Bromométhane

Bromométhane
Général
Synonymes	Bromure de méthyle Monobromométhane
No CAS	74-83-9
No EINECS	200-813-2
PubChem	6323
ChEBI	39275
SMILES	CBr PubChem, Vue 3D
InChI	InChI : Vue 3D InChI=1/CH3Br/c1-2/h1H3
Apparence	gaz comprimé liquéfié, incolore et inodore[1].
Propriétés chimiques
Formule brute	CH3Br  [Isomères]
Masse molaire[3]	94,939 ± 0,002 g·mol-1 C 12,65 %, H 3,19 %, Br 84,16 %,
Moment dipolaire	1,8203 ± 0,0004 D [2]
Propriétés physiques
T° fusion	-93,66 °C [4]
T° ébullition	3,56 °C [4]
Solubilité	dans l'eau à 20 °C : 1.5 ml/100 ml[1]
Masse volumique	3,9739 g·cm-3 (0 °C,1 013 mbar) [4] équation[5] : $\rho=1.6762/0.26141^{(1+(1-T/467 )^{ 0.28402 })}$ Masse volumique du liquide en kmol·m-3 et température en kelvins, de 179,47 à 467 K. Valeurs calculées : 1,66306 g·cm-3 à 25 °C. T (K) T (°C) ρ (kmol·m-3) ρ (g·cm-3) 179,47 -93,68 20,64 1,95954 198,64 -74,51 20,17663 1,91555 208,22 -64,93 19,94035 1,89312 217,81 -55,34 19,7006 1,87036 227,39 -45,76 19,45715 1,84724 236,98 -36,17 19,20978 1,82376 246,56 -26,59 18,95819 1,79987 256,14 -17,01 18,7021 1,77556 265,73 -7,42 18,44117 1,75079 275,31 2,16 18,17501 1,72552 284,9 11,75 17,9032 1,69971 294,48 21,33 17,62525 1,67332 304,07 30,92 17,34059 1,6463 313,65 40,5 17,04858 1,61858 323,24 50,09 16,74845 1,59008 T (K) T (°C) ρ (kmol·m-3) ρ (g·cm-3) 332,82 59,67 16,4393 1,56073 342,4 69,25 16,12008 1,53042 351,99 78,84 15,78949 1,49904 361,57 88,42 15,44596 1,46642 371,16 98,01 15,08752 1,43239 380,74 107,59 14,71168 1,39671 390,33 117,18 14,31518 1,35907 399,91 126,76 13,89365 1,31905 409,49 136,34 13,44098 1,27607 419,08 145,93 12,94822 1,22929 428,66 155,51 12,4013 1,17737 438,25 165,1 11,77583 1,11799 447,83 174,68 11,02239 1,04646 457,42 184,27 10,00536 0,9499 467 193,85 6,412 0,60875
T° d'auto-inflammation	537 °C[1]
Point d’éclair	< 194 °C [4]
Limites d’explosivité dans l’air	8,6–20 %vol [4]
Pression de vapeur saturante	1,89 bar à 20 °C 2,6 bar à 30 °C 4,9 bar à 50 °C [4] équation[5] : $P_{vs}=exp(72.586+\frac{-4698.6}{T}+(-7.9966) \times ln (T) + (1.1553E-5) \times T^{2})$ Pression en pascals et température en kelvins, de 179,47 à 467 K. Valeurs calculées : 218 033,11 Pa à 25 °C. T (K) T (°C) P (Pa) 179,47 -93,68 1,9544E2 198,64 -74,51 1 180,79 208,22 -64,93 2 517,31 217,81 -55,34 4 970,2 227,39 -45,76 9 185,7 236,98 -36,17 16 032,69 246,56 -26,59 26 625,07 256,14 -17,01 42 335 265,73 -7,42 64 797,33 275,31 2,16 95 907,27 284,9 11,75 137 813,68 294,48 21,33 192 911,04 304,07 30,92 263 832,67 313,65 40,5 353 447,98 323,24 50,09 464 865,62 T (K) T (°C) P (Pa) 332,82 59,67 601 444,2 342,4 69,25 766 811,75 351,99 78,84 964 894,79 361,57 88,42 1 199 957,56 371,16 98,01 1 476 652,15 380,74 107,59 1 800 079,83 390,33 117,18 2 175 864,61 399,91 126,76 2 610 239,54 409,49 136,34 3 110 147,22 419,08 145,93 3 683 355,89 428,66 155,51 4 338 593,04 438,25 165,1 5 085 698,87 447,83 174,68 5 935 802,65 457,42 184,27 6 901 525,41 467 193,85 7,9972E6
