Monoxyde de carbone

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APPELLATIONS

Numéro du CAS: 630-08-0
Nom dans le registre: Monoxyde de carbone
Nom de la substance: Monoxyde de carbone
Synonymes, noms commerciaux: Oxyde de carbone , oxyde (II) de carbone 
Nom(s) anglais: Carbon monoxide
Nom(s) allemand(s): Kohlenmonoxid, Kohlenoxid
Description générale: Gaz incolore et inodore.

PROPRIETES PHYSICO-CHIMIQUES

Formule brute: CO
Masse atomique relative: 28,01 g
Masse volumique: 1,25 g/l à 0°C
Densité de gaz: 0,97
Point d'ébullition:
-191.5°C
Point de fusion: -199°C
Tempér. d'auto-ignition: 605°C
Limites d'explosivité: 12,5 - 74 vol.%
Max. explosion pressure:
7,3 x 105 Pa
Seuil olfactif: Néant
Solubilité: Dans l'eau: 33 ml/l (à 0°C), 23 ml/l (à 20°C); soluble dans l'acétate d'éthyle, le chloroforme, l'acide acétique glacial, l'éther acétique et d'autres solvants organiques.
Facteurs de conversion: 1ppm = 1,164 mg/m3
1 mg/m3 = 0,859 ppm

ORIGINE ET UTILISATIONS

Utilisations:
L'utilisation la plus importante du monoxyde de carbone  dans le processus de production est dérivée de sa réaction avec la vapeur à des températures élevées et de la formation de gaz de synthèse permettant de produire du méthanol.

Origine/fabrication:
Le CO est un sous-produit indésirable émanant de nombreux processus thermiques. Du monoxyde de carbone se dégage lors de tous les processus de combustion de carbone et de ses composés en atmosphère sous-oxygénée. Les sources naturelles de monoxyde de carbone prédominent (90% de l'ensemble des émissions), les 10% restants se répartissant sur les gaz d'échappement des véhicules routiers (55%), l'industrie (11%) et des sources anthropogènes diverses (HORN, 1989).

Le monoxyde de carbone est une composante du "gaz de ville".

TOXICITE

Homme: LCLo 4.000 ppm, inhalation (30 mn) sel. UBA, 1986
  TCLo 650 ppm, inhalation (45 mn) sel. UBA, 1986
Mammifères:    
Rat CL50 1 807 ppm, inhalation (4 h) sel. UBA, 1986
Souris CL 50 2 444 ppm, inhalation (4 h) sel. UBA, 1986
Chat CMP 10 040 mg/m3, inhalation (35 mn) sel. HORN, 1989
Cobaye CL 50 2 811 mg/m3, inhalation (4 h) sel. HORN, 1989
Organismes aquatiques:    
Poisson: DL > 1,2 mg/l sel. UBA, 1986

Pathologie/toxicologie:

Homme/mammifères:
La toxicité pour l'homme et l'animal est liée au fait que le CO rend inutilisable l'hémoglobine des globules rouges, responsable du transport de l'oxygène (affinité de CO env. 250 fois plus importante par comparaison avec l'oxygène, sel. UBA, 1986). L'absorption s'effectue exclusivement par inhalation. Le monoxyde de carbone ne se manifeste d'aucune façon perceptible: il est inodore, incolore, insipide, et ne provoque pas d'irritations cutanées ni de douleur. Par conséquent, des intoxications par le gaz de ville ou les gaz d'échappement des voitures peuvent se produire (souvent des suicides).
L'intoxication aiguë se manifeste par des symptômes tels que céphalées, nausées, atonie musculaire, perte de connaissance, difficultés respiratoires et peut, selon la concentration et la durée d'exposition, finalement entraîner la mort.

Végétaux:
Le monoxyde de carbone  n'est pas toxique pour les plantes dans lesquelles il se transforme rapidement en gaz carbonique que les plantes utilisent pour la photosynthèse.

COMPORTEMENT DANS L'ENVIRONNEMENT

Milieu aquatique:
Le monoxyde de carbone  n'est que faiblement soluble dans l'eau. Lors de la dilatation du gaz comprimé, des mélanges explosifs se forment rapidement au-dessus de la surface de l'eau. En République fédérale d'Allemagne, le CO est classé dans la catégorie de risque "0" pour l'eau (= pas de risque). Le monoxyde de carbone est toxique pour les poissons.

