title: Lithium

text: Le lithium (du grec signifiant « pierre ») fut découvert par le chimiste suédois Johan August Arfwedson en 1817 en analysant de la pétalite (). En 1800 lors d'un voyage en Europe, José Bonifácio de Andrada e Silva découvrit un nouveau minéral sur l'île de Utö dans la commune de Haninge en Suède qu'il nomma pétalite. C'est en analysant cette roche qu'Arfwedson, qui travaillait dans le laboratoire de Berzelius, identifia un nouvel élément jusque-là inconnu. Plus tard, il détecta le même élément dans des minéraux de spodumène () et de lépidolite () eux aussi en provenance de l'île de Utö. C'est pour souligner son origine minérale, contrairement aux deux autres alcalins connus à l'époque le potassium et le sodium qui avaient été découverts dans le règne végétal, que Berzelius suggéra de le nommer lithion.


title: Lithium

text: En 1818, Christian Gmelin (1792-1860) fut le premier à observer que ces sels (de lithium) donnaient une flamme rouge et brillante.


title: Lithium

text: Toutefois, les deux hommes cherchèrent à isoler l'élément de son sel mais n'y parvinrent pas. L'élément fut isolé par électrolyse d'un oxyde de lithium par William Thomas Brande et Sir Humphry Davy.


title: Lithium

text: La production commerciale de lithium commença en 1923 par la firme allemande Metallgesellschaft AG qui utilisa l'électrolyse d'un mélange de chlorure de lithium et de chlorure de potassium fondu.


title: Lithium

text: Les différentes nations impliquées dans le développement de la bombe thermonucléaire à la fin des années 1940 et au début des années 1950 produisent du deutérure de lithium enrichi en lithium 6. Le lithium appauvri est introduit sur le marché des réactifs, augmentant significativement l'incertitude sur la masse atomique du lithium. En conséquence, la masse atomique d'échantillons de lithium (naturels et commerciaux) peut varier entre .


title: Lithium

text: Les deux isotopes stables du lithium présents dans la nature sont Li et Li, ce dernier étant le plus abondant (92,5 %).


title: Lithium

text: En 2012, les radioisotopes Li, Li, Li, Li, Li, Li, Li, Li et Li ont par ailleurs déjà été observés. Li et Li sont ceux qui ont été découverts le plus récemment, en 2008. Parmi ces isotopes radioactifs les plus stables sont le Li avec une demi-vie de et le Li avec une demi-vie de .


title: Lithium

text: Selon la théorie moderne de la cosmologie, le lithium est l'un des trois éléments synthétisés au cours du Big Bang, sous forme de lithium 7. La quantité de lithium générée dépend du nombre de photons par baryon, mais l'abondance du lithium peut être calculée pour les valeurs couramment admises pour ce nombre. Il existe cependant une contradiction cosmologique concernant le lithium, les étoiles les plus anciennes semblant contenir moins de lithium qu'elles ne devraient alors que les plus jeunes en possèdent plus. Une hypothèse est qu'au sein des étoiles les plus anciennes, le lithium est mélangé et détruit, alors qu'il est produit dans les étoiles les plus jeunes. Bien que le lithium se transmute en deux atomes d'hélium après collision avec un proton à des températures supérieures à de degrés Celsius, l'abondance du lithium dans les étoiles les plus jeunes est plus importante que les modèles numériques ne le prévoient. En 2017, douze étoiles de la Voie Lactée contenant jusqu'à plus de lithium que le Soleil ont été observées ; ces étoiles n'ayant pas atteint la phase de géante rouge, le lithium qu'elles contiennent est supposé dater de la formation de celles-ci, mais sa présence demeure largement inexpliquée.


title: Lithium

text: Bien qu'il soit l'un des trois éléments synthétisés à l'origine de l'univers, le lithium, tout comme le béryllium et le bore, est nettement moins abondant que d'autres éléments. Cela s'explique par les faibles températures nécessaires à sa destruction et au manque de processus pour le produire.


title: Lithium

text: Le lithium est bien moins abondant que les alcalins et alcalino-terreux usuels (Na, K, Mg, Ca) même s'il est largement distribué dans la nature. Dans la croûte terrestre, les estimations indiquent une concentration variant entre 20 et (ppm) en poids (c'est-à-dire entre ). À par kg de croûte terrestre, cela fait du lithium le sur Terre. Bien qu'il soit présent dans toutes les régions du monde, on ne le trouve pas à l'état de métal pur du fait de sa réactivité importante avec l'eau et l'air. Le lithium est présent en faible quantité dans les roches magmatiques, sa concentration la plus importante étant au sein des granites. Les pegmatites granitiques sont les minéraux présentant la plus forte abondance en lithium, le spodumène et la pétalite étant les sources les plus viables pour une exploitation commerciale. La lépidolite contient elle aussi du lithium en quantité non négligeable. Une autre source de lithium sont les argiles d'hectorite, exploitées notamment par la Western Lithium Corporation aux États-Unis.


title: Lithium

text: Le contenu en lithium total des eaux marines est estimé à de tonnes, avec une concentration relativement constante comprise entre ou . On observe cependant des concentrations plus importantes, proches de , à proximité des monts hydrothermaux.


title: Lithium

text: Le lithium est trouvé à l'état de traces dans le plancton, dans de nombreuses plantes et invertébrés à des concentrations variant de 69 à (ppb). Dans les tissus et fluides vitaux des vertébrés, la concentration varie de . Les organismes marins accumulent davantage de lithium dans leurs tissus que leurs homologues terrestres.


title: Lithium

text: Le rôle du lithium dans le vivant est encore assez obscur mais des études nutritionnelles chez les mammifères l'impliquent comme facteur de bonne santé et suggèrent qu'il doit être considéré comme un élément-trace essentiel avec une DJA de l'ordre de .


title: Lithium

text: En 2011 une étude épidémiologique observationnelle semble indiquer un lien entre le taux de lithium dans l'eau de boisson et la longévité.


title: Lithium

text: En 2020, la production mondiale de lithium est estimée à par l'USGS, soit un peu moins qu'en 2019 et 2018 (respectivement ), mais bien plus qu'en 2010 (). Les principaux producteurs sont l'Australie (49 %), le Chili (22 %), la Chine (17 %) et l'Argentine (8 %).


title: Lithium

text: Des estimations de production inférieures sont données par BP, avec un total de en 2018. L'écart porte pour l'essentiel sur l'Australie, dont la production est de selon l'entreprise.


title: Lithium

text: Concernant les réserves mondiales, les deux institutions s'accordent. En , de tonnes de réserves de lithium sont prouvées qui se répartissent entre la Bolivie (24 %), l'Argentine (22 %), le Chili (11 %), l'Australie (7 %) et la Chine (6 %).


title: Lithium

text: Au rythme de 2018-2020 (), ces réserves () correspondent ainsi environ à de production.


title: Lithium

text: Les ressources d'autres pays non mentionnés dans ce tableau sont : Pérou , Ghana , Autriche , Finlande , Kazakhstan , Namibie .


title: Lithium

text: Le lithium n'existe, en concentration permettant une exploitation économique rentable, qu'en très peu d'endroits sur Terre. C'est principalement une impureté des sels d'autres métaux alcalins, sous forme principalement de :Le plus grand gisement mondial est le salar d'Uyuni, dans le département de Potosí, dans le sud-ouest de la Bolivie. Représentant un tiers de la ressource mondiale, il intéresse notamment le groupe Bolloré. En , la Bolivie a autorisé l'exploitation du lithium sur le désert de sel fossile d'Uyuni et la création d'une usine d'extraction.


title: Lithium

text: Le second plus grand gisement est le salar d'Atacama, au Chili qui est depuis 1997 le premier exportateur mondial, avec la compagnie allemande Chemetall comme opérateur principal.


title: Lithium

text: L'Argentine possède également un gisement de lithium, au salar del Hombre Muerto, à une centaine de kilomètres au nord d'Antofagasta de la Sierra, dans le nord-ouest du pays, difficile d'accès (seules des pistes en terre naturelle y mènent) mais exploité par FMC depuis 1995.


title: Lithium

text: En Australie Occidentale, dans la pegmatite des mines de Greenbushes, Talison Lithium Ltd extrayait vers 2010-2011 plus de de concentré de spodumène contenant de lithium (plus de 25 % de la production mondiale de lithium, dont les réserves prouvées et probables atteignent 31,4 millions de tonnes de minerai renfermant 1,43 % de lithium)). Dans la même région, a entamé en 2010 l'exploitation à ciel ouvert d'un gîte de pegmatite dans la mine de , proche de Ravensthorpe, visant une production de de concentré de spodumène à 6 % de avec coproduction d'oxyde de tantale. En 2012, de concentré de spodumène ont été produites. Les réserves prouvées et probables sont de de minerai contenant 1,04 % de et de ).


title: Lithium

text: D'autres gisements sont exploités, notamment des lacs asséchés au Tibet, en Russie et aux États-Unis (Silver Peak, Nevada, exploité par Rockwood Lithium) ou au Zimbabwe (mine de Bikita, à ciel ouvert, avec de minerai à 4,45 % de ). Les eaux géothermales de (Californie) sont aussi riches en lithium que les lacs salés boliviens et chiliens. Leur extraction avait été envisagée, mais la société chargée du projet a fermé ses portes en 2015.


title: Lithium

text: Au Canada, un gisement a été découvert en 2010 aux environs de la Baie James, exploité par plusieurs entreprises, jusqu'à sa fermeture en 2014. Un projet de mine est à l'étude dans l'Abitibi.


title: Lithium

text: En Afghanistan de très importantes réserves ont été mentionnées en dans la presse.