Point critique	(194 °C), 52,3 bar, 0,577 kg·l-1 [4]
Point triple	(-93,7 °C), 0,002 bar [4]
Thermochimie
S0liquide, 1 bar	155,14 J·K-1·mol-1 [6]
ΔfH0gaz	-34,3 kJ·mol-1 [6]
ΔfH0liquide	-60,6 kJ·mol-1 [6]
ΔfusH°	6,0 kJ·mol-1 à -93,65 °C [6]
ΔvapH°	23,24 kJ·mol-1 [6]
Cp	114,6 J·K-1·mol-1 (liquide,9,85 °C) [6] équation[5] : $C_{P} = (129730) + (-596.54) \times T + (2.1600) \times T^{2} + (-2.4234E-3) \times T^{3}$ Capacité thermique du liquide en J·kmol-1·K-1 et température en kelvins, de 184,45 à 276,71 K. Valeurs calculées : T (K) T (°C) Cp $( \tfrac { J } { kmol \times K } )$ Cp $( \tfrac { J } { kg \times K } )$ 184,45 -88,7 77 980 821 190 -83,15 77 741 819 193 -80,15 77 634 818 196 -77,15 77 540 817 199 -74,15 77 459 816 202 -71,15 77 391 815 205 -68,15 77 335 815 209 -64,15 77 280 814 212 -61,15 77 252 814 215 -58,15 77 235 814 218 -55,15 77 229 813 221 -52,15 77 233 814 224 -49,15 77 248 814 227 -46,15 77 271 814 230 -43,15 77 304 814 T (K) T (°C) Cp $( \tfrac { J } { kmol \times K } )$ Cp $( \tfrac { J } { kg \times K } )$ 233 -40,15 77 346 815 236 -37,15 77 396 815 239 -34,15 77 454 816 242 -31,15 77 520 817 245 -28,15 77 593 817 249 -24,15 77 701 818 252 -21,15 77 789 819 255 -18,15 77 883 820 258 -15,15 77 983 821 261 -12,15 78 087 823 264 -9,15 78 197 824 267 -6,15 78 311 825 270 -3,15 78 428 826 273 -0,15 78 550 827 276,71 3,56 78 700 829 équation[7] : $C_{P} = (29.146) + (2.4374E-2) \times T + (1.0655E-4) \times T^{2} + (-1.1324E-7) \times T^{3} + (3.3241E-11) \times T^{4}$ Capacité thermique du gaz en J·mol-1·K-1 et température en kelvins, de 100 à 1 500 K. Valeurs calculées : 43,146 J·mol-1·K-1 à 25 °C. T (K) T (°C) Cp $( \tfrac { J } { kmol \times K } )$ Cp $( \tfrac { J } { kg \times K } )$ 100 -173,15 32 539 343 193 -80,15 37 051 390 240 -33,15 39 678 418 286 12,85 42 406 447 333 59,85 45 305 477 380 106,85 48 273 508 426 152,85 51 206 539 473 199,85 54 194 571 520 246,85 57 140 602 566 292,85 59 954 632 613 339,85 62 735 661 660 386,85 65 397 689 706 432,85 67 872 715 753 479,85 70 253 740 800 526,85 72 474 763 T (K) T (°C) Cp $( \tfrac { J } { kmol \times K } )$ Cp $( \tfrac { J } { kg \times K } )$ 846 572,85 74 487 785 893 619,85 76 378 804 940 666,85 78 103 823 986 712,85 79 634 839 1 033 759,85 81 049 854 1 080 806,85 82 324 867 1 126 852,85 83 454 879 1 173 899,85 84 508 890 1 220 946,85 85 485 900 1 266 992,85 86 393 910 1 313 1 039,85 87 306 920 1 360 1 086,85 88 237 929 1 406 1 132,85 89 207 940 1 453 1 179,85 90 299 951 1 500 1 226,85 91 542 964
Propriétés électroniques
1re énergie d'ionisation	10,541 ± 0,003 eV (gaz)[8]
Précautions
Directive 67/548/EEC[10]
T N