Atmosphère:
Le monoxyde de carbone  est à peu près aussi lourd que l'air. Il migre dans l'atmosphère par l'intermédiaire des gaz d'échappement des voitures, se transforme rapidement en dioxyde de carbone. Le CO2 est dangereux compte tenu de sa propagation ubiquitaire (transport à longue distance par les cheminées hautes) et de sa haute toxicité pour l'homme et pour l'animal. Il importe donc, de veiller à la concentration de CO dans l'air ambiant.

Sols:
Dans les sols insaturés en oxygène, on observe une concentration accrue de gaz carbonique résultant de l'oxydation de monoxyde de carbone. CO accélère l'oxydation de NO en NO2. Environ 801 t de CO par km2 sont transformés chaque année par des bactéries du sol.
Demi-vie:
La durée de séjour de CO dans l'atmosphère est de 1 à 2 mois en moyenne (HORN, 1989). La demi-vie du monoxyde de carbone fixé dans le sang est de 250 mn env.(HORN, 1989).

Dégradation, produits de décomposition:
Le monoxyde de carbone  est rapidement oxydé en dioxyde de carbone. Il réagit de façon explosive avec de nombreuses substances (p.ex. poussière d'aluminium, potassium, dioxyde d'azote) en dégageant de la chaleur (par exemple trifluorure bromique, oxyde d'argent). Les végétaux  métabolisent CO en CO2 ou en méthane.

Chaîne alimentaire:
Des résidus dans les produits alimentaires ou stimulants n'ont pas été décelés à ce jour. Au travers de la fumée de cigarette, les fumeurs inhalent des quantités non négligeables de monoxyde de carbone.