title: Lithium

text: L'Union européenne prévoit une multiplication par 18 de sa consommation de lithium entre 2020 et 2030. Or la quasi-totalité du lithium qu'elle utilise est importée. Une seule mine de lithium est active en Europe, au Portugal : elle extrait par an qui servent à l'industrie de la céramique. Bruxelles estime que l'Europe pourrait d'ici à 2025 assurer 80 % des besoins de son industrie automobile, principal consommateur. Des chercheurs du Bureau de recherches géologiques et minières français (BRGM) affirment, dans un article paru sur le site , que grâce aux gisements de lithium dans le Massif central ou dans les saumures géothermales d'Alsace, la France pourrait être autonome pour le lithium avec un potentiel dépassant les de lithium métal. Toutefois, le service géologique des États-Unis (USGS) estime en 2021 les réserves européennes (gisements de taille connue et économiquement exploitables) à , soit 0,7 % des réserves mondiales, et les ressources (gisements découverts ou probables) à 7 % du total mondial. Cela permettrait au mieux de couvrir à peine la moitié de la demande pour les voitures électriques en 2030, selon un analyste de Natixis. En Espagne, l'Australien mène des recherches pour exploiter une mine à ciel ouvert près de San Jose. En Autriche, à proximité de Wolfsberg, entend commencer à produire dès 2023. En Alsace, Eramet s'intéresse à la saumure des stations géothermales du fossé rhénan, tout comme , côté allemand. Le projet le plus avancé est celui de au nord du Portugal, où la société britannique espère ouvrir prochainement une première mine dans le plus important gisement de spodumène en Europe. La population locale s'oppose à ce projet, craignant que l'extraction de minerais n'endommage les terres alentour.


title: Lithium

text: Le producteur de lithium germano-australien pratique un minage raisonné de lithium en Allemagne par extraction de saumure avec réinjection de la saumure extraite, réduisant drastiquement son empreinte carbone. Vulcan Energy s’engage en 2021 à fournir à Stellantis entre d’hydroxyde de lithium sur cinq ans à partir de 2026.


title: Lithium

text: Rio Tinto annonce fin la suspension de son projet de mine de lithium de la région de Jadar, au sud-ouest de la Serbie, après quatre semaines de manifestations monstres de la part de militants écologistes, qui craignent une pollution des champs de maïs. Le projet prévoyait le début de la commercialisation en 2026 et une production de par an à partir de 2029, soit assez pour équiper un million de voitures électriques. Le , le gouvernement serbe annonce avoir retiré les permis d'exploitation, mettant un point final au projet.


title: Lithium

text: En France, selon le Bureau de recherches géologiques et minières (BRGM), un petit gisement (, encore inexploité) est présent à Tréguennec dans le Finistère et quelques gisements ont déjà été ponctuellement exploités dans de la lépidolite dans le nord-ouest du Massif Central surtout et moindrement dans de la pétalite et amblygonite (à Échassières, Montrebas, Monts d'Ambazac). En 2015, seul le site d’Echassières en fournit (exploité par le groupe Imerys), comme coproduit de l'exploitation de kaolin, sables et granulats. Dans ce cas le gîte est lié à un apex leucogranitique différencié (albitite). Son potentiel a été estimé par le BRGM à de , à 0,7 %, sous forme de lépidolite disséminée (mica lithinifère), accompagné de de Sn, de  et de Ta-Nb. Le minerai est assez difficile à exploiter en raison de sa richesse en fer et en fluor.


title: Lithium

text: Des indices ponctuels d'une faible présence de minéraux à lithium ont aussi été trouvés en Guyane par le BRGM.


title: Lithium

text: Le BRGM a publié en 2019 un rapport de synthèse sur les ressources en lithium de la France, qui conclut que . Il évalue les ressources en à de « ressources mesurées » (gisement de Beauvoir, en exploitation) plus de « ressources indiquées » (gisement de Tréguennec) et de « ressources supposées ».


title: Lithium

text: La plaine d'Alsace recèle du lithium dans des aquifères très profonds (entre ), dans des grès déposés il y a d’années. Le tonnage utile était estimé par le BRGM à environ un million de tonnes de lithium métal en 2017. L’Association française des professionnels de la géothermie (AFPG) évalue en 2021 la coproduction possible de lithium en Alsace à par an sur dix sites géothermiques. De fait, les sociétés ES Géothermie et Fonroche Géothermie, qui exploitent le sous-sol alsacien pour la production de chaleur et d'électricité par géothermie, annoncent en que les eaux chaudes qui remontent du sous-sol alsacien contiennent 180 à de lithium par litre. Elles estiment donc la possibilité de fourniture par site à l'équivalent de de carbonate de lithium (LCE) par an. Les réserves de LCE du fossé rhénan sont estimées entre 10 et de tonnes. Les besoins de l'industrie française, notamment automobile, s'élèvent à de LCE par an ; la France pourrait donc être autonome en approvisionnement.


title: Lithium

text: La recherche de gisements se poursuit en métropole, par exemple en par une demande de permis exclusif de recherches de lithium et substances connexes (« Permis de bassin de la Limagne », pour cinq ans, sur dans la région de Clermont-Ferrand), déposée par la société Fonroche Géothermie. Elle fait suite à des études géochimiques du BRGM, qui ont mis en évidence dans le secteur de Riom des eaux souterraines très chaudes contenant ou plus de lithium.


title: Lithium

text: L'USGS estime la production mondiale en 2020 à (2019 : ), dont en Australie, au Chili, en Chine et en Argentine.


title: Lithium

text: En 2017, compagnies ont investi de dollars dans la recherche du lithium, un doublement par rapport à 2016.


title: Lithium

text: Entre 2005 et 2015, la production a augmenté de 20 % par an, passant de par an. Portée par la demande, cette hausse a eu pour conséquence une augmentation du prix du lithium, qui à son tour a suscité la réouverture de mines fermées antérieurement, comme la mine à ciel ouvert de Mt Cattlin en Australie, ainsi que la relance de la recherche géologique : de nouveaux gisements ont été découverts, dans le Nevada, au nord du Mexique et en Serbie. De nombreux projets de nouvelles mines sont en développement : une étude de Citigroup en a recensé seize, notamment au Canada, aux États-Unis, en Australie et en Argentine. La structure d'oligopole formée par quatre entreprises qui ont produit la majorité du métal consommé en 2014 va disparaître ; ces quatre grands sont les Américains Albemarle (via ses filiales Rockwood Lithium, Talison Lithium) et FMC, le Chilien (SQM) et le Chinois Tianqi.


title: Lithium

text: Le « triangle du lithium », réparti entre le Chili, l'Argentine et la Bolivie, recèlerait 85 % des réserves mondiales. En Argentine, les investissements d'exploration ont explosé : +928 % depuis 2015. Plus d'une vingtaine d'entreprises étrangères mènent des projets ; deux mines sont en activité et une est en construction en 2019. Au Chili, l'exploitation du lithium est supervisée par l'État et l'organisme gouvernemental Corfo attribue des quotas de production aux entreprises, principalement la chilienne SQM, la chinoise Tianqi, qui a racheté 24 % des parts de SQM en 2018, et l'américaine Albemarle. En Bolivie, le gouvernement d'Evo Morales contrôle l'exploitation du métal, même si sa production est bien inférieure à celle de ses voisins ; la firme nationale YLB a signé des accords de partenariats avec l'entreprise allemande ACI Systems et le chinois Xinjiang Tbea. Des projets de construction d'usines de batteries sont envisagés au Chili et en Bolivie.


title: Lithium

text: Des scientifiques de l’Institut de technologie de Karlsruhe déposent en 2020 un brevet pour un processus d'extraction du lithium contenu dans les eaux profondes du fossé rhénan supérieur lors de leur passage dans les centrales géothermiques. Une installation d’essai est en cours de construction dans une de ces centrales. La concentration en lithium dans ces eaux irait jusqu’à 200 milligrammes par litre. En traitant les deux milliards de litres d’eau du Rhin qui transitent chaque année par les centrales géothermiques, des centaines de tonnes de lithium pourraient être extraites de façon rentable et sans effets négatifs sur l’environnement.


title: Lithium

text: Des chercheurs de l’université des sciences et technologies du roi Abdallah (KAUST), en Arabie saoudite, affirment en avoir mis au point une cellule électrochimique permettant d’extraire à un coût intéressant le lithium contenu dans l’eau de mer, dont les réserves sont selon eux supérieures à celles des gisements terrestres (voir plus haut). Les coproduits de ce procédé seraient de l'hydrogène et du chlore, le premier étant également intéressant pour le secteur des transports.


title: Lithium

text: Le lithium est le métal ayant la plus faible masse molaire et la plus faible densité, avec une masse volumique inférieure de moitié à celle de l'eau. Conformément à la loi de Dulong et Petit, c'est le solide ayant la plus grande chaleur massique.


title: Lithium

text: Comme les autres métaux alcalins, le lithium réagit facilement au contact de l'eau ou de l'air (cependant moins que le sodium) ; il n'existe pas à l'état natif. Lorsqu'il est placé au-dessus d'une flamme, celle-ci prend une couleur cramoisie mais lorsqu'il commence à brûler, la flamme devient d'un blanc très brillant. En solution, il forme des ions Li.


title: Lithium

text: Le lithium a une masse volumique très faible de , du même ordre de grandeur que le bois de sapin. C'est le moins dense de tous les éléments solides à température ambiante, le suivant étant le potassium avec une densité 60 % plus élevée (). De plus, hormis l'hydrogène et l'hélium, il est moins dense que tous les autres éléments à l'état liquide. Sa densité est de deux tiers de celle de l'azote liquide (). Le lithium peut flotter sur les huiles d'hydrocarbure les plus légères et est, avec le sodium et le potassium, l'un des rares métaux pouvant flotter sur l'eau.


title: Lithium

text: En 2020, le lithium est utilisé pour réaliser des piles et des batteries au lithium (71 % de la production de lithium), des verres et des céramiques (14 %), pour les graisses lubrifiantes (4 %), et à des taux moindres pour les matériaux comme dans la métallurgie (coulée continue : 2 %), la production de polymères (3 %), ainsi que pour le traitement de l'air (recyclage de l'air dans des espaces confinés : 1 %).


title: Lithium

text: Le lithium est souvent utilisé dans les électrodes de batterie du fait de son grand potentiel électrochimique. Les batteries lithium sont très utilisées dans le domaine des systèmes embarqués du fait de leur grande densité énergétique aussi bien massique que volumique. En 2020, c'est le premier usage du lithium à l'échelle mondiale : 71 %.


title: Lithium

text: Le lithium sous forme métallique ou d'aluminate est utilisé comme additif à haute énergie pour la propulsion des fusées. Sous cette forme, il peut aussi être utilisé comme combustible solide.


