Zinc

APPELLATIONS

Numéro du CAS:	7440-66-6
Nom dans le registre:	Zinc
Nom de la substance:	Zinc
Synonymes, noms commerciaux:	Poudre de zinc , poussière de zinc , rognures de zinc , etc.
Nom(s) anglais:	Zinc
Nom(s) allemand(s):	Zink

Description générale: Métal blanc-bleuâtre brillant à réseau hexagonal étiré. Le métal est cassant à température ambiante. Il devient ductile et malléable entre 100 et 150°C, et si cassant au-dessus de 250°C qu'il se pulvérise aisément. On le trouve généralement dans le commerce sous forme de poudre gris-bleu.

PROPRIETES PHYSICO-CHIMIQUES

Formule brute:	Zn
Masse atomique relative:	65,38 g
Masse volumique:	7,14 g/cm³(à 20°C), 6,56 g/cm³(au point de fusion)
Point d'ébullition:	907°C
Point de fusion:	419,6°C
Tension de vapeur:	1,3 x 10^-7Pa à 103,3°C
Seuil olfactif:	approx. 500°C
Solubilité:	Se dissout dans les acides minéraux avec formation d'hydrogène

Proprietes physico-chimiques de certains composés

No du CAS:	1314-13-2	7733-02-0
Nom de la substance:	Oxyde de zinc	Sulfate de zinc
Nom(s) anglais:	Zinc oxide	Zinc sulphate
Nom(s) allemand(s):	Zink oxide	Zinksulfat
Description générale:	Cristaux incolores, poudre blanche	Cristaux rhombiques incolores
Formule brute:	ZnO	ZnSO₄
Masse atomique relative:	81,37 g	161,43 g
Masse volumique:	5,6 g/cm³	3,54 g/cm³
Point de fusion:	1975°C	Décomposition au-dessus de 600°C
Solubilité:	Dans l'eau: 1,6 x 10^-3 g/l

ORIGINE ET UTILISATIONS

Utilisations:
Le zinc est surtout utilisé sous forme d'alliage pour pièces de fonderie, pour la protection des surfaces (galvanisation) des tôles en fer-blanc, des fils de fer et de divers objets d'usage courant (gouttières, seaux, baignoires, tôles de toitures, etc.). Les alliages de zinc contiennent surtout de l'aluminium et du cuivre car ces métaux améliorent de façon très sensible la résistance mécanique du zinc. L'addition de magnésium (jusqu'à 0,05%) permet d'augmenter la résistance à la corrosion. Le zinc est utilisé dans différents domaines tels que construction mécanique, transports et industrie automobile. L'industrie chimique utilise des quantités importantes de poussière de zinc comme agent de réduction. Par rapport au métal, les composés du zinc ne jouent qu'un rôle secondaire, les principaux étant les suivants:

- Oxyde de zinc (pigment blanc, charge pour caoutchoucs, pommades de zinc, matière intermédiaire pour la préparation d'autres composés de zinc);
- Sulfure de zinc (plaques luminescentes en radioscopie, peintures de couleur blanche);
- Sulfate de zinc (teinturerie, préparation de lithopones et d'agents de conservation du bois; matière de base pour la fabrication de zinc hydrolytique).

Origine/fabrication:
Oligo-élément pour l'homme, l'animal et les végétaux (2-4 g dans l'organisme humain). Le zinc se place en 26^e position parmi les éléments les plus fréquents dans la nature. Il entre dans la composition de la croûte terrestre à raison de 0,0058%. Les minerais de zinc sont répandus dans le monde entier. Ils contiennent généralement d'autres métaux (p.ex. Pb, Cu, Fe, Cd) qui influencent fortement la rentabilité de leur exploitation. On trouve également du zinc dans des sédiments émanant de l'érosion de gisements primaires. Les principaux minéraux contenant du zinc sont les suivants: blende, wurtzite, smithsonite, calamine, willémite, zincite.

L'extraction du zinc se fait le plus souvent à partir de sulfures de zinc; les scories ainsi que les poussières de hauts fourneaux contiennent également des quantités non négligeables de zinc. Ces matières intermédiaires sont d'abord pulvérisées, enrichies par flottation, et enfin transformées en oxydes par des méthodes de grillage très diverses. Les blendes grillées sont ensuite transformées en zinc métallique soit par distillation soit par extraction électrolytique. La poussière de zinc est obtenue sous la forme de sous-produit de la distillation du zinc, ou bien par soufflage de métal liquide par atomisation mécanique.