Numéro index : 602-002-00-2 Classification : Muta. Cat. 3; R68 - T; R23/25 - Xn; R48/20 - Xi; R36/37/38 - N; R50 - N; R59 Symboles : T : Toxique N : Dangereux pour l’environnement Phrases R : R50 : Très toxique pour les organismes aquatiques. R59 : Dangereux pour la couche d’ozone. R68 : Possibilité d’effets irréversibles. R23/25 : Toxique par inhalation et par ingestion. R36/37/38 : Irritant pour les yeux, les voies respiratoires et la peau. R48/20 : Nocif : risque d’effets graves pour la santé en cas d’exposition prolongée par inhalation. Phrases S : S15 : Conserver à l’écart de la chaleur. S27 : Enlever immédiatement tout vêtement souillé ou éclaboussé. S38 : En cas de ventilation insuffisante, porter un appareil respiratoire approprié. S45 : En cas d’accident ou de malaise, consulter immédiatement un médecin (si possible, lui montrer l’étiquette). S59 : Consulter le fabricant/fournisseur pour des informations relatives à la récupération/au recyclage. S61 : Éviter le rejet dans l’environnement. Consulter les instructions spéciales/la fiche de données de sécurité. S1/2 : Conserver sous clef et hors de portée des enfants. S36/39 : Porter un vêtement de protection approprié et un appareil de protection des yeux/du visage.
Phrases R : 23/25, 36/37/38, 48/20, 50, 59, 68,
Phrases S : 1/2, 15, 27, 36/39, 38, 45, 59, 61,
Transport[4]
26    1062    Code Kemler : 26 : gaz toxique Numéro ONU : 1062 : BROMURE DE MÉTHYLE Classe : 2.3 Étiquette : 2.3 : Gaz toxiques (correspond aux groupes désignés par un T majuscule, c'est-à-dire T, TF, TC, TO, TFC et TOC). Emballage : -
NFPA 704
1 3 0
SIMDUT[11]
A, D1A, D2B, E, A : Gaz comprimé tension de vapeur absolue à 50 °C = 480 kPa D1A : Matière très toxique ayant des effets immédiats graves Transport des marchandises dangereuses : classe 2.3 D2B : Matière toxique ayant d'autres effets toxiques Toxicité chronique E : Matière corrosive nécrose de la peau chez l'humain Divulgation à 1,0% selon les critères de classification
SGH[12]
Danger H301, H315, H319, H331, H335, H341, H373, H400, EUH059, H301 : Toxique en cas d'ingestion H315 : Provoque une irritation cutanée H319 : Provoque une sévère irritation des yeux H331 : Toxique par inhalation H335 : Peut irriter les voies respiratoires H341 : Susceptible d'induire des anomalies génétiques (indiquer la voie d'exposition s'il est formellement prouvé qu'aucune autre voie d'exposition ne conduit au même danger) H373 : Risque présumé d'effets graves pour les organes (indiquer tous les organes affectés, s'ils sont connus) à la suite d'expositions répétées ou d'une exposition prolongée (indiquer la voie d'exposition s'il est formellement prouvé qu'aucune autre voie d'exposition ne conduit au même danger) H400 : Très toxique pour les organismes aquatiques EUH059 : Dangereux pour la couche d'ozone
Classification du CIRC
Groupe 3 : Inclassable quant à sa cancérogénicité pour l'Homme[9]
Ingestion
Autre	dépression du système nerveux central. Dommages au foie et aux reins. Arrêt respiratoire.
Écotoxicologie
LogP	1,19 [1]
Seuil de l’odorat	bas : 20 ppm haut : 1 000 ppm[13]
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