title: Lithium

text: Le lithium est parfois utilisé dans les verres et les céramiques à faible expansion thermique, comme pour le miroir de du télescope Hale du Mont Palomar ; par ailleurs, il réagit faiblement aux rayons X, les verres au lithium (méta- et tétraborate de lithium) sont donc utilisés pour dissoudre des oxydes (méthode de la perle fondue) en spectrométrie de fluorescence des rayons X.


title: Lithium

text: La troisième utilisation la plus courante du lithium est celle des graisses lubrifiantes. L'hydroxyde de lithium est une base qui, lorsqu'elle est chauffée avec une graisse, produit un savon composé de stéarate de lithium. Le savon au lithium a la capacité d'épaissir les huiles et il est utilisé pour fabriquer des graisses lubrifiantes à haute température.


title: Lithium

text: Les organolithiens sont utilisés dans la synthèse et la polymérisation des élastomères.


title: Lithium

text: Le lithium (par exemple sous forme de carbonate de lithium) est utilisé comme additif dans les laitiers de coulée continue où il augmente la fluidité, une utilisation qui représente 2 % de l'utilisation mondiale de lithium en 2020. Les composés du lithium sont également utilisés comme additifs dans le sable de fonderie pour la fonte afin de réduire le veinage.


title: Lithium

text: Lorsqu'il est utilisé comme flux de brasage pour le soudage ou le brasage, le lithium métallique favorise la fusion des métaux durant le processus et élimine la formation d'oxydes en absorbant les impuretés. Les alliages métallique du lithium avec l'aluminium, le cadmium, le cuivre et le manganèse sont utilisés pour fabriquer des pièces d'aéronefs à haute performance (les sont utilisés en France sur le Rafale).


title: Lithium

text: Le chlorure de lithium et le bromure de lithium sont extrêmement hygroscopiques et sont utilisés comme dessiccants.


title: Lithium

text: L'hydroxyde de lithium et le peroxyde de lithium () sont les sels les plus utilisés dans les endroits confinés, comme à bord des engins spatiaux et des sous-marins, pour éliminer le dioxyde de carbone et purifier l'air. L'hydroxyde de lithium absorbe le dioxyde de carbone de l'air en formant du carbonate de lithium et est préféré aux autres hydroxydes alcalins à cause de son faible poids.


title: Lithium

text: En présence d'humidité le peroxyde de lithium réagit avec le dioxyde de carbone pour former du carbonate de lithium, mais libère également de l'oxygène. La réaction chimique est la suivante :


title: Lithium

text: Pour ces raisons, certains des composés mentionnés, ainsi que le perchlorate de lithium, sont utilisés dans les générateurs d'oxygène qui alimentent les sous-marins en oxygène.


title: Lithium

text: Selon Bernard Bigot, physicien et directeur du projet ITER, de lithium et 50 litres d'eau suffisent pour extraire les isotopes de l'hydrogène nécessaires à la production de la consommation électrique d'une vie terrestre occidentale, énergie électrique alors produite sans déchet par fusion thermonucléaire.


title: Lithium

text: Le lithium est utilisé depuis longtemps dans le traitement des troubles bipolaires. Il reste le traitement de référence avec lequel les autres thymorégulateurs sont comparés. Le principe actif des sels de lithium est l'ion Li+, bien que les mécanismes d'actions précis soient encore débattus.


title: Lithium

text: Les sels de lithium, comme le carbonate de lithium, le citrate de lithium ou l'orotate de lithium, sont utilisés comme régulateurs de l'humeur pour le traitement des troubles bipolaires (anciennement "psychose maniaco-dépressive"). Toutefois, ce métal possède une néphrotoxicité non négligeable, et il est nécessaire de réaliser un bilan rénal en début de traitement et de doser le lithium sanguin mensuellement.


title: Lithium

text: Le lithium est aussi utilisé avec certains antidépresseurs tel la fluoxétine pour traiter les troubles obsessionnels compulsifs.


title: Lithium

text: Le gluconate de lithium est utilisé en dermatologie comme anti-allergénique et dans le traitement de la dermite séborrhéique du visage chez l'adulte.


title: Lithium

text: Le lithium est utilisé dans les troubles du sommeil et l'irritabilité en oligothérapie (malgré l'absence d'activité spécifiquement démontrée).


title: Lithium

text: Le lithium pourrait ralentir la progression de la sclérose latérale amyotrophique (SLA), selon les résultats d'une étude pilote publiés dans "Proceedings of the National Academy of Sciences" (PNAS).


title: Lithium

text: Le lithium 6 est une matière nucléaire dont la détention est réglementée (Article R1333-1 du "Code de la défense").


title: Lithium

text: La demande ayant explosé, notamment pour la production de batteries lithium-ion pour le marché de l'informatique et de la téléphonie, le prix du lithium est passé d'environ (350 à près de ) entre 2003 et 2008, et dépasse en 2017.


title: Lithium

text: Un rapport de la Banque mondiale publié en prévoit que le développement des accumulateurs électriques utilisés pour stocker l'électricité produite par les sources éoliennes et solaires pourrait entraîner un bond de 1000 % de la demande de lithium, si le monde prend les mesures requises pour contenir l'élévation de la température nettement en dessous de par rapport aux niveaux préindustriels.


title: Lithium

text: Les analystes de la banque Morgan Stanley prévoient toutefois, en une chute de 45 % du prix du lithium d'ici à 2021 grâce aux nombreux projets en développement au Chili, qui pourraient augmenter l'offre mondiale de . Les experts de Wood Mackenzie prévoient également que dès 2019, la hausse de l'offre commencera à dépasser celle de la demande et que le niveau des prix déclinera en conséquence.


title: Lithium

text: Selon un rapport gouvernemental chinois cité en par un média hongkongais, la Chine serait désormais capable de diviser par huit le coût d’extraction du lithium : de par tonne actuellement facturés en moyenne sur les contrats à longs terme, il passerait à moins de . Avec une telle opportunité et la présence de la quatrième plus grande réserve de lithium au monde dans ses sols, la Chine deviendrait un acteur incontournable dans la production de batteries.


title: Lithium

text: Le lithium est nécessaire à la fabrication des batteries lithium-ion de voitures électriques et hybrides actuelles. Le risque de pénurie, en l'état actuel des technologies, est important. Le cabinet estimait en 2007 que les réserves ne suffiront pas même au remplacement initial du parc mondial de voitures, avant même que le recyclage du lithium puisse être pris en compte.


title: Lithium

text: En 2015, une explosion de la demande pour les voitures électriques a entraîné une tension sur le marché du lithium ; les prix du carbonate de lithium ont commencé à grimper en Asie, jusqu'à atteindre des records en . Depuis, avec l'afflux de production, ils ont chuté de 40 %, puis se sont stabilisés autour de la tonne en 2019. D'après les analystes de Roskill, la demande dépassera 1 million de tonnes d'équivalent carbonate de lithium (LCE) d'ici à 2026, contre un peu plus de en 2018. Goldman Sachs estime, de son côté, qu'il faudra quadrupler la production dans les dix ans à venir.


title: Lithium

text: Des alternatives aux batteries au lithium sont recherchées : des batteries sodium-ion, en développement depuis les années 2010, pourraient être moins chères et contourner le problème de réserves, mais elles sont encore peu performantes ; de même pour les accumulateurs lithium fer phosphate.


title: Lithium

text: Le lithium métallique réagit avec l'azote, l'oxygène et la vapeur d'eau dans l'air. Par conséquent, la surface de lithium devient un mélange d'hydroxyde de lithium (LiOH) corrosif du fait de son pH fortement basique, de carbonate de lithium () et de nitrure de lithium (). Une attention particulière devrait être portée aux organismes aquatiques, exposés à la toxicité des sels de lithium.


title: Lithium

text: L’extraction du lithium a un impact environnemental important. En effet, le procédé d'extraction consiste à :


title: Lithium

text: Pour pomper la saumure, on a besoin de carburant ; puis, l'évaporation nécessite de larges espaces de salins ; enfin, la calcination du carbonate de lithium libère du .


title: Lithium

text: Les populations locales, aux abords des sites d'extraction, sont affectées par la contamination de leurs sols. Sur le plateau tibétain, autour des lacs asséchés, les cancers se multiplient, du fait des solvants utilisés pour la production, et le lithium présent dans les sources d'eau provoque des intoxications.


title: Lithium

text: Enfin, la croissance de la demande stimule la recherche et l'exploration de nouveaux gisements, ce qui conduit, selon l'association Les Amis de la Terre, à bafouer les droits collectifs à la terre des peuples indigènes, pourtant prévus par la convention 169 de l'OIT.


title: Lithium

text: Le lithium des piles et batteries est longtemps resté peu recyclé en raison du faible taux de collecte, des prix bas et volatils du lithium sur les marchés, et de coûts réputés élevés du recyclage, comparés à ceux de la production primaire.


title: Lithium

text: La première usine de recyclage de lithium métal et de batteries lithium-ion fonctionne depuis 1992 en Colombie britannique, au Canada. Aux États-Unis, une usine de recyclage de batteries lithium-ion de véhicules électriques fonctionne depuis 2015 à Lancaster (Ohio). Sept autres compagnies localisées au Canada et aux États-Unis ont commencé ou vont commencer le recyclage.


title: Lithium

text: En 2009, le groupe japonais Nippon Mining & Metals annonce qu'il va, avec l'aide du METI et à la suite d'un appel à projets de ce dernier, mettre en fonction dès 2011 une unité industrielle de recyclage des cathodes de batteries lithium-ion, afin de récupérer le cobalt, le nickel, le lithium et le manganèse.


title: Lithium

text: Le recyclage se développe également en Europe, notamment en Belgique, par Umicore à Hoboken, par voie pyrométallurgique, et en France, par Récupyl à Domène, par voie hydrométallurgique. La liquidation judiciaire de Récupyl est prononcée le .


title: Lithium

text: La Société nouvelle d'affinage des métaux (Snam) à Viviez (Aveyron), filiale du holding belge Floridienne, retraite d'accumulateurs par an, dont 8 % de batteries d'automobiles en 2017 ; elle fabriquera à partir de 2018 des batteries avec les composants recyclés. SNAM ouvrira d'abord au printemps 2018 un atelier pilote de batteries lithium-ion recyclées. Pour la fabrication en série, l'entreprise cherche un nouveau site dans l'Aveyron pour ouvrir en 2019 une usine d'une capacité de par an. Elle améliorera ensuite les procédés pour passer à par an vers 2025. Les constructeurs automobiles ne voulant pas de batteries recyclées, la société vise le marché en croissance du stockage de l'électricité dans l'industrie, le bâtiment et les énergies renouvelables.