Chiffres de production:
Les réserves exploitables sont évaluées à plus de 100 millions de tonnes au moins. Les principaux gisements se trouvent dans les pays suivants: Australie, USA, Canada, Union soviétique, Pérou, Mexique, Japon, Zaïre, Zimbabwe, Maroc, Yougoslavie, Espagne et Suède.

La production mondiale se chiffre à quelque 6,4 millions de tonnes par an.

Chiffres d'émission (estimation):
Les émissions de zinc dans l'atmosphère se chiffraient à env. 314.000 t en 1975, mais ces chiffres ont baissé depuis. Environ 100.000 tonnes migrent chaque année dans les eaux des océans.

TOXICITE

Végétaux:
Espèces diverses	150-200 mg/kg	Pertes de rendement	sel. BAFEF, 1987
Jeune orge	120-220 mg/kg	Pertes de rendement	sel. BAFEF, 1987

Pathologie/toxicologie:

Homme/mammifères: L'inhalation de vapeurs d'oxyde de zinc peut provoquer la "fièvre des fondeurs" qui se manifeste par les symptômes suivants: accès fébrile, douleurs, fatigue, frissons, transpiration abondante. D'importantes quantités de sels de zinc provoquent des brûlures. L'intoxication aiguë peut être causée par des aliments aigres ayant séjourné trop longtemps dans des récipients en zinc.

Végétaux: Nécroses, chloroses, inhibition de la croissance. La phytotoxité est plus importante que les effets nuisibles dans d'autres organismes.

COMPORTEMENT DANS L'ENVIRONNEMENT

Milieu aquatique:
Le zinc est stable dans l'eau douce et l'eau salée grâce à sa couche d'oxyde protectrice. La poudre de zinc est très réactive en raison de sa grande surface; il y a donc risque d'inflammation et d'explosion, c'est-à-dire de formation d'hydrogène aisément inflammable.

Atmosphère:
A la surface du métal se forme une mince couche incolore de carbonates de zinc basiques et d'oxyde de zinc, laquelle empêche toute réaction ultérieure.

Sols:
On observe des accumulations dans le sol à proximité de zingueries jusqu'à une distance de plusieurs kilomètres alentour; de façon générale, aucune activité agricole n'est possible à proximité de ces usines.

Dégradation, produits de décomposition, demi-vie:
Le zinc se transforme en oxyde de zinc lorsqu'il est échauffé.

Chaîne alimentaire:
Une accumulation de zinc se produit dans certaines plantes.

VALEURS LIMITES DE POLLUTION

Milieu

Secteur

Pays/ organ.

Statut

Valeur

Cat.

Remarques

Source

Eau:

Eau pot.

OMS

5 mg/l

OMS, 1984

Eau surface

0,5 mg/l

⁶⁾

DVGW, 1975

Eau surface

1 mg/l

⁷⁾

DVGW, 1975

Eau surface

0,5 mg/l

Val. indicat.³⁾

sel. LAU-BW¹⁾, 1989

Eau surface

3 mg/l

Val. indicat.^.3)

sel. LAU-BW, 1989

Eau surface

1 mg/l

Val. indicat.^.4)

sel. LAU-BW, 1989

Eau surface

5 mg/l

Val. lim.⁵⁾

sel. LAU-BW, 1989

Eau surface

⁸⁾

5 mg/l

Val. limit.⁵⁾

sel. LAU-BW, 1989

Effluents

2 mg/l

Rejets directs et indirects

sel. LAU-BW, 1989

Effluents

D(BW)

5 mg/l

sel. LAU-BW¹⁾, 1989

Eau surface

0,3 mg/l

Eaux salmonid.t²⁾

EC, 1978

Eau surface

1 mg/l

Eaux cypric.²⁾

EC, 1978

Eau sout.

D(HH)

0,2 mg/l

Etude approfondie

sel. LAU-BW¹⁾, 1989

Eau sout.

D(HH)

0,3 mg/l

Assainissement

sel. LAU-BW, 1989

Eau sout.

0,065 mg/l

Référence

sel. TERRA TECH, 6/94

Eau sout.

0,8 mg/l

Intervention

sel. TERRA TECH, 6/94

Irrigation

USA

2 mg/l (max.)

Irrigation contin.

EPA, 1973

Irrigation

USA

10 mg/l (max.)

Sols fins, 20a

EPA, 1973

Eau de mer

USA

0,1 mg/l (max.)

Seuil de risque

EPA, 1973

Eau de mer

USA

0,02 mg/l (max.)

