof. SU (L) 0,5 mg/m3   V2O3 sel. KETTNER, 1979
  Amb.prof. USA (L) 0,05 mg/m3 TWA V2O5 (fum�e/pouss.) sel. ACGIH, 1986
  Amb.prof. YU (L) 0,1 mg/m3   V2O5 (fum�e) sel. OMS, 1988

Remarques:
1) Poussi�res de Vanadium et ses compos�s sont design�s sous V dans le "TA-Luft"
Les autres valeurs limites et indicatives concernent g�n�ralement la globalit� des compos�s de vanadium et sont indiqu�es en V2O5.

VALEURS COMPARATIVES/DE REFERENCE

Milieu/origine Pays Valeur Source
Eau:      
Lac de Constance (�berlingen, 1973-74)   1,1-1,9 �g/l sel. DVGW, 1985
Rhin (Mannheim, 1971-74)   0,9-11,6 �g/l sel. DVGW, 1985
Rhin (Mayence, 1971-74)   1;6- 3 �g/l sel. DVGW, 1985
Rhin (Wiesbaden, 1971-74)   0,1-10,3 �g/l sel. DVGW, 1985
Main (Ottendorf, 1971-73)   0,2-9,6 �g/l sel. DVGW, 1985
Main (Kostheim, 1971-73)   0,9-16 �g/l sel. DVGW, 1985
Ruhr (Echthausen, 1983)   0,2-1,2 �g/l sel. DVGW, 1985
Eau de mer   0,2-29 �g/l sel. DVGW, 1985
Eau potable (USA, 1962, 100 villes) n.i.--70 �g/l sel. DVGW, 1985
Sols/s�diments:      
Sols divers (moyenne)   100 mg/kg sel. DVGW, 1985
Sols divers   1-680 mg/kg sel. OMS, 1988
Charbon (moyenne)   30 mg/kg sel. DVGW, 1985
P�trole brut (moy.)   50 mg/kg sel. DVGW, 1985
Air:      
P�le Sud   0,001-0,002 ng/m3 sel. OMS, 1988
Zones rurales CDN 0,21-1,9 ng/m3 sel. OMS, 1988
Ext�rieur   0,02-13 m g/m3 V2O5 sel. HORN, 1989
Animaux:      
Mollusques   0,7 mg/kg RS sel. OMS, 1988
Crustac�s   0,4 mg/kg RS sel. OMS, 1988
Insectes   0,15 mg/kg RS sel. OMS, 1988
Poissons   0,14 mg/kg RS sel. OMS, 1988
Mammif�res   0,4 mg/kg RS sel. OMS, 1988

EVALUATION ET REMARQUES

On ne dispose toujours pas de r�sultats d'�tudes concluants concernant les effets de la plus grande part des compos�s de vanadium. C'est pourquoi, il est recommand� d'�viter dans la mesure du possible toute contamination �ventuelle par des compos�s de vanadium.


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