title: Lithium

text: Des études portent sur de nouveaux moyens de recycler le lithium des batteries. Le lithium contenu dans les verres et céramiques reste toutefois trop diffus pour être récupéré.


title: Lithium

text: La France était importatrice nette de lithium en 2014, d'après les douanes françaises. Le prix moyen à la tonne à l'import était de .


title: Béryllium

text: Le béryllium est l'élément chimique de numéro atomique 4, de symbole Be. Dans le tableau périodique, c'est le premier représentant des métaux alcalino-terreux. Son nom vient du grec qui désignait l'aigue-marine ou l'émeraude.


title: Béryllium

text: Élément bivalent, le béryllium est un métal alcalino-terreux d'aspect gris acier. Il est léger, fragile et toxique.


title: Béryllium

text: Le béryllium a le point de fusion le plus élevé de tous les métaux légers. .


title: Béryllium

text: Sa ductilité est approximativement d'un tiers plus grande que celle de l'acier. Il possède une excellente conductivité thermique, est non magnétique et résiste à l'acide nitrique concentré.


title: Béryllium

text: Il est fortement perméable aux rayons X, et libère des neutrons quand il est frappé par des particules alpha, comme celles émises par le radium ou le polonium.


title: Béryllium

text: Aux conditions normales de température et de pression, le béryllium résiste à l'oxydation quand il est exposé à l'air. Il se forme une fine couche d'oxyde qui lui donne sa capacité à rayer le verre.


title: Béryllium

text: Dans la nature, on le trouve principalement sous forme d'oxydes ou d'aluminosilicates complexes appelés "béryls", dont les représentants précieux les plus connus sont l'émeraude et l'aigue-marine. On l'exploite à partir d'une trentaine de minerais (bertrandite et béryl surtout). Les principales mines mondiales sont aux États-Unis, en Chine et au Mozambique. Aucune n'est ouverte en Europe.


title: Béryllium

text: Le béryllium est utilisé dans de nombreux domaines, ce qui a conduit à le mentionner dans la liste des premières minérales critiques mais du fait de sa toxicité ( #Toxicité) il est, là où cela est possible, remplacé par des matériaux de substitution.


title: Béryllium

text: Le béryllium est principalement employé comme agent durcissant dans certains alliages, notamment le Moldmax, un alliage de cuivre-béryllium utilisé pour la fabrication de moules pour matières plastiques. Ces alliages sont à la fois légers, rigides, résistants à la chaleur et possèdent un faible coefficient de dilatation.


title: Béryllium

text: Le béryllium est également incorporé dans certains alliages spéciaux, par exemple des matériaux utilisables pour le frottement.


title: Béryllium

text: On les retrouve dans les clubs de golf, les balanciers de montre (anti-magnétique), les gyroscopes, des applications spatiales (le réflecteur primaire du télescope James Webb, successeur de Hubble en 2022, est en béryllium) et aéronautiques. Il a été utilisé en Formule 1 pour son rapport exceptionnel entre son module d'élasticité et sa densité, puis pour la réalisation d'étriers de frein et de pistons sous la forme d'alliages Aluminium-Béryllium. Il a été pour la fabrication de sièges de soupapes et de guides de soupapes en particulier pour un usage en compétition automobile puis interdit dans les moteurs de compétition en raison de sa haute toxicité. Il avait été utilisé avant cela dans l'aéronautique pour les ressorts de soupapes des moteurs à pistons (bronze au béryllium).


title: Béryllium

text: Il permet également de fabriquer des outils "non déflagrants" pour l'industrie des explosifs.


title: Béryllium

text: La marque Porsche expérimenta le béryllium pour la fabrication de disques de freins afin de réduire la masse de ceux-ci (le gain de masse pour les 4 disques en béryllium en lieu et place des disques en acier étaient de l'ordre de dix à quinze kilogrammes selon l'auto), une première fois à Hockenheim en 1966 dans les 906 mais la faible fiabilité et le coût de ceux-ci firent revenir les ingénieurs à des disques conventionnels en acier pour le reste de la saison. Les disques en béryllium furent par la suite expérimentés en course de côte, toujours par Porsche, sur la 909 "Bergspyder" avec plus de succès, le faible poids de l'auto (moins de 400 kg à sec), la légèreté aidant naturellement à réduire les besoins en dissipation de l'énergie cinétique et la faible durée d'exploitation de l'auto (quelques kilomètres maximum), les disques en béryllium toléraient suffisamment les besoins pour cette utilisation spécifique. Ils furent à nouveau testés en vue de courses de sport-prototypes sur la 908/3 jusqu'en 1969 mais de nouveau avec des résultats peu concluants. Le coût très élevé ne permettant pas la mise en application sur les autos "clientes" alors nécessaire pour les programmes de développement de la marque et la forte toxicité de ces éléments pour les pilotes et les mécaniciens poussèrent le constructeur à cesser le développement d'éléments de friction en béryllium.


title: Béryllium

text: Mélangé à un émetteur alpha, comme l'américium, ou gamma de forte énergie s'il est utilisé comme source de neutrons de longue durée de vie nécessaire au fonctionnement des réacteurs.


title: Béryllium

text: Réactions mises en œuvre :


title: Béryllium

text: Le béryllium est également utilisé comme modérateur sous forme d'oxyde (la glucine) dans quelques réacteurs nucléaires et comme source complémentaire de neutrons dans le réacteur expérimental à fusion ITER.


title: Béryllium

text: Filtre à neutrons, pour obtenir des faisceaux de neutrons « propres » débarrassés d'autres particules.


title: Béryllium

text: L'oxyde de béryllium est utilisé en électronique, particulièrement en haute fréquence et dans le domaine de la haute tension. Ce corps possède en effet la propriété d'être un bon isolant électrique (faibles pertes diélectriques), tout en ayant une bonne conductibilité thermique. Cependant son utilisation comme isolant dans les semi-conducteurs, (entre les pastilles de silicium et les boîtiers), a largement cédé la place à d'autres matériaux beaucoup moins toxiques comme l'alumine.


title: Béryllium

text: Ses emplois comme isolant et matériau de contact extérieur dans l'électronique, ainsi que son incorporation dans les graisses silicones ont été aussi abandonnés, du fait des risques très importants pour la santé.


title: Béryllium

text: Dans les applications « grand public », des fabricants d'enceintes, par exemple Yamaha (NS-1000), Focal JMlab, TAD (matériel professionnel et haut de gamme Pioneer), et de membranes comme Electrofusion Products, l'utilisent pour former des membranes de haut-parleurs d'aigus de très haute qualité, capable de reproduire des fréquences jusqu'à . En effet, la rigidité et la légèreté du matériau sont des atouts pour cet usage (fréquence propre de la membrane très élevée).


title: Béryllium

text: En géomorphologie et en paléosismologie, l'isotope Be, créé par les rayons cosmiques, est utilisé pour la datation par isotopes cosmogéniques de surfaces ou pour la détermination de taux d'érosion.


title: Béryllium

text: Les glaciologues ont trouvé deux pics de concentration en béryllium dans les carottes glaciaires polaires (au nord, comme au sud), dans le forage Vostok, dans le forage Byrd ; dans le forage GRIP, et dans le nouveau « "Dôme C" », EPICA, vers -40000 ans. On suppose qu'ils sont dus à l’anomalie du champ magnétique terrestre de Laschamp qui correspondent à une faiblesse exceptionnelle du champ magnétique terrestre qui, à ces deux époques, aurait permis une irradiation de la Terre ayant favorisé la production d'isotopes cosmogéniques. Ce double pic est utilisé pour tenter de caler les datations de forages faits dans des hémisphères différents.


title: Béryllium

text: Le béryllium a été employé en dentisterie où il entre dans la composition d'alliages destinés à la réalisation de prothèses dentaires (couronnes, armatures de bridge). Sa capacité à faciliter l'adhésion de la céramique l'a fait incorporer à un grand nombre d'alliages, précieux ou non précieux, destinés à la réalisation de chapes pour couronnes ou bridges céramo-métal. Depuis 2002, la norme ISO limite le béryllium à 0,02 % de la masse totale. Cependant, nombreux sont ceux qui ont encore en bouche des alliages dont la teneur en béryllium dépasse cette norme.


title: Béryllium

text: Autre utilisations de ses propriétés cristallines : Fenêtre à rayons X, par exemple fenêtre d'un tube à rayons X ou d'un détecteur de rayons X : la fenêtre isole l'intérieur de l'appareil de l'environnement.


title: Béryllium

text: Le béryllium a été utilisé pour fabriquer les 18 éléments hexagonaux du miroir primaire du télescope spatial "James-Webb".


title: Béryllium

text: Le béryllium possède connus, avec un nombre de masse variant entre 5 et 16. Seul Be est stable et représente la quasi-intégralité du béryllium naturel. Deux des radioisotopes du béryllium ont été détectés dans la nature : Be d'une demi-vie de d'années, et Be d'une demi-vie de ; tous deux sont des nucléides cosmogéniques créés par interaction entre les rayons cosmiques avec les noyaux des atomes de l'air. Les autres radioisotopes ont des demi-vies très courtes et ne sont détectables que dans les instruments qui ont servi à les créer artificiellement.


title: Béryllium

text: Le nom béryllium vient du mot grec ("berullos"), béryl, qui vient lui-même de "bêrullos", cristal. À une époque il était nommé glucinium (symbole : Gl), du grec ("glukús"), doux, un qualificatif dû au goût sucré de ses sels.


title: Béryllium

text: Cet élément aurait été découvert par Louis-Nicolas Vauquelin, en 1798, sous forme d'oxyde (BeO) dans le béryl et dans les émeraudes. Friedrich Wöhler et Antoine Bussy l'isolèrent indépendamment en 1828 en faisant réagir du potassium sur du chlorure de béryllium. Sa masse atomique fut déterminée par le chimiste suédois.


