Chlorure de vinyle

Chlorure de vinyle
Général
Synonymes	chloroéthène Chloroéthylène
N CAS	75-01-4
N EINECS	200-831-0
Apparence	gaz comprimé liquefié, incolore, d'odeur caractéristique.
Propriétés chimiques
Formule brute	C2H3Cl CH2=CHCl
Masse molaire	62,498 ± 0,004 g·mol
Propriétés physiques
T° fusion	-154 °C
T° ébullition	-13 °C
Solubilité	1 100 mg·l à 25 °C
Masse volumique	du liquide 0,9 g·cm et de la vapeur à 15 °C: 8 g·l
T° d’auto-inflammation	472 °C
Point d’éclair	-78 °C (coupelle fermée)
Limites d’explosivité dans l’air	3,6–33 %vol
Pression de vapeur saturante
Point critique	51,5 bar, 151,85 °C
Thermochimie
ΔH	-28.45 kJ/mol
Cp
Propriétés électroniques
1 énergie d'ionisation	9,99 ± 0,02 eV (gaz)
Précautions
Directive 67/548/EEC

T

F+

NFPA 704
4 2 2
SIMDUT
A, B1, D2A, D2B, F,
SGH
Danger H220, H350,
Classification du CIRC
Groupe 1 : Cancérogène pour l'homme
Inhalation	Peut provoquer de la confusion, de la perte de conscience et une déficience respiratoire. Il peut en résulter des effets à long terme, tels de l'asthme.
Peau	Le contact avec le liquide réfrigéré peut provoquer des engelures et de l'irritation.
Yeux	Irritant possible.
Ingestion	Peut provoquer des nausées, des vomissements, une grave douleur stomacale.
Écotoxicologie
LogP	0,6
Seuil de l’odorat	bas : 10 ppm haut : 20 ppm
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

Le chlorure de vinyle, également connu sous le nom de chloroéthène dans la nomenclature IUPAC, est un important composé chimique 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.

Le chlorure de vinyle a été produit 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 couramment employée pendant les années 30 et les années 40. Depuis cette époque elle a été remplacée par des procédés plus économiques.

Le vinyle est fabriqué industriellement à partir de l’éthylène et du chlore. 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. A la température de 500 °C sous une pression de 30 atmosphères (1.5 3 MPa), 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 O₂ → ClCH₂CH₂Cl + H₂O

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 années 50 l’a été par l'intermédiaire de cette technique.

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.

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 cancérogène a été établi depuis longtemps et la responsabilité légale éventuelle des industriels est comparable à celle qu'ils ont connu 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, bien que sa toxicité ait contraint à abandonner cette pratique. Dans cette utilisation il est en effet le seul représentant de le classe B3 (hautement toxique, hautement inflammable).

• Cancérigène : Angiosarcome du foie.
• Spasmes vasculaires douloureux des extrémités : Syndrome de Raynaud
• Atteintes osseuses : Ostéolyse des phalanges unguéales (aspect de pseudo fractures sur les radiographies des doigts)

Gaz dangereux sous la forme monomère à cause du risque cancérogène avéré chez l'homme, il est rendu inerte lors de sa polymérisation en PVC. En 1970, des mesures draconiennes ont été prises : la limite est désormais de 5 ppm dans l’air des ateliers lors de la polymérisation du PVC et de 1 ppm dans les matériaux et objets en PVC en contact avec les denrées alimentaires.