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APPELLATIONS
| Numéro 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 générale: | Métal ductile de couleur gris acier | Poudre cristalline de couleur jaune à orange ou grumeaux de couleur gris foncé à 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 à 18,7°C | 3,357 g/cm3 |
| Densité de gaz: | ||
| Point d'ébullition: | 3 380°C | 1 750°C (décomposition) |
| Point de fusion: | 1 930°C | 690°C |
| Point d'éclair: | Non combustible; favorise la combustion d'autres substances combustibles | |
| Solubilité: | Insoluble dans l'eau, l'acide chlorhydrique et l'acide sulfurique de même que dans les lessives alcalines à température normale; soluble dans l'acide fluorhydrique et dans l'acide nitrique. | 0,005 g/l à 20°C dans l'eau; soluble dans les acides et lessives concentrés. |
ORIGINE ET UTILISATIONS
Utilisations:
Les composés de vanadium sont utilisés à raison de 90% env.
comme éléments d'alliages (80% sous forme de ferro-vanadium et
9% en tant que composés non-ferreux dans l'industrie
aéronautique et aérospatiale). Le métal pur intervient comme
matériau de gainage pour les éléments combustibles des
centrales nucléaires. Il sert également de catalysant; le V2O5,
en particulier, est utilisé dans la production d'acide
sulfurique.
Origine/fabrication:
Le vanadium est un métal rencontré dans le monde entier, et qui
constitue 0,015% de l'écorce terrestre. Les principaux gisements
naturels se trouvent en Afrique du Sud (42,2%), en Russie
(39,2%) et en Chine (12,7%). La concentration géogène dans
l'eau varie, selon les sites, entre 0,2 et 100 µg/l pour l'eau
douce et entre 0,2 et 29 µg/l pour l'eau de mer. Le fond
des océans constitue un milieu d'accumulation à long terme pour
le vanadium. Dans le charbon et les huiles brutes, la
concentration naturelle de vanadium peut varier entre 1 à 1500
mg/kg (OMS, 1987). Les émissions naturelles de vanadium dans
l'atmosphère (volcans, etc.) sont estimées à env. 65.000 t par
an, et celles liées à des activités humaines (surtout dans la
métallurgie) à 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. RÖMPP, 1988 |
Les principaux pays producteurs sont le Chili, la Finlande, la Namibie, la Norvège, 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-cutanée | sel. OMS, 1988 |
| Cobaye | DL 800 mg/kg, v.sous-cutanée | sel. OMS, 1988 |
| Cobaye | DL50 560 mg/kg | sel. OMS, 1988 |
Pathologie/toxicologie:
Homme/mammifères: 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, anémie ainsi que lésions du foie et du système rénal (0,1-0,4 mg/m3 entraînent, au bout de 10 ans, des altérations 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 aérosols >5µm ne peuvent pas pénétrer dans les poumons. L'élimination se produit à raison de 40-60% au bout de 1 à 3 jours par les urines, et à raison de 10-12% par les intestins. Le pentoxyde de vanadium a un effet inhibiteur sur les enzymes, empêche la synthèse de l'acide ascorbique et des acides gras, et porte atteinte à l'A.D.N. (HORN, 1989).
COMPORTEMENT DANS L'ENVIRONNEMENT
Milieu aquatique :
Les composés de vanadium sont plus lourds que l'eau et tendent
donc à se déposer. Le pentoxyde de vanadium se dissout
lentement dans un grand volume d'eau et forme des mélanges
toxiques. Le trichlorure de vanadium ainsi que le tétrachlorure
et l'oxytrichlorure réagissent avec l'eau sous l'effet de la
chaleur et forment des vapeurs toxiques et irritantes d'acide
chlorhydrique, qui s'élèvent sous forme de brouillard blanc
au-dessus de la surface de l'eau.
Atmosphère:
L'atmosphère constitue un milieu favorable au transport du
vanadium. Le pentoxyde de vanadium est une matière solide très
réactive dans l'air, qui favorise la combustion d'autres
substances. Le trichlorure de vanadium forme des mélanges
toxiques dans l'air, qui se décomposent avec violence en
atmosphère humide pour former de l'acide chlorhydrique. A
températures élevées, la décomposition donne naissance à du
gaz chloré et du gaz chlorhydrique. Le tétrachlorure et
l'oxytrichlorure de vanadium sont des liquides caustiques non
combustibles qui, sous l'effet de la chaleur, produisent
également des vapeurs irritantes composées de pentoxyde de
vanadium, de gaz chlorhydrique ou d'acide chlorhydrique (HCl).
Ces vapeurs sont plus lourdes que l'air et rampent à la surface
du sol. Dans l'eau, le tétrachlorure de vanadium réagit
vivement en formant du trichlorure de vanadium, de
l'oxytrichlorure de vanadium et de l'acide chlorhydrique.
Sols:
Les composés de vanadium sont géogènes et se
caractérisent par une distribution ubiquitaire. Le vanadium est
un oligo-élément essentiel, dont les composés sont absorbés
par les plantes, qui les utilisent pour leur croissance. De cette
manière, une certaine quantité de vanadium est soustraite au
sol et peut migrer dans la chaîne alimentaire.
Dégradation produits de décomposition, demi-vie:
Sous l'effet de la lumière et de la chaleur, la plupart des
composés de vanadium se décomposent en vapeurs ou en gaz
caustiques. Au contact de l'eau se produisent le plus souvent de
vives réactions qui donnent également naissance à des vapeurs
ou gaz caustiques.