title: Béryllium

text: La production de béryllium à échelle industrielle ne commence véritablement qu'après la Première Guerre mondiale. Durant les années 1920, elle est initialement soutenue par Siemens & Halske en Europe et par Union Carbide et Carbon Corporation aux États-Unis. Dans les années 1930, les seuls producteurs au monde sont les Etats-Unis et l'Allemagne. Alors qu'en Amérique du Nord, le marché est séparé entre The Beryllium Corporation (utilisation des brevets de Hugh S. Cooper) et The Brush Beryllium Company (patentes de Michael G. Corson), l'Europe reste sous la domination de l'entreprise allemande H. Vaccumschmelze AG, cette dernière produisant sous licences de Siemens.


title: Béryllium

text: Le béryllium est un métal très toxique, non radioactif. Il est classé parmi les éléments les plus toxiques comme l'arsenic (As), le cadmium (Cd), le chrome (Cr), le plomb (Pb), le thallium (Tl) et le mercure (Hg). Le béryllium agit comme un poison cancérigène, affectant les membranes cellulaires et se liant à certaines protéines régulatrices dans les cellules. Le béryllium peut rester détectable dans l’urine jusqu'à après l’exposition. Il est classé cancérogène de catégorie 1 par l'Union européenne et est donc en France soumis au décret CMR 2001-97 du (qui vaut pour toute exposition au béryllium).


title: Béryllium

text: Le béryllium est écotoxique (et notamment cancérigène). C'est le plus petit des cations métalliques. Et s'il semble relativement peu mobile dans les eaux à pH neutre ou alcalin, il l'est par contre dans les sols ou milieux naturellement acides (fréquent dans une grande partie du monde) ou rendus acides par l'Homme.


title: Béryllium

text: La faible abondance naturelle du béryllium (3×10 %) fait qu'il ne pose pas de problème environnemental particulier, mais il peut être concentré dans les charbons et dans les roches granitiques comme les pegmatites sous forme de plusieurs minéraux : bertrandite, béryl... Il circule alors avec une biodisponibilité et une propension encore mal évaluée à se concentrer dans certains organes ou chez certaines espèces. Les usages thermiques du charbon en ont injecté une quantité significative dans l'atmosphère, dont les retombées ont enrichi les milieux autour des sites industriels et urbains utilisant le charbon (souvent associé à des pluies acides, notamment pour les charbons à forte teneur en soufre).


title: Béryllium

text: La détection du béryllium dans le corps humain à des doses très élevées est toujours associée à des effets nocifs (de gravité variable).  Le béryllium est :


title: Béryllium

text: Ceci se traduit par des effets sur la santé, qu'on classe en plusieurs catégories :


title: Béryllium

text: L’inhalation de « "grandes "» concentrations de béryllium (plus de par mètre cube d’air), ou une inhalation prolongée (plus d'une dizaine d'années) même de faibles doses, peut engendrer une maladie nommée " maladie chronique du béryllium" ou bérylliose (ou CBD pour Chronic Beryllium Disease). Cette maladie affecte les poumons, présente de nombreux points communs avec la pneumonie et peut évoluer vers une insuffisance cardiorespiratoire grave.


title: Béryllium

text: Modèle animal : Alors que l'ingestion du béryllium par le corps humain n'a pas montré d'effets directs et nocifs sur l'estomac et l'intestin, l’ingestion du béryllium par des animaux engendre la présence de lésions au niveau de ces organes.


title: Béryllium

text: Sensibilisation : Certaines personnes deviennent hypersensibles au béryllium (elles développent une réaction allergique à cet élément). Chez quelques personnes, l’exposition directe du béryllium (contact cutané) a causé des lésions de la peau avec ou sans granulomatose et des inflammations des voies respiratoires.


title: Béryllium

text: Plusieurs études ont été faites sur l’augmentation du nombre de décès dus à un cancer du poumon chez les personnes employées dans des usines utilisant le béryllium.


title: Béryllium

text: La contamination du corps humain par le béryllium se fait principalement par 4 voies :


title: Béryllium

text: On peut le trouver dans les eaux naturelles et les effluents industriels à l'état de traces. En général, la concentration du béryllium dans les eaux naturelles et les eaux usées varie entre , mais quand cette concentration dépasse , on commence à parler d’un problème environnemental.


title: Béryllium

text: Le béryllium peut être très nocif quand il est inhalé. En fait, il y a une grande corrélation entre le taux de béryllium dans l’urine humaine et celui dans l’air, ce qui prouve que la contamination dans le corps humain n’est pas due seulement à des pollutions des eaux mais aussi de l’atmosphère.


title: Béryllium

text: Au contact de la salive tout alliage contenant du béryllium se corrode et libère des ions qui diffusent dans les tissus environnants et sont en partie ingérés. La corrosion est d'autant plus forte avec ces alliages que le béryllium, métal très réactif, réagit en présence de tout autre métal. L'intoxication chronique qui résulte de la diffusion permanente d'ions béryllium dans le corps est un facteur de dérèglement du système immunitaire, en particulier chez les personnes allergiques (ou sensibilisées au béryllium à la suite d'un contact prolongé).


title: Béryllium

text: Les dentistes (au fraisage) et les prothésistes dentaires y sont également exposés par leur travail (en 1990, 50 % des prothésistes dentaires utilisaient un alliage au béryllium).


title: Béryllium

text: Les maladies respiratoires et pulmonaires induites par l'exposition au béryllium (Be) et à des particules en contenant sont connues et ont été très étudiées ; Elles ont permis de montrer qu'une exposition au Be excédant pouvait causer des pneumopathies graves, alors qu’une exposition chronique cause des désordres pulmonaires dits « maladies chroniques causées par le béryllium » (MCB) ou bérylliose.


title: Béryllium

text: Selon l'Institut national de recherche et de sécurité, en France environ sont exposés au béryllium dont en mécanique générale, prothésistes dentaires et de nombreux autres (fabrication de composants électroniques et d'instrumentation scientifique, optique électronique, bijouterie, usinage par enlèvement de matière ou abrasion, recyclage des déchets, utilisation de poudres à base de sels de béryllium destinées à enduire l'intérieur des tubes à fluorescence, fabrication d'aluminium avec un risque plus élevé pour les fondeurs et conducteurs de cuves d'électrolyse…


title: Béryllium

text: Ce produit n'a pas d'odeur et est indétectable par les moyens habituels. De plus, bien des produits en contenant n’ont pas de fiche de données de sécurité, ce qui explique qu'il est trop souvent oublié dans l’évaluation environnementales et des risques professionnels, et que la valeur limite pourrait être assez souvent dépassée. (« les entreprises concernées ne sont pas toujours conscientes du danger auxquelles elles exposent certains de leurs travailleurs » ré-alertait l'INRS en 2009.


title: Béryllium

text: Cette maladie (tableau des maladies professionnelles), est par ailleurs selon l'INRS encore « souvent non-diagnostiquée et probablement sous-déclarée » et elle est d'autant plus facilement confondue avec la sarcoïdose que les patients ignorent généralement qu'ils ont été en contact avec du béryllium.


title: Béryllium

text: Valeur Limite d'Exposition Professionnelle (VLEP VLEP 8H) : elle était de en France et dans plusieurs pays mais elle devra sans doute prochainement être revue à la baisse car « des études épidémiologiques ont incité des organismes américains à proposer en 2006 une valeur beaucoup plus basse ».


title: Béryllium

text: La valeur d'exposition moyenne pondérée (VEMP) est de selon l’annexe 1 du Règlement sur la santé et la sécurité du travail (RSST) (2007). La VEMP précédente de , toujours en vigueur dans différents pays, ne permet pas d’éviter la sensibilisation au béryllium.


title: Béryllium

text: Tests : Depuis la fin des années 1980 un test de laboratoire est couramment utilisé pour déceler la sensibilisation d’un travailleur au béryllium; il s’agit du test de prolifération des lymphocytes en présence de béryllium le "beryllium lymphocyte proliferation test" (BeLPT).


title: Béryllium

text: C'est par exemple le test le plus utilisé pour détecter si les ouvriers travaillant sur des réacteurs nucléaires présentent des symptômes du CBD ou "Chronic Beryllium Disease". Un test positif indique que le système immunitaire de l'individu est capable de réagir à la présence de béryllium dans l'organisme et que le patient présente un risque très élevé de développer cette maladie durant l'exposition. mais il existe une controverse dans la communauté scientifique quant à sa valeur prédictive pour la bérylliose.  Une personne pourra avoir un BeLPT positif sans être nécessairement porteuse d’une bérylliose. Sachant qu’une bérylliose peut prendre jusqu’à 30 ans à se développer chez une personne sensibilisée, la corrélation BeLPT et bérylliose chronique n’est pas significative à un instant donné.


title: Béryllium

text: La sensibilisation par contact cutané avec de faibles doses étant possible, de bonnes pratiques de nettoyage et décontamination sont recommandées pour rester sous la valeur seuil de de Be (très difficile pour les surfaces de matériaux contenant du Be).


title: Béryllium

text: En milieu contaminé, et dans les usines où le béryllium est omniprésent, le personnel est particulièrement exposés. Des protections adaptées (gants, masques, gants et vêtements de protection épais) réduisent le risque.


title: Béryllium

text: La décontamination de surfaces pollués par du Be se fait d'abord par aspiration des poussières au moyen d'un aspirateur garni d’un "« filtre à haute efficacité »" (HEPA) puis d'un nettoyage humide avec détergent. Certains produits nettoyants acides peuvent extraire du Be de surfaces en contenant. Nettoyer avec un produit moins agressif (neutre ou basique diminue par exemple la contamination d'une surface en alliage cuivre-béryllium, surface en y maintenant une contamination inférieure à 3,0 μg/100 cm² (valeur à ne pas dépasser au Canada, pour les zones contenant du Be, avec mesures de maîtrise de l’exposition et port d’équipements de protection).


title: Béryllium

text: Un second cycle de nettoyage est recommandé lorsque la contamination de surface reste supérieure à 0,2 μg/100 cm². Si le Be est présent dans un matériau devenant pulvérulent (béton se dégradant par exemple), ce dernier peut être stabilisé (scellant, résine, huile de lin...).


title: Bore

text: Le bore est l'élément chimique de numéro atomique 5, de symbole B. C'est la tête de file du groupe 13 du tableau périodique.


title: Bore

text: Il fait partie, avec le lithium et le béryllium, des quelques éléments légers qui ont échappé aux principaux processus de nucléosynthèse (nucléosynthèse primordiale et nucléosynthèse stellaire). Leur (faible) abondance cosmique est imputable à la spallation cosmique (bombardement interstellaire d'éléments plus lourds par les rayons cosmiques).