VALEURS LIMITES DE POLLUTION

Milieu Secteur Pays/ organ. Statut Valeur Cat. Remarques Source
Air:   AUS (L) 30 ppm   2 h sel. STERN, 1986
    AUS (L) 10 ppm   8 h sel. STERN, 1986
    B (L) 6 mg/m3   8 h sel. MEINL et al., 1985
    B (L) 15 mg/m3   1 h sel. MEINL et al., 1985
    BG (L) 3 mg/m3   30 mn1) sel. STERN, 1986
    BG (L) 1 mg/m3   24 h1) sel. STERN, 1986
    CH (L) 8 mg/m3   24 h sel. BUB, 1986
    CDN (L) 35 mg/m3   2 h sel. STERN, 1986
    CDN (L) 15 mg/m3   8 h sel. STERN, 1986
    CS (L) 6 mg/m3   30 mn sel. STERN, 1986
    CS (L) 1 mg/m3   24 h sel. STERN, 1986
    D L 10 mg/m3 MIK Valeur l.durée2) sel. BAUM, 1988
    D L 50 mg/m3 MIK Valeur c.durée3) sel. BAUM, 1988
    D L 10 mg/m3 IW 1 3) sel. TA-Luft, 1986
    D L 30 mg/m3 IW 2 4) sel. TA-Luft, 1986
    DDR (L) 3 mg/m3 MIKD   sel. HORN, 1989
    DDR (L) 5 mg/m3 MIKK   sel. HORN, 1989
    E (L) 45 mg/m3   30 mn sel. STERN, 1986
    E (L) 15 mg/m3   8 h sel. STERN, 1986
    GB (L) 10 mg/m3   8 h sel. BUB, 1986
    GB (L) 40 mg/m3   1 h sel. BUB, 1986
    GR (L) 15 mg/m3   8 h, alerte à la pollution sel. MEINL et al., 1985
    GR (L) 25 mg/m3   8 h, alerte à la pollution 1 sel. MEINL et al., 1985
    GR (L) 35 mg/m3   8 h, alerte à la pollution II sel. MEINL et al., 1985
    H (L) 1 mg/m3   30 mn5) sel. STERN, 1986
    H (L) 3 mg/m3   30 mn1) sel. STERN, 1986
    H (L) 6 mg/m3   30 mn6) sel. STERN, 1986
    I (L) 40 mg/m3   2 h sel. STERN, 1986
    I (L) 10 mg/m3   8 h sel. MEINL et al., 1985
    IL (L) 30 ppm   30 mn sel. STERN, 1986
    IL (L) 10 ppm   8 h sel. STERN, 1986
    J (L) 10 ppm   24 h sel.STERN, 1986
    J (L) 20 ppm   8 h sel. STERN, 1986
    J (L) 58 mg/m3   1 h, niv. urgence II sel. MEINL et al., 1985
    N (L) 25 mg/m3   3 h sel. STERN, 1986
    N (L) 10 mg/m3   8 h sel. STERN, 1986
    NL (L) 40 mg/m3   2 h sel. STERN, 1986
    NZ (L) 30 ppm   2 h sel. STERN, 1986
    NZ (L) 10 ppm   24 h sel. STERN, 1986
    RC (L) 1 ppm   60 mn sel. STERN, 1986
    RP (L) 30 ppm   2 h sel. STERN, 1986
    RP (L) 9 ppm   8 h sel. STERN, 1986
    SA (L) 40 mg/m3   2 h sel. STERN, 1986
    SA (L) 10 mg/m3   8 h sel. STERN, 1986
    SF (L) 40 mg/m3   2 h sel. STERN, 1986
    SF (L) 10 mg/m3   8 h sel. STERN, 1986
    SU (L) 3 mg/m3   30 mn1) sel. STERN, 1986
    TJ (L) 6 mg/m3   6 mn sel. STERN, 1986
    TJ (L) 2 mg/m3   24 h sel. STERN, 1986
    OMS R 10 mg/m3   8 h sel. UBA, 1988
    OMS R 30 mg/m3   1 h sel. UBA, 1988
    OMS R 60 mg/m3   1/2 h sel. UBA, 1988
    YU (L) 10 mg/m3   30 mn3) sel. STERN, 1986
    YU (L) 30 mg/m3   30 mn4) sel. STERN, 1986
    YU (L) 40 mg/m3   1 h sel. STERN, 1986
    YU (L) 10 mg/m3   8 h sel. STERN, 1986
    YV (L) 10 mg/m3   8 h sel. STERN, 1986
  Amb. prof. D L 33 mg/m3 MAK   DFG, 1989
  Amb. prof. DDR (L) 55 mg/m3   Valeur l. durée sel. HORN, 1989
  Amb. prof. DDR (L) 110 mg/m3   Valeur c. durée sel. HORN, 1989
  Amb. prof. SU (L) 20 mg/m3 PDK   sel. SORBE, 1989
  Amb. prof. USA (L) 55 mg/m3 TWA   ACGIH, 1986
  Amb. prof. USA (L) 440 mg/m3 STEL   ACGIH, 1986
  Amb. prof. D L 5 %7) BAT Sang, fin de journée DFG, 1989

Remarques:
1) Zones à protéger
2) Valeur moyenne demi-horaire (peut être dépassée au maximum 1 fois par mois)
3)
Moyenne annuelle arithmétique pour la santé humaine
4) Valeur égale à 98% des valeurs moyennes demi-horaires d'une année
5) Zones à protéger en priorité
6) Autres zones que celles indiquées sous 1) et 5)
7) Hémoglobine CO

VALEURS COMPARATIVES/DE REFERENCE

Milieu/origine Pays Valeur Source
Air:      
Zones rurales DDR 0,01-0,9 mg/m3 sel. HORN, 1989
Atmosphère jusqu'à une altitude de 10 km   0,15 mg/m3 sel. HORN, 1989
Zones urbaines DDR 10-60 mg/m3 (moy. journ.) sel. HORN, 1989
Berlin, valeur moyenne journalière D 15 mg/m3 sel. UBA, 1977
Cologne, valeur moyenne journalière D 12 mg/m3 sel. UBA, 1977
Tunnels, garages DDR 115-570 mg/m3 sel. HORN, 1989
Usines de gaz, mines DDR < 660 mg/m3 sel. HORN, 1989

EVALUATION ET REMARQUES

Le monoxyde de carbone  est rejeté dans l'environnement par les processus de combustion, et en particulier par ceux émanant du trafic routier. Etant donné que l'inhalation de monoxyde de carbone a des effets très délétères pour l'homme et les animaux, les émissions doivent être réduites au moyen de filtres et de catalyseurs. En plus de ses effets toxiques, le monoxyde de carbone est probablement responsable, en partie au moins, des changements du climat global (réchauffement de l'atmosphère), ce qui s'explique par son oxydation rapide en dioxyde de carbone.


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