Risque minimum

EPA, 1973

Sols:

0,5-5 mg/kg RS

sel. CES, 1985

130 mg/kg

Dispon.p.plantes

sel. ICRCL, 1983

200 mg/kg

Total

sel. LAU-BW, 1989

0,5 mg/kg

Dispon.p. plantes

sel. LAU-BW, 1989

300 mg/kg

Seuil tolérance

sel. LAU-BW, 1989

D(HH)

1.000 mg/kg RS

Etude approfondie

sel. LAU-BW, 1989

140 mg/kg

Référence

sel. TERRA TECH, 6/94

720 mg/kg

Intervention

sel. TERRA TECH, 6/94

USA

250 mg/kg SF

Dispon.p. plantes

sel. LAU-BW, 1989

USA

5.000 mg/kg SF

Total

sel. LAU-BW, 1989

Boues épurat.

3.000 mg/kg RS

¹⁴⁾

sel. LAU-BW, 1989

Boues épurat.

300 mg/kg

^{9) 12)}

sel. LAU-BW, 1989

Boues épurat.

3.000 mg/kg

^{10) 11)}

sel. LAU-BW, 1989

Boues épurat.

150-300 mg/kg RS

^{9) 11) 13)}

sel. LAU-BW, 1989

Boues épurat.

2,5-4 g/kg RS

^{10) 13)}

sel. LAU-BW, 1989

Engrais

100 mg/kg

Chaux résid.

sel. LAU-BW, 1989

Engrais

<= 5%

Engrais cuivre

sel. LAU-BW, 1989

Engrais

<= 5%

Engrais cuivre-cobalt

sel. LAU-BW, 1989

Compost

300-1500 ppm RS

sel. LAU-BW, 1989

Compost

500 mg/kg RS

¹⁵⁾

Compost

300 mg/kg.

⁹⁾

sel. LAU-BW, 1989

Air:

(L)

400 µg/m³/d

Moyen.annuelle ds poussières

sel. LAU-BW, 1989

50 µg/m³

MIK

Moy. an.

sel. LAU-BW, 1989

100 µg/m³

MIK

Moy. 24h

sel. LAU-BW, 1989

Chlorure de zinc:

Amb.prof.l

AUS

(L)

1 mg/m³

Moy. 8-h

sel. MERIAN, 1984

Amb.prof.l

(L)

1 mg/m³

Moy. 8-h

sel. MERIAN, 1984

Amb.prof.l

(L)

1 mg/m³

Moy. 8-h

sel. MERIAN, 1984

Amb.prof.l

(L)

1 mg/m³

Moy. 8-h

sel. MERIAN, 1984

Amb.prof.l

(L)

1 mg/m³

Moy. 8-h

sel. MERIAN, 1984

Amb.prof.

(L)

1 mg/m³

Moy. 8-h

sel. MERIAN, 1984

Amb.prof.

(L)

1 mg/m³

Moy. 8-h

sel. MERIAN, 1984

Amb.prof.

(L)

1 mg/m³

Moy. 8-h

sel. MERIAN, 1984

Amb.prof.

USA

(L)

1 mg/m³

Val. l./c. durée

sel. MERIAN, 1984

Chromate de zinc:

Amb.prof.

(L)

0,1 mg/m³

Moy. 8-h

sel. MERIAN, 1984

Amb.prof.

(L)

0,1 mg/m³

Moy. 8-h

sel. MERIAN, 1984

Oxyde de zinc (fumée):

Amb.prof.

AUS

(L)

5 mg/m³

Moy. 8-h

sel. MERIAN, 1984

Amb.prof.

(L)

5 mg/m³

Moy. 8-h

sel. MERIAN, 1984

Amb.prof.

(L)

5 mg/m³

Moy. 8-h

sel. MERIAN, 1984

Amb.prof.

(L)

5 mg/m³

Moy. 8-h

sel. MERIAN, 1984

Amb.prof.

(L)

5 mg/m³

Moy. 8-h

sel. MERIAN, 1984

Amb.prof.

(L)

15 mg/m³

Val.l.durée

sel. MERIAN, 1984

Amb.prof.

5 mg/m³

MAK

sel. DFG, 1994

Amb.prof.

DDR

(L)

5 mg/m³

Moy. 8-h

sel. MERIAN, 1984

Amb.prof.

DDR

(L)

15 mg/m³

Val.l.durée

sel. MERIAN, 1984

Amb.prof.

(L)

5 mg/m³

Moy. 8-h

sel. MERIAN, 1984

Amb.prof.

(L)

5 mg/m³

Moy. 8-h

sel. MERIAN, 1984

Amb.prof.

(L)

5 mg/m³

Moy. 8-h

sel. MERIAN, 1984

Amb.prof.

(L)

5 mg/m³

Moy. 8-h

sel. MERIAN, 1984

Amb.prof.

(L)

5 mg/m³

Moy. 8-h

sel. MERIAN, 1984

Amb.prof.