title: Bore

text: Le corps simple bore est un métalloïde trivalent. Il est plutôt rare dans l'écorce terrestre et le système solaire, mais plus abondant à la surface de la Terre, notamment sous forme de borates principalement de borax, mais aussi d'acide borique. Il constitue environ 0,001 % de la croûte terrestre, soit en moyenne (en particulier dans les basaltes).


title: Bore

text: Les composés du bore (arabe بورق - "buraq", persan "burah" « brillant »), sont connus depuis des milliers d'années. Dans l'Égypte antique, le procédé de momification dépendait du natron, un minerai contenant en impuretés des borates ainsi que d'autres sels plus communs. Il est connu par les métallurgistes et céramistes depuis la plus haute Antiquité. Les Chinois se servaient d'une glaise à haute teneur en borax au moins depuis − 300 et .


title: Bore

text: Cet élément ne fut isolé qu'en 1808 par Sir Humphry Davy, Gay-Lussac et le baron Louis Jacques Thénard, qui obtinrent une pureté de 50 %. Ils n'identifièrent toutefois pas la substance comme un élément; ce fut fait par Jöns Jacob Berzélius en 1824. Henri Moissan livra les premiers échantillons purifiés et le premier échantillon de bore pur fut obtenu, à partir de sesquioxyde de bore, par le chimiste américain Ezekiel Weintraub en 1909.


title: Bore

text: Il existe deux variétés allotropiques principales de bore à l'état de corps simple : le bore amorphe est une poudre brune, tandis que le bore cristallin est noir. Le bore cristallin est dur — 9,3 sur l'échelle de Mohs — et présente une faible conductivité électrique à température ambiante. Il présente un grand intérêt tant pour la variété de ses composés, pour les progrès qu'il a rendu possibles dans la compréhension de la liaison chimique, que pour son importance industrielle et technologique. Il est utilisé essentiellement sous forme de perborate de sodium dans les lessives et les détergents, ainsi que sous forme de borax dans les matériaux en fibres de verre.


title: Bore

text: Le bore aisément adsorbé mais aussi solubilisé dans le sol (labouré notamment) est emporté par le ruissellement ( dans les eaux douces européenne, avec des valeurs moyennes généralement inférieures à /l selon l'OMS (2003). Des facteurs tels que des précipitations abondantes, un apport de chaux récent (pH supérieur à 6,6), des sols sablonneux (Acrisols, Podzols et à un niveau moindre Andosols, Luvisols et Oxisols) ou riches en matière organique favorisent les carences en bore des sols.


title: Bore

text: De là, il est lessivé vers les océans où il se retrouve concentré, essentiellement sous forme d'acide borique. C'est là qu'est stocké la plupart du bore (/L en moyenne selon IPCS (International Programme on Chemical Safety), 1998) qu'on retrouve en partie dans les sédiments marins. Une petite partie du bore est volatilisé vers l'air et l'atmosphère via les embruns, les incendies de forêt et l'évaporation d'acide borique marin ainsi qu'à partir de l'activité volcanique, et depuis quelques siècles à partir des opérations minières, de la production de verre et de céramiques, de l’épandage agricole de produits chimiques, et de la combustion du charbon (centrales thermiques, usines métallurgiques...). Le bore particulaire retombe en mer ou sur terre sous forme de dépôts secs ou humides. La teneur de l'air en bore ne dépasse pas . Dans le sol ou les sédiments, le bore tend à être transformé en borates par les champignons et bactéries et à s'adsorber sur le substrat quand il est alcalin (pH 7,5 à 9) (et à être désorbé si le milieu s'acidifie, selon l'ATSDR (1992) et l'IPCS(1998).


title: Bore

text: Le bore naturel est composé de ses deux isotopes stables. La variabilité de leurs concentrations respectives, en particulier entre les borates de Californie (pauvre en B) et ceux de Turquie (riche en B), empêche la détermination de la masse atomique du bore à une précision meilleure que 10,81.


title: Bore

text: De plus, le bore 10 a été utilisé dans les années 1950 comme standard de section efficace neutronique du fait de la large valeur (~3838 barns) de la section efficace de B dans la réaction B + n → He + Li. Ainsi, comme pour le lithium appauvri en Li pour d'autres raisons, des quantités non négligeables de bore appauvri en B remis dans le circuit commercial contribuent également à la basse précision de la masse atomique du bore.


title: Bore

text: Le bore possède connus, avec un nombre de masse variant entre 6 et 19. Seuls B et B sont stables et naturellement présents dans la nature, le second représentant 80 % du bore naturel. Les radioisotopes du bore sont très instables : la demi-vie la plus longue, celle de B, n'est que de . Ils se désintègrent en isotopes de l'hélium pour les isotopes plus légers que les isotopes stables (via des isotopes du béryllium pour certains), en isotopes du carbone pour les plus lourds. Son analyse isotopique peut être utile pour tracer les origines de certains composés anthropiques du bore.


title: Bore

text: Le bore est le seul élément non métallique de sa colonne (groupe) du tableau périodique. À ce titre, ses propriétés chimiques diffèrent de celles de l'aluminium, du gallium, de l'indium et du thallium. Ainsi, il ne présente pas de chimie ionique en solution aqueuse. Le bore possède une orbitale-p presque vide (un seul électron sur les six pouvant occuper cette sous-couche). Trivalent (susceptible de former trois liaisons covalentes), il est utilisé en électronique comme dopant de type "p" (accepteur d'électrons / riche en trous) pour le silicium (tétravalent). Les composés du bore se comportent souvent comme des acides de Lewis, se liant aisément avec des espèces riches en électrons afin de combler son déficit électronique.


title: Bore

text: Le bore est transparent à la lumière infrarouge. À température ambiante, le bore est un mauvais conducteur électrique mais est un bon conducteur à température élevée.


title: Bore

text: Le bore possède la résistance à la traction .


title: Bore

text: Le nitrure de bore cubique peut être employé pour faire des matériaux aussi durs que le diamant. Le nitrure agit également en tant qu'isolant électrique, mais conduit la chaleur comme un métal. Le nitrure de bore hexagonal a des qualités lubrifiantes semblables à celles du graphite. Le bore ressemble également au carbone car il a la possibilité de former des réseaux moléculaires stables par liaisons covalentes.


title: Bore

text: Il est présent dans les lessives, ce qui en fait un traceur de pollution urbaine dans les réseaux d'assainissement. On le détecte dans l'eau grâce à la curcumine, avec laquelle il forme le rouge de rosocyanine.


title: Bore

text: Curieusement, le bore n'entre dans la composition que d'une seule molécule ayant un rôle biologique connu : AI-2 (), découvert en 1994 par Bonnie L. Bassler, est un agent qui permet à des bactéries de communiquer entre elles pour évaluer leur nombre et de ne déclencher certaines actions (comme la luminescence) que si elles sont relativement nombreuses. Cette molécule est un sucre qui enserre un atome de bore.


title: Bore

text: Le bore présente également, à haute pression (plus de , ou ), la faculté de former un cristal ionique à lui seul, alors que d’ordinaire un tel cristal est constitué d’au moins deux types d’atomes différents. Cette propriété s’explique par le fait que, sous l’effet de la pression, les atomes de bore s’assemblent en deux types d’amas aux caractéristiques ioniques différentes, l’un se comportant comme un cation et l’autre comme un anion, permettant ainsi la formation d’un cristal ionique.On ne trouve pas de bore dans la nature sous sa forme élémentaire, mais sous forme combinée par exemple dans le borax (tinkalite), l'acide borique, la colémanite, la kernite, l'ulexite et divers borates. On trouve parfois de l'acide borique dans les sources d'eau volcanique. L'ulexite est un minerai de bore qui possède naturellement les propriétés de la fibre optique.


title: Bore

text: Les États-Unis (avec le gisement économiquement le plus important de minerai de rasorite, dans le désert des Mojaves en Californie) et la Turquie (avec ses vastes réserves de minerai de borax) sont les deux plus grands producteurs de bore. La Turquie détient près de 73 % des réserves mondiales et les États-Unis environ 13 %.


title: Bore

text: Le bore pur n'est pas facile à préparer. Les premières méthodes impliquaient la réduction de l'acide borique avec un métal tel que le magnésium ou l'aluminium. Toutefois le produit est presque toujours contaminé par des borures métalliques.


title: Bore

text: Le bore très pur est préparé en réduisant des halogénures de bore volatils avec de l'hydrogène à haute température.


title: Bore

text: Ce métalloïde est présent sous forme ionique ou minéral amorphe de manière courante dans l'environnement. C'est l'un des 7 composants essentiels des végétaux ; associé à la pectine, il contribue à maintenir l'intégrité de leurs parois cellulaires, et il est indispensable à la croissance des tubes polliniques. Seuls les végétaux bioaccumulent fortement le bore. Certains légumes en contiennent de 0.025 à /g de poids sec, devant les fruits (de 0.005 à /g) eux-mêmes plus riches en bore que les céréales et leur grains (de 0.001 à /g). Dans le bois de l'arbre il se stabilise dans le phloème d'où il est peu transféré aux autres tissus sauf chez certaines espèces dont le pommier (les pommes sont riches en bore) et chez les espèces riches en sorbitol. Les racines en contiennent le moins, les feuilles le plus.


title: Bore

text: En revanche, un taux de bore dépassant dans le sol peuvent provoquer une nécrose marginale des feuilles et affecter la croissance de plantes sauvages ou cultivées (tomate par exemple). Certains dérivés du bore ont d'ailleurs été utilisés comme pesticides désherbants et une forte dose de bore tue les plantes. Inversement, des niveaux trop bas (<0,8 ppm) peuvent provoquer ces mêmes symptômes chez des végétaux particulièrement sensibles au bore dans le sol (arbres fruitiers par exemple).