Chaîne alimentaire:
Dans la mesure où les végétaux et les animaux assimilent
cet oligo-élément, des apports quotidiens de vanadium migrent
dans l'organisme humain au travers de la chaîne alimentaire. Ces
apports sont estimés à 100 m g, le
vanadium absorbé par voie orale étant éliminé pour
l'essentiel sans résorption préalable.
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.durée | (DVGW, 1985) | |||
| Sols: | D | R | 50 mg/kg | (KLOKE, 1988) | |||
| Air: | DDR | (L) | 0,002 mg/m3 | V2O5, Val.l.durée | sel. HORN et al., 1989 | ||
| Emission | D | L | 5 mg/m3 | flux massique ³ 25 kg/h1) | sel. TA-Luft, 1988 | ||
| Amb.prof. | AUS | (L) | 0,05 mg/m3 | V2O5 (fumée) | sel. MERIAN, 1984 | ||
| Amb.prof. | B | (L) | 0,05 mg/m3 | V2O5 (fumée) | 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 (fumée) | sel. MERIAN, 1984 | ||
| Amb.prof. | CS | (L) | 0,1 mg/m3 | V2O5 (fumée), moy. | sel. MERIAN, 1984 | ||
| Amb.prof. | CS | (L) | 0,3 mg/m3 | V2O5 (fumée), courte durée | sel. MERIAN, 1984 | ||
| Amb.prof. | CS | (L) | 1,5 mg/m3 | Poussière | sel. OMS, 1988 | ||
| Amb.prof. | DDR | (L) | 0,1 mg/m3 | V2O5 (fumée) | sel. HORN et al., 1989 | ||
| Amb.prof. | DDR | (L) | 0,5 mg/m3 | V2O5 (pouss.), courte durée | sel. HORN et al., 1989 | ||
| Amb.prof. | DDR | (L) | 0,002 mg/m3 | V2O5 (pouss.), longue durée | sel. HORN et al., 1989 | ||
| Amb.prof. | H | (L) | 0,1 mg/m3 | V2O5 (fumée) | sel. OMS, 1988 | ||
| Amb.prof. | I | R | 0,015 mg/m3 | V2O5 (fumée) | sel. MERIAN, 1984 | ||
| Amb.prof. | J | (L) | 0,1 mg/m3 | V2O5 (fumée) | sel. MERIAN, 1984 | ||
| Amb.prof. | NL | (L) | 0,05 mg/m3 | V2O5 (fumée) | sel. OMS, 1988 | ||
| Amb.prof. | RO | (L) | 0,1 mg/m3 | V2O5 (fumée), c.durée | 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 (fumée) | sel. MERIAN, 1984 | ||
| Amb.prof. | SF | (L) | 0,05 mg/m3 | V2O5 (fumée) | 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 (fumée) | 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 (fumée/pouss.) | sel. ACGIH, 1986 | |
| Amb.prof. | YU | (L) | 0,1 mg/m3 | V2O5 (fumée) | sel. OMS, 1988 |
Remarques:
1) Poussières de Vanadium et ses composés sont
designés sous V dans le "TA-Luft"
Les autres valeurs limites et indicatives concernent
généralement la globalité des composés de vanadium et sont
indiquées en V2O5.
VALEURS COMPARATIVES/DE REFERENCE
| Milieu/origine | Pays | Valeur | Source | ||
| Eau: | |||||
| Lac de Constance (Überlingen, 1973-74) | 1,1-1,9 µg/l | sel. DVGW, 1985 | |||
| Rhin (Mannheim, 1971-74) | 0,9-11,6 µg/l | sel. DVGW, 1985 | |||
| Rhin (Mayence, 1971-74) | 1;6- 3 µg/l | sel. DVGW, 1985 | |||
| Rhin (Wiesbaden, 1971-74) | 0,1-10,3 µg/l | sel. DVGW, 1985 | |||
| Main (Ottendorf, 1971-73) | 0,2-9,6 µg/l | sel. DVGW, 1985 | |||
| Main (Kostheim, 1971-73) | 0,9-16 µg/l | sel. DVGW, 1985 | |||
| Ruhr (Echthausen, 1983) | 0,2-1,2 µg/l | sel. DVGW, 1985 | |||
| Eau de mer | 0,2-29 µg/l | sel. DVGW, 1985 | |||
| Eau potable (USA, 1962, 100 villes) | n.i.--70 µg/l | sel. DVGW, 1985 | |||
| Sols/sédiments: | |||||
| 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 | |||
| Pétrole brut (moy.) | 50 mg/kg | sel. DVGW, 1985 | |||
| Air: | |||||
| Pôle Sud | 0,001-0,002 ng/m3 | sel. OMS, 1988 | |||
| Zones rurales | CDN | 0,21-1,9 ng/m3 | sel. OMS, 1988 | ||
| Extérieur | 0,02-13 m g/m3 V2O5 | sel. HORN, 1989 | |||
| Animaux: | |||||
| Mollusques | 0,7 mg/kg RS | sel. OMS, 1988 | |||
| Crustacés | 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 | |||
| Mammifères | 0,4 mg/kg RS | sel. OMS, 1988 | |||
EVALUATION ET REMARQUES
On ne dispose toujours pas de résultats d'études concluants concernant les effets de la plus grande part des composés de vanadium. C'est pourquoi, il est recommandé d'éviter dans la mesure du possible toute contamination éventuelle par des composés de vanadium.