(L)

5 mg/m³

Moy. 8-h

sel. MERIAN, 1984

Amb.prof.

(L)

1 mg/m³

Moy. 8-h

sel. MERIAN, 1984

Amb.prof.

(L)

6 mg/m³

Moy. 8-h

sel. MERIAN, 1984

Amb.prof.

USA

(L)

5 mg/m³

Moy. 8-h

sel. MERIAN, 1984

Végétaux:

Pl. fourrag.

500 mg/kg (max.)

Baisse de qualité

sel. BAFEF, 1987

Remarques:
¹⁾ Landesamt für Umweltschutz Baden-Württemberg
²⁾ Pour la protection des organismes aquatiques
³⁾ Pour traitement et désinfection de l'eau potable par des procédés physiques simples
⁴⁾ Pour traitement et désinfection de l'eau potable par des procédés physiques et chimiques normaux
⁵⁾ Pour traitement et oxydation de l'eau potable par des méthodes physiques et des méthodes chimiques sophistiquées
⁶⁾ Seuil de pollution en dessous duquel de l'eau potable peut être produite par des procédés naturels
⁷⁾ Seuil de pollution en dessous duquel de l'eau potable peut être produite en ayant recours aux procédés physico-chimiques actuellement connus
⁸⁾ Etats riverains du Rhin
⁹⁾ Taux dans les sols traités
¹⁰⁾ Boue sèche résiduelle pour épandage sur surfaces agricoles utiles
¹¹⁾ Possibilités d'épandages dépassant les valeurs limites moyennnant autorisation spéciale
¹²⁾ Pour pH inférieurs à 6, les valeurs doivent être réduites en conséquence
¹³⁾ Possibilité de dépasser les valeurs de 10%
¹⁴⁾ Taux de matière polluante dans résidu sec des boues d'épuration. L'épandage de ces boues n'est pas autorisé sur sols saturés d'eau ou couverts de neige, dans les marécages, près de haies, aux abords de forêts, sur les rives de cours et plans d'eau, sur les couvertures humiques, à proximité de zones de protection des eaux, etc. Il est interdit d'épandre plus de 7,5 t à l'hectare de résidu sec de boues d'épuration en l'espace de 3 ans.
¹⁵⁾ Jusqu'au 31 août 1991, la valeur limite peut être dépassée à trois reprises.

VALEURS COMPARATIVES/DE REFERENCE

Milieu/origine		Pays	Valeur	Source
Sols:
Taux global normal		D	3-50 mg/kg	sel. LAU-BW,¹⁾, 1989
Contamination tolérante		D	<10-300 mg/kg	sel. LAU-BW, 1989
Forte contamination		D	jusqu'à 2.000 mg/kg	sel. LAU-BW, 1989
Air:
Taux de sédimentation
Zones à air non pollué		D	80 µg/(m² d)	sel. SRU, 1988
Zones rurales		D	80-500 µg/(m²d)	sel. SRU, 1988
Agglomérations urbaines		D	300-plus. mil. de 1.000 µg/ (m² j)
A prox. de source émettrice		D	Plus. diz. de 10 mg/(m² j)	sel. SRU, 1988
Taux d'immission dans poussières en suspension:
Rhin Ruhr (1984)	D		160-470 ng/m³ (atmosphère moyenne)	sel. SRU, 1988
Rhin Ruhr (1984)	D		310 ng/m³ (moy.)	sel. SRU, 1988
Stolberg (product. plomb)	D		800 ng/m³ (moy.an.)	sel. SRU, 1988
Zones rurales	D		£ 100 ng/m³
Végétaux:
Taux normaux			10-100 mg/kg	sel. CES, 1985

EVALUATION ET REMARQUES

Les émissions anthropogènes de zinc dans le milieu naturel doivent être évitées dans toute la mesure du possible, comme celles de tout autre métal lourd. Les risques sérieux que présente le zinc pour l'environnement et pour la santé sont mis en lumière par le nombre important de valeurs limites existant pour le milieu aquatique. D'autres composés du zinc tels le chlorure ou l'oxyde de zinc sont des polluants de l'air et sont également soumis à toute une série de normes. Il importe de respecter les taux de zinc recommandés pour l'agriculture et l'épandage de boues d'épuration. Le cas échéant, il convient de renoncer à une mise en culture, car le zinc peut s'accumuler dans les végétaux et, de ce fait, entraîner des risques importants pour la santé humaine par l'intermédiaire de la chaîne alimentaire.

Du point de vue écologique, l'évaluation du zinc est similaire à celle de l'aluminium, du plomb, du cadmium, du mercure, du thallium, etc.

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