Le bromométhane ou bromure de méthyle est un composé chimique organique halogéné dont la formule chimique est la suivante : CH₃Br.

C'est un gaz toxique, sans couleur et ininflammable sans odeur distinctive. Ses propriétés chimiques sont tout à fait semblables à celle du chlorométhane. Le bromométhane est commercialisé sous différents noms dont les plus connus sont l’Embafume et le Terabol. Il est aussi connu sous l'appellation R40B1. C'est un pesticide (insecticide), de la famille des biocides. Il fait partie des gaz qui détruisent la couche protectrice d'ozone. Il fait partie des gaz réfrigérants.

Origine

Le bromométhane existe en petite quantité dans la nature où il se forme naturellement dans l’océan, probablement synthétisé par les algues et le varech. Il provient également de certaines plantes terrestres, notamment celles de la famille des brassica. Industriellement, il est fabriqué par réaction du méthanol avec l’acide bromhydrique.

Utilisations

Jusqu'à ce que sa production et son usage aient été proscrits par le protocole de Montréal, il était couramment et massivement employé comme agent de stérilisation des sols, principalement pour la production de semences mais également pour certaines cultures maraîchères comme les fraises.
Dans la production de semences, à la différence des cultures végétales, il est d'une importance vitale d’éviter de contaminer la récolte avec d’autres variétés de graines de la même espèce. Par conséquent, les herbicides sélectifs ne peuvent pas être employés. Même s'il est dangereux d'employer le bromométhane, son usage est considérablement plus sûr et plus efficace que celui des rares autres produits disponibles pour la stérilisation des sols. La suppression de son utilisation pour la production de semences a eu comme conséquence des changements importants dans les pratiques culturales, avec un recours accru aux techniques de désherbage mécanique et aux périodes de jachère.

Le bromométhane a été également utilisé comme fumigant d'usage universel pour éliminer une grande variété de nuisibles, des rats aux insectes, en passant par les champignons microscopiques. Il l'est encore pour certains usages (désinfection de bois importés). Il sert également de précurseur pour la fabrication d'autres produits chimiques, et il a été utilisé comme solvant pour l’extraction des huiles à partir des graines et comme dégraissant de la laine.

Lorsque le protocole de Montréal a sévèrement restreint l'utilisation du bromométhane au plan international, certains pays, dont les États-Unis ont incité à des dérogations pour l’emploi du produit en usage contrôlé. En 2004, la dernière année pour laquelle les données sont disponibles, plus de 3000 tonnes de bromométhane ont été pulvérisées dans les champs californiens.

Destruction de la couche d’ozone

Le bromométhane est sur la liste des substances interdites par le protocole de Montréal à cause des risques de destruction de la couche d’ozone. Puisque le brome est 60 fois plus nocif que le chlore, même une faible quantité de bromométhane suffit à causer des dommages considérables à la couche d'ozone. En 2005 et 2006, cependant, on lui a accordé une dérogation pour un usage contrôlé dans le cadre du protocole de Montréal.

Controverses

Le bromométhane est utilisé pour préparer les terrains de golf et le gazon des surfaces utilisées pour différentes compétitions sportives, en particulier dans les Bermudes. Le protocole de Montréal stipule que l'usage du bromométhane doit être interdit. L’administration de George W. Bush a adopté des dérogations pour empêcher la désorganisation des marchés.

Une évaluation des risques a été mise à jour en 2010 par l'EFSA ^[14]

Effets sur la santé

S’il est inhalé à une concentration élevée pendant une période courte, il provoque des maux de tête, des vertiges, des nausées, des vomissements des malaises. Ces symptômes peuvent être suivis de signes d'excitation nerveuse, convulsions et même de troubles psychiques aigus à type d’agitation maniaque. L’inhalation prolongée à des concentrations plus faibles peut causer une irritation bronchique et des troubles pulmonaires.

Le liquide brûle la peau, provoque des démangeaisons et un érythème, puis des phlyctènes plusieurs heures après contact. Le liquide et le gaz provoquent des brûlures oculaires sévères.

Les niveaux d'exposition pouvant provoquer la mort varient de 1 600 à 60 000 ppm, suivant la durée de l'exposition.

Les atteintes respiratoires, rénales, et neurologiques concernent davantage de personnes. Aucun cas d’effets graves à long terme sur le système nerveux n'a été noté chez l’homme à la suite d’une exposition à des niveaux faibles, mais des études sur les lapins et les singes ont montré des lésions qualifiées de modérées à graves.