title: Bore

text: Selon une étude (2010) faite dans la vallée de San Joaquin (SJV) en Californie, l'acidité (pH bas) du sol, même faible serait un des facteurs aggravant le plus la phytotoxicité du bore. Il est associé à une inhibition des symbioses bactériennes de la Rhizosphère chez des concombres cultivées sur un sol salinisé par l'irrigation avec une eau dure ; l'augmentation du taux de bore dans un sol légèrement acide s'accompagnant d'une chute de la diversité bactérienne associée aux racines. Le bore s’accumule dans les végétaux


title: Bore

text: Le bore est largement présent dans l'alimentation animale et humaine. Il ne semble pas être bioaccumulé, sauf dans les os, où le bore s'accumule fortement. Chez le rat exposé au bore par l'alimentation, les os l'accumulent fortement puis, après que l'apport alimentaire a cessé, la charge osseuse en bore diminue en quelques mois mais se stabilise définitivement à une teneur trois fois supérieure à la moyenne.


title: Bore

text: Chez les invertébrés il est toxique à faible dose, quelques dizaines de mg/L d'eau chez la crevette (chez "Litopenaeus vannamei" par exemple, avec une toxicicité variant selon la salinité de l'eau). D'après des études faites sur la limande ("Limanda limanda") ou le mulet à grosses lèvres ("Chelon labrosus"), les poissons marins s'y montrent moins sensibles que les invertébrés.


title: Bore

text: Son rôle (positif ou négatif) dans la physiologie animale est mal compris. À faible dose, il est au moins impliqué dans le transport membranaire, et stimule l'activité ATPase, le pompage des ions H de pompage et l'absorption des ions K. Depuis qu'on sait qu'il a une activité biologique, la recherche sur la chimie de ses composés s'est développée. Certains de ces composés se sont montrés être de puissants agents anti-ostéoporotiques, anti-inflammatoires, hypolipémiants, anti-coagulant et anti-néoplasiques à la fois "in vitro "et" in vivo" chez l'animal de laboratoire.


title: Bore

text: Il n'est pas certain qu'il s'agisse d'un élément vraiment indispensable à lui seul ; des expériences avec supplémentation ou privation de bore ont un impact sur le métabolisme du calcium osseux, mais avec des effets nettement plus marqués quand il y carence d'autres nutriments (cholécalciférol, magnésium).


title: Bore

text: Quelques études épidémiologiques laissent penser qu'il pourrait jouer un rôle positif pour la santé. Des épidémiologistes ont observé que les cancers et les maladies musculo-squelettiques sont très rares chez les habitants des zones minières où l'on exploite le bore, mais s'il existe un lien de cause à effet, il est encore incompris.


title: Bore

text: Dans certaines régions, l'eau de forage peut naturellement présenter des teneurs conjointement trop élevés en bore et fluor, en étant cause de fluorose dentaire. Le bore a été massivement utilisé comme ignifugeant et a contaminé les eaux de surface en tant qu'additif de produits nettoyants, mais une étude anglaise (2010) montre que cette source particulière de pollution est en diminution.


title: Bore

text: Associé au fluor sous forme de trifluorure de bore (BF) et inhalé, en 2 semaines, tous les rats exposés à sont morts avant la sixième exposition (CL50 à 4 h est de d'air), et ceux exposés à 66 et ont montré des signes cliniques d'irritation respiratoire, une chute de poids, une augmentation du poids des poumons, et diminution du poids du foie, avec une nécrose et pycnose de l'épithélium tubulaire proximal des reins dans le groupe le plus exposé. Une accumulation de matières sèches a aussi été constatée autour du nez et de la bouche, ainsi que des râles et des larmoiements, associés à une dépression réversible du taux de protéines du sérum et des globulines, avec augmentation du taux de fluor osseux et urinaire. Les effets semblent tous de type « dose-dépendant ». La toxicité rénale est significative à d'air alors que l'exposition à , bien que montrant une élévation des fluorures, n'a pas abouti à une réponse toxique visible.


title: Bore

text: Des données toxicologiques (sur la reproduction notamment) sont issues de l'expérimentation animale. Elles ne semblent cependant pas directement extrapolables à l'humain car certains effets négatifs chez l'animal (rat, souris, lapin) n'ont pas été confirmés par les données épidémiologiques disponibles chez l'humain. Aux doses d'exposition des ouvriers travaillant dans un environnement industriel riche en bore, on n'a pas non plus constaté de corrélation entre le taux de bore dans le sang ou le liquide séminal et la fréquence ou la gravité de paramètres indésirables pour le sperme (mais dans ces études, les expositions n'atteignaient pas celles qui en laboratoire provoquent des effets indésirables chez l'animal).


title: Bore

text: Elle est évidente chez les végétaux, mais moins chez l'humain ou l'animal.


title: Bore

text: Le bore semble impliqué dans la fonction cérébrale (via ses effets sur le transport transmembranaire), il affecte la synthèse de la matrice extracellulaire et semble bénéfique pour la cicatrisation de plaies. Si une supplémentation en bore augmente le taux sérique de β-estradiol et de testostérone, il a néanmoins des effets reprotoxiques (inhibition de la fonction reproductive).


title: Bore

text: Comme la quantité de bore de l'eau potable doit (les borates sont concernés par une directive européenne en Europe) et peut être contrôlée et que la quantité de bore est faible dans les aliments (un adulte moyen en consommerait 1 à /jour), on suppose que dans un contexte « normal », il n'a pas d'effets négatifs sur la santé humaine, mais une évaluation complète des risques nécessiterait de clarifier l'importance positive ou négative du bore sur tous les processus cellulaires et physiologiques.


title: Bore

text: Le bore est présent dans tous les aliments d'origine végétale. . On pense que le bore joue un rôle biochimique chez plusieurs animaux, y compris les humains. Le ministère américain de l'agriculture a mené dans laquelle les femmes ménopausées ont pris de bore par jour. Les résultats ont montré que le bore réduit l'excrétion de calcium de 44 %, et active la production d'œstrogène et de vitamine D, ce qui suggère un rôle possible dans la prévention de l'ostéoporose.


title: Bore

text: Selon les premières données (études "in vivo") disponibles, la peau humaine résiste bien au passage percutané, hormis, quand elle est endommagée, abrasée ou en cas de blessure. Cependant, ces études sont parfois anciennes, et elles ont été produites alors que la sensibilité des méthodes d'analyse du bore dans une matrice biologique était faible.


title: Bore

text: Une étude "in vitro" récente (1998) a été faite par le département de dermatologie de l'Université de Californie (San Francisco), avec un matériel d'analyse plus performant. Ses résultats questionnent les scientifiques, car montrant pour certaines formes de bore un passage percutané de 10 à 1000 fois plus important que ce qui avait été trouvé dans des études "in vivo" plus anciennes. Selon les auteurs, ces résultats devraient remettre en cause les évaluations de risque toxicologique antérieures.


title: Bore

text: Comme pour d'autres éléments, ces seuils peuvent varier selon les espèces (et les individus s'il existe des vulnérabilités génétiques). Et il faut à la fois considérer la toxicité aiguë et chronique.


title: Bore

text: Selon une réévaluation toxicologique récente (2013) basée sur le modèle animal (mammifères), les deux facteurs critiques pour sa toxicité chez les mammifères sont une toxicité testiculaire et une inhibition du développement fœtal. Au-delà de certains seuils, un excès de bore est en effet


title: Bore

text: Le mésusage accidentel d'antiseptiques contenant de l'acide borique était encore dans les années 1980 l'une des premières causes d'accidents toxiques (parfois mortels) du nouveau-né et du nourrisson.


title: Bore

text: Des empoisonnements ont aussi eu lieu à la suite de l'absorption accidentelle de pesticides (dont insecticides) domestiques, comme chez les animaux qui y sont exposés.


title: Bore

text: Dans d'autres cas, ce sont des produits ménagers contenant des borates qui étaient en cause, ou lors d'accidents du travail dans un contexte de production ou d'utilisation de boranes.


title: Bore

text: Chez l'enfant, les cas de toxicité aiguë sont plus facilement détectés, mais il existe aussi des situations d'empoisonnement chronique.


title: Bore

text: Chez l'humain et l'animal de laboratoire, 100 % du bore ingéré passe en quelques heures la barrière intestinale vers le sang, pour être ensuite passivement diffusé dans l'ensemble du corps. On l'y retrouve dispersé de manière inhomogène : dans les heures qui suivent l'exposition, il est moins concentré (20 % moins chez le rat) dans les tissus gras, et plus concentré dans l'os, certains tissus du cerveau et la moelle osseuse (4 fois plus dans la moelle que dans le sang).


title: Bore

text: L'acide borique ne semble pas métabolisé chez l'animal ni chez l'humain, sans doute en raison de l'importante quantité d'énergie nécessaire qu'il faut pour rompre la "liaison BO", mais il y a une affinité chimique pour les groupes chimiques "cis-hydroxy", qui pourrait expliquer certains de ces effets biologiques.


title: Bore

text: Une grande partie de cet acide borique est ensuite assez rapidement (un peu plus d'une centaine d'heures) filtré par les reins et excrété via l'urine (de même que pour la plupart du bore expérimentalement injecté en intraveineuse). La teneur urinaire en bore est donc considérée comme indicatrice d'une exposition récente.


title: Bore

text: Chez des volontaires humains ayant reçu du bore dans l'alimentation, sa demi-vie était de 21 h en moyenne, et chez d'autres volontaires ayant une dose unique de d'acide borique par perfusion en 20 minutes (dans le cadre d'une étude de pharmacocinétique) avaient après 120 heures éliminé 98.7 (+/-9 %) de la dose, excrétée via l'urine.


title: Bore

text: La cinétique du bore semble similaire chez l'humain et le rat, mais chez le rat la durée de demi-vie du bore est de 14 à 19 h environ, significativement plus courte que chez l'humain.


title: Bore

text: La part du bore qui n'est pas rapidement excrété peut être plus ou moins durablement absorbé par le cerveau et surtout par les os. Chez la femme enceinte, comme pour le lithium (présent à dose relativement élevée dans l'eau avec le bore dans certaines zones d'Argentine ou du Chili il a été montré (2012) que le placenta n'est pas une barrière pour le bore, montrant une exposition fœtale directe avec jusqu'à de lithium/L et 14.000 de bore mesurés dans la première urine du nouveau né) ; dont les conséquences n'ont pas été étudiées. Par contre le nourrisson semble moins exposé via le lait maternel (qui contient moins de bore que le sang de la mère) que par le lait maternisé reconstitué avec l'eau du robinet de ces régions.


