Le chlorure de vinyle, ou CVM (pour chlorure de vinyle monomère), également connu sous le nom de chloroéthène dans la nomenclature IUPAC, est un important composé organique industriel principalement utilisé pour produire son polymère, le polychlorure de vinyle (PVC). À température ambiante, il se présente sous la forme d’un gaz toxique incolore à l’odeur douceâtre. Il est classé cancérogène certain pour l’homme par le Centre international de recherche sur le cancer depuis 1987.
Histoire Le chlorure de vinyle n'existe pas dans la nature ; il été synthétisé pour la première fois en 1835 par Justus von Liebig et son assistant Henri Victor Regnault.. Ils l'ont obtenu par traitement du 1,2-dichloro-éthane avec une solution d'hydroxyde de potassium dans l’éthanol..
En 1912, Fritz Klatte, un chimiste allemand travaillant pour Griesheim-Elektron, a fait breveter un procédé pour produire le chlorure de vinyle à partir de l’acétylène et de l'acide chlorhydrique en utilisant le chlorure mercurique comme catalyseur. Cette méthode a été déployée pour produire massivement du PVC par l'Industrie du plastique à partir des , aux États-Unis, par les sociétés pionnières B.F. Goodrich et Union Carbide (450 t de chlorure de vinhyle ont été produites en 1935, et 900 en 1936Jean-Marie Michel (2021) Contribution à l'histoire industrielle des polymères en France (voir milieu de la page 3)), puis en Europe, d'abord par BASFL’Elémentarium (2022) « Polychlorure de vinyle », disponible en ligne : https://lelementarium.fr/wp-content/uploads/2018/04/Polychlorure-de-vinyle-2022.pdf.
À partir des années 1960/1970, en réponse aux préoccupations écologiques et sanitaires, cette méthode de production a été progressivement remplacée par des procédés plus économiques et moins polluants. L'alternative la plus commune utilise l'éthylène comme matière première, et des procédés de chloration et d'oxychloration pour synthétiser le dichloroéthane, lequel est ensuite pyrolysé pour obtenir du CVM.
Production Le vinyle est fabriqué industriellement à partir de l’éthylène et du dichlore. En présence de chlorure ferreux agissant comme catalyseur, ces composants produisent du dichloroéthane suivant l’équation chimique :
CH2=CH2 + Cl2 → ClCH2CH2Cl.
Cette réaction se produit dans un bain de dichlorure d'éthylène en ébullition. À la température de sous une pression de (), le dichlorure d'éthylène se décompose pour produire du chlorure de vinyle et de l’acide chlorhydrique :
ClCH2CH2Cl → CH2=CHCl + HCl.
En pratique industrielle, l'acide chlorhydrique produit dans cette étape est mélangé à l'oxygène et mis à réagir avec l'éthylène additionnel sur le chlorure de cuivre agissant comme catalyseur pour produire davantage de dichlorure d'éthylène par l'intermédiaire de la réaction :
CH2=CH2 + 2 HCl + ½ → ClCH2CH2Cl + .
Les acides chlorhydriques consommés dans la première étape équilibrent exactement la quantité produite dans la deuxième étape, et le processus stable qui en résulte n’entraîne pas de perte d’acide chlorhydrique et n'exige pas d’apport supplémentaire du produit en cours de réaction. En raison des avantages économiques de ce procédé, l’essentiel du chlorure de vinyle produit depuis la fin des l’a été par l'intermédiaire de cette technique.
Utilisations gauche|vignette|redresse=1.0|alt=Photographie d'un paysage industriel pris depuis une colline. Au premier plan, une sphère verte d'une vingtaine de mètres de diamètre.|Sphère contenant du chlorure de vinyle à Saint-Fons pour polymérisation en PVC.
L'utilisation de loin la plus importante du chlorure de vinyle est sa polymérisation pour fabriquer le PVC. L'opération à risque étant le décroutage des autoclaves après polymérisation.
De grandes quantités sont consommées pour produire d’autres hydrocarbures chlorés, notamment éthylidène, 1,1,1-trichloréthane, trichloréthylène, tétrachloroéthylène et chlorure de vinylidène.
Également utilisé dans la fabrication des filtres de cigarettes.
Toxicologie, effets sur la santé La toxicité du chlorure de vinyle limite son utilisation dans les biens de consommation, bien qu'il ait historiquement (jusqu'en 1974) servi de gaz propulseur pour les aérosols. Le risque cancérigène a été établi depuis les années 1960 et la responsabilité légale éventuelle des industriels est comparable à celle qu'ils ont connue pour l’amiante (impliqué dans l’origine du mésothéliome).
L'accumulation d'émanations de chlorure de vinyle dans les salons de coiffure excédant largement les directives limitant l'exposition et son risque mutagène élevé, l'ont rendu responsable d'une probable augmentation de l'incidence des cancers professionnels dans les métiers les plus exposés.
Il a été brièvement utilisé comme gaz anesthésique, et comme fluide frigorigène dans la même mesure que le chlorure d'éthyle. Sa toxicité a conduit à abandonner cette pratique. Dans cette utilisation, il est en effet le seul représentant de la classe B3 (hautement toxique, hautement inflammable).
Gaz dangereux sous la forme monomère à cause du risque cancérogène avéré chez l'humain International Agency for Research on Cancer, IARC Monographs on the Evaluation of the Carcinogenic Risks to Humans. Overall Evaluation of Carcinogenicity: An Updating of IARC Monographs Volumes 1 to 42. Lyons, France, 1987, . : cancérigène : cette molécule est une source démontrée de deux types de cancer du foie : l'angiosarcome hépatique (très rare) et carcinome hépatocellulaire (type le plus commun de cancer du foie), mais elle est aussi, selon l'OMS, susceptible d'engendrer de nombreuses autres formes de cancerWorld Health Organization, Vinyl Chloride in Drinking-water. Background document for development of WHO Guidelines for Drinking-water Quality. Genève, Suisse, 2004, . ; mutagène, selon l'Organisation Mondiale de la Santé (OMS) ; reprotoxique selon l'Organisation Mondiale de la Santé (OMS) ; source de spasmes vasculaires douloureux des extrémités : syndrome de Raynaud ; source d'atteintes osseuses : ostéolyse des phalanges unguéales (aspect de pseudo-fractures sur les radiographies des doigts). De plus, Dominique Belpomme (responsable du plan Cancer sous Jacques Chirac) précise dans l'un de ses livres, Ces maladies créées par l'homme, que le chlorure de vinyle reste cancérigène une fois polymérisé, qu'il soit polymérisé en PVC ou bien copolymérisé, c'est-à-dire polymérisé avec un autre monomère. En 1970, concernant la pollution de l'air des ateliers, des mesures draconiennes ont été prises, à l'initiative en particulier de Joseph Réty (1923-2014) : la limite est désormais de dans l'air des ateliers lors de la polymérisation du PVC. Elle est de dans les matériaux et objets en PVC en contact avec les denrées alimentaires. Dans l'eau potable, elle ne doit pas, en France, dépasser ..
Accidents sanitaires
Dans l'eau du robinet Des années 1960 aux années 1980, des dizaines de milliers de kilomètres de canalisations en PVC ont été installées (dont en France) pour transporter l'eau potable. À cause des procédés de fabrication retenus dans ces deux décennies par l'industrie du plastique, ces tuyaux relarguent, de manière chronique, dans l'eau, des résidus de chlorure de vinyle connus pour leur caractère cancérogène. Là et quand il est recherchéInstruction du 18 octobre 2012 relative au repérage des canalisations en polychlorure de vinyle susceptibles de contenir du chlorure de vinyle monomère résiduel risquant de migrer vers l'eau destinée à la consommation humaine et à la gestion des risques sanitaires en cas de dépassement de la limite de qualité des eaux destinées à la consommation humaine pour le chlorure de vinyle monomère en application des articles R. 1321-26 à R. 1321-36 du code de la santé publique., ce polluant est encore retrouvé par les analyses d'eau, à des taux dépassant dans plusieurs milliers de communes françaises la limite règlementaire (fixée par l'Union européenne en 1998) de ; des centaines de milliers de Français ingèrent donc, sans le savoir et depuis des décennies, cette molécule. En dépit d'obligations légales, la première campagne systématique de recherche du CVM dans l'eau n'a débuté qu'en 2011 ; et en 2025, la cartographie de cette pollution est encore lacunaire. Selon le ministère de la Santé, environ de canalisations seraient concernés par une contamination au CVMInstruction du 29 avril 2020 modifiant l'instruction du 18 octobre 2012 ..
Une étude a montré qu'en conditions d'écoulement maîtrisées, en 48 heures de contact entre une eau à et une eau à , le taux de CVM dissous dans l'eau double ; à une température donnée, la teneur en CVM dans l'eau d'une canalisation en PVC augmente pratiquement linéairement avec le temps de contact ; la concentration double entre 24 heures et 48 heures de temps de contact ; le transfert de CVM depuis une telle canalisation en PVC vers l'eau est important au début de l'exploitation de la canalisation, puis décroît au fil des années. Toutefois, au vu des concentrations en CVM dans les canalisations et dans l'eau, il est estimé que le relargage de CVM peut encore théoriquement durer plusieurs siècles.
En , plusieurs médias français dont l'émission Envoyé Spécial de France Télévisions, Le Monde, Reporterre et France Culture relayent. un article scientifique qui critique et l'inaction de l'État français en matière de prévention et de traitement de ce problème sanitaire, et qui rappelle que les industriels connaissaient la toxicité de cette molécule dès les années 1960 ; une molécule pour laquelle l'Union européenne n'a pas fait de focus, et qui a fait l'objet de déclarations trompeuses des autorités françaises (qui ont systématiquement minimisé les risques associés à l'ingestion de monomère de plastique , alors que la dangerosité du CVM, même à faible dose, était connue des industriels et confirmée par les agences sanitaires du pays). Le chercheur, en s'appuyant sur des arguments scientifiques, sur des rapports publics et les données d'agences régionales de santé (ARS), montre que l'État français n'a en outre pas respecté son obligation européenne de mettre en place des mesures visant à éviter les dépassements de normes de potabilité de l'eau, ce qui fait selon lui de ce problème un et une Gaspard Lemaire (2025) Contamination des réseaux d'eau français au chlorure de vinyle monomère ; Chaire Earth ..
Accident industriel à Chateaux-Arnoux Saint-Auban
Selon le journal La Provence, 18 tonnes de CVM ont été rejetés par l'usine Kem One à Château-Arnoux-Saint-Auban, le 25 janvier 2024, à la suite d'un accident industriel qui n'a pas été signalé aux autorités sanitaires.
Accident industriel à l'écluse de Sablons sur le Rhône Le , un bateau gazier contenant du CVM s'encastre dans l'écluse de Sablons (Isère) située sur le Rhône. Le bateau est sévèrement endommagé mais aucune fuite et aucune victime ne sont annoncées.
Notes et références
Voir aussi
Liens externes Information on the aerosol propellant controversy Fiche internationale de sécurité INRS, Fiche toxicologique INERIS, Fiche Hazardous Chemical Database
Vinyle Catégorie:Composé vinylique Catégorie:Monomère Catégorie:Cancérogène chimique Catégorie:Cancérogène du groupe 1 du CIRC