Production et dégradation

Les sources de production du CH₃Br comprennent la production océanique, les émissions des plantes et des marais, la combustion de la biomasse, la fumigation des sols, et les gaz d’échappement des véhicules fonctionnant au carburant plombé, ainsi que l’industrie, la production de biens de consommation durable et de denrées périssables. Sa production industrielle décline, mais n'a pas été stoppée, y compris en France^[15]

La dégradation du polluant se fait par décomposition photochimique dans l'atmosphère (réaction avec le radical chimique hydroxyle(OH)) et par oxydation^[16] (qui donne comme produits secondaires BrC(O)CH₃ et BrC(O)H), ou par photodécomposition à des altitudes plus élevées.
A ces moyens d’élimination il faut ajouter les pertes (adsorption, dégradation) dans les sols, la dégradation chimique et biologique dans l'océan, et un certain recyclage par les plantes vertes.

Notes et références

1. ↑ ^{a, b, c et d} BROMURE DE METHYLE, fiche de sécurité du Programme International sur la Sécurité des Substances Chimiques, consultée le 9 mai 2009
2. ↑ (en) David R. Lide, Handbook of chemistry and physics, CRC, 16 juin 2008, 89^e éd., 2736 p. (ISBN 142006679X et 978-1420066791), p. 9-50 
3. ↑ Masse molaire calculée d’après Atomic weights of the elements 2007 sur www.chem.qmul.ac.uk.
4. ↑ ^{a, b, c, d, e, f, g, h et i} Entrée de « Bromomethane » dans la base de données de produits chimiques GESTIS de la IFA (organisme allemand responsable de la sécurité et de la santé au travail) (allemand, anglais), accès le 19 février 2009 (JavaScript nécessaire)
5. ↑ ^{a, b et c} (en) Robert H. Perry et Donald W. Green, Perry's Chemical Engineers' Handbook, USA, McGraw-Hill, 1997, 7^e éd., 2400 p. (ISBN 0-07-049841-5), p. 2-50 
6. ↑ ^{a, b, c, d, e et f} (en) « Methyl bromide » sur NIST/WebBook, consulté le
7. ↑ (en) Carl L. Yaws, Handbook of Thermodynamic Diagrams, vol. 1, 2 et 3, Huston, Texas, Gulf Pub. Co., 1996 (ISBN 0-88415-857-8, ISBN 0-88415-858-6, ISBN 0-88415-859-4) 
8. ↑ (en) David R. Lide, Handbook of chemistry and physics, CRC, 2008, 89^e éd., 2736 p. (ISBN 9781420066791), p. 10-205 
9. ↑ IARC Working Group on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans, « Evaluations Globales de la Cancérogénicité pour l'Homme, Groupe 3 : Inclassables quant à leur cancérogénicité pour l'Homme » sur http://monographs.iarc.fr, CIRC, 16 janvier 2009. Consulté le 22 août 2009
10. ↑ « bromométhane » sur ESIS, consulté le 4 février 2010
11. ↑ « Bromométhane » dans la base de données de produits chimiques Reptox de la CSST (organisme québécois responsable de la sécurité et de la santé au travail), consulté le 25 avril 2009
12. ↑ Numéro index 602-002-00-2 dans le tableau 3.1 de l'annexe VI du règlement CE N° 1272/2008 (16 décembre 2008)
13. ↑ Methyl bromide sur hazmap.nlm.nih.gov. Consulté le 14 novembre 2009
14. ↑ EFSA 12/01/11 <Peer Review of the pesticide risk assessment of the active substance methyl bromide
15. ↑ |http://www.ifen.fr/uploads/media/couche_ozone_01.pdf Données actuelles et prospectives de production pour la France]
16. ↑ Atmospheric Oxidation Mechanism of Bromoethane

Liens externes

• (fr)Fiche toxicologique de l'INRS
• (fr)Fiche canadienne sur la Lutte antiparasitaire durable et intégrée suppression du bromure de méthyle, 41p,
• MSDS : Hazardous Chemical Database
• ChemSub Online (Bromométhane).