title: Bore

text: Le développement des nanotechnologies utilisant le bore pose de nouvelles questions aux toxicologues et écotoxicologues et à la biologie cellulaire, avec notamment le développement dans les années 2000 de nanotubes constitués de nitrure de bore


title: Bore

text: Les carences aussi bien que les excès (toxicité) en bore affectent la croissance, la morphologie, la physiologie et la structure cellulaire des plantes et donc leur rendement en culture. Un apport bien dosé de bore sur un sol carencé peut améliorer les rendements de culture de végétaux (de tournesol par exemple) ou d'arbre (pommiers par exemple).


title: Bore

text: Des expériences de culture hydroponique contrôlée publiées en 2017 confirment qu'une carence affecte plutôt les racines, alors que l'excès "brûle" le bord des feuilles plus âgées. Les enzymes antioxydants (dont la superoxyde dismutase (SOD), la peroxydase (POD), la catalase (CAT) et l'ascorbate peroxydase (APX) chutent en cas de déficit en bore, et aussi - dans une certaine mesure - en cas d'excès. Le taux de concentration de MDA chute en cas de carence et augmente avec la concentration en bore. Des fonctions vitales comme la photosynthèse, l'évapotranspiration, la conductance stomatale et les échanges gazeux foliaires et le intercellulaire sont réduites à la fois en cas de carence et d'excès. La teneur en chlorophylle et en caroténoïdes diminue aussi quand il y a carence ou excès en Bore. En raison des enjeux du bore pour les plantes cultivées, c'est l'un des éléments chimiques dont l'écotoxicité dans le sol a été la plus étudiée (en 2017, des études et données scientifiques sur ses doses létales et sublétales dans le sol ont été publiées pour au moins 38 taxons végétaux).


title: Bore

text: Le bore est toxique pour de nombreuses espèces du sol et dans divers types de sols (acides surtout). Certaines espèces (par exemple "Folsomia candida") y sont très sensibles. Parmi les vers, les espèces enchytrées y semblent les plus sensibles. Chez les plantes globalement les dicotylédones y sont toxicologiquement les plus sensibles, suivies des monocotylédones et des gymnospermes qui en supportent des quantités plus élevées. La sensibilité augmente aussi avec la durée d'exposition et la dose finale. Des points limites tels que la létalité et l'évitement mesurés par certains tests semblent moins importants que les effets sur la reproduction (mesurés par d'autres types de tests).


title: Bore

text: À la suite des rejets anthropiques liquides et gazeux (Cf. effluents non-traités et combustion du charbon notamment), on a mesuré (à la fin des années 1960 dont au Royaume-Uni) un accroissement du taux de bore des eaux de surface et de cours d'eau qui a ensuite diminué (années 2010 au Royaume-Uni) avec le développement des stations d'épuration et de nouvelles formulations des détergents à partir des années 1990 (perborates remplacé par d'autres agents blanchissants).


title: Bore

text: Le bore n'est pas considéré comme mutagène ni cancérigène, mais il est soupçonné d'être reprotoxique. L'acide borique a longtemps été utilisé comme "" pour calibrer ou mesurer la sensibilité de tests écotoxicologiques standardisés, mais on lui cherche des alternatives moins préoccupantes pour la santé environnementale.


title: Bore

text: Certaines régions ont cependant été polluées par les activités humaines, des sols et milieux salinisés, et certaines nappes ou sols de plusieurs régions minières sont naturellement enrichies en bore (comme dans le Sud des États-Unis où la roche-mère affleurante est naturellement riche en bore ou dans certaines régions turques ; de Kirka) ou d'Hisarcik (dans la province de Kutahya) où l'on trouve de 2,05 à de bore par litre d'eau ( en moyenne), avec dans cette même région une excrétion urinaire humaine variant de de bore ( en moyenne) chez l'adulte.


title: Bore

text: La toxicité environnementale de ce bore et de celui qui peut être émis dans les milieux (cours d'eau notamment) fait l'objet de quelques études dont pour des plantes (l'excès ou le manque de bore est l'un des premiers problèmes pour la santé des plantes) et insectes ou crustacés (daphnie par exemple) aquatiques. Elles ont montré que les taux environnementaux de bore de certaines régions d'Europe sont proches des niveaux de toxicité pour les insectes aquatiques et d'autres espèces, laissant penser que les introductions anthropiques de bore dans l'environnement peuvent déjà poser problème dans les régions où le taux de bore était naturellement plus élevé et/ou pour les espèces qui y sont le plus sensibles (invertébrés, certaines plantes...). Les eaux d'irrigation trop riches en bore pourraient peut-être à terme poser problème, de même que les cendres issues de la combustion du charbon ou de bois traités au bore, notamment quand ces cendres sont utilisées comme amendements pour le sol. Par exemple sur sol acide amendé avec des cendres de charbon le maïs absorbe et accumulé plus de bore. La taille des particules de cendre influe sur leur capacité à adsorber ou relarguer le bore. Le bore susceptibles de poser des problèmes environnementaux provient notamment de certains détergents, de biocides et ignifugeants du bois, de tissus ou d'isolants thermiques (ouate de cellulose) notamment. Ils posent problème en fin de vie du matériau, et peut-être à la suite des contacts que des oiseaux, chauve-souris ou autres mammifères peuvent avoir avec le matériau traité.


title: Bore

text: À haute dose le bore est un contaminant indésirable des eaux potables et d'irrigation (il est phytotoxique au-delà d'un certain seuil). Dans certaines régions (de Turquie ou du sud des États-Unis notamment), les eaux peuvent contenir des quantités élevées de bore, susceptibles de poser des problèmes de toxicité.


title: Bore

text: L'épuration du bore de l'eau est assez coûteuse, mais techniquement possible, par exemple par électrocoagulation, osmose inverse, ou par des procédés hybrides déjà utilisés pour la dessalinisation (la mer contient une grande partie du bore "« terrestre »") utilisant une résine ou d'autres matériaux absorbant sélectivement certains sels. Une alternative par bioremédiation par une micro algue ("Chlorella") récemment isolée, a été testée et proposée en 2012.


title: Bore

text: Une méthode moins couteuse pourrait utiliser les propriétés adsorbantes de certaines argiles (naturelles ou modifiées) pour adsorber le bore.


title: Bore

text: On trouve du bore principalement dans les légumes-feuilles (chou, laitue, poireau, céleri), les fruits (sauf ceux du genre citrus), les légumineuses et les noix. Parmi les aliments les plus riches, on compte l'avocat, l’arachide, la prune, le raisin, la poudre de chocolat, le vin et la noix de pécan.


title: Bore

text: Depuis les années 2000, l'acide borique est considéré (par l'Agence européenne des produits chimiques (ECHA) notamment, et par le règlement REACH) comme une .


title: Bore

text: Tout ou partie des dérivés du bore et de l'acide borique en Europe, depuis 2010 sont qualifiés par les phrases de risque suivantes :


title: Bore

text: Les principaux dérivés commercialisés du bore ou industriellement utilisés sont :


title: Bore

text: En 2014, la France est nette importatrice de bore, d'après les douanes françaises. Le prix moyen à la tonne à l'import était de .  Moseman, R.F. (1994) "Chemical disposition of boron in animals and humans" ; Environmental Health Perspectives 102, 113-117 (PDF, 5p)


title: Fluor

text: Le fluor est l'élément chimique de numéro atomique 9, de symbole F. C'est le premier élément du groupe des halogènes. Le corps simple correspondant est le difluor (constitué de molécules F), souvent appelé simplement fluor.


title: Fluor

text: Le seul isotope stable est F. Le radioisotope le moins instable est F, dont la demi-vie est d'un peu moins de et qui se transmute en oxygène 18 (dans 97 % des cas par désintégration β et sinon par capture électronique).


title: Fluor

text: Le fluor est le plus réactif des éléments chimiques, il est d'ailleurs généralement lié à d'autres éléments. Il possède la plus forte électronégativité, d'une valeur de 3,98. Il est le le plus abondant dans la croûte terrestre. Quelques plantes et certaines bactéries peuvent synthétiser des composés fluorés, mais le fluor n'a aucun rôle métabolique chez les mammifères .


title: Fluor

text: Aux conditions normales de température et de pression, le corps simple fluor se présente sous forme de difluor , gaz diatomique jaune pâle, très toxique et extrêmement corrosif. Le point de fusion du difluor est de et son point d'ébullition de , températures entre lesquelles le difluor est liquide, avec une masse volumique de . Le fluor provoque de très graves brûlures au contact de la peau, des muqueuses, et des os. Georgius Agricola décrivait déjà l'existence du fluor en 1530 mais cet élément n'a été isolé qu'en 1886, par Henri Moissan.


title: Fluor

text: Le fluor (du latin signifiant "flux" ou "courant") est d'abord mentionné au par Basile Valentin sous le nom de puis décrit par Georgius Agricola en 1530, sous sa forme de fluorine, comme une substance utilisée pour promouvoir la fusion des métaux ou des minéraux.


title: Fluor

text: Il a été dit que Heinrich Schwanhard utilisait de l’acide fluorhydrique pour graver le verre. Les premières explications du processus de formation de l’acide fluorhydrique furent publiées en 1725 par George Weygand, qui les tenait de Matthäus Pauli, qui lui-même les tenait d'un verrier anglais. En 1768, Andreas Marggraf décrivit la première observation de cette réaction chimique.


title: Fluor

text: Inspiré par les publications d'Andreas Marggraf, Carl Scheele commença dès 1771 à chercher la nature chimique du fluor, ainsi que le détail de ses réactions avec les acides. Il observa que le fluor attaquait le verre par des fumées obtenues en chauffant lentement un mélange de fluorine et d'acide sulfurique. Les résidus solides qui se trouvaient dans le mélange étaient extraits avec de l'eau, et révélaient la présence de chaux par addition d'ammoniaque. Les fumées combinées avec de l'eau formaient une masse blanche, identifiée comme de la silice. Ainsi, la solution obtenue présentait une réaction acide, que Carl Scheele nomma acide fluorhydrique (). Scheele réunit tous les résultats de ses expériences et montra comment identifier cet acide. Le fait que le fluor était capable de graver le verre permit à Jacob Berzelius d'en trouver dans de l'eau en 1822.


title: Fluor

text: Certains chercheurs contestèrent que l'acide fluorhydrique était vraiment un acide. C'est seulement après que l'acide chlorhydrique fut identifié comme un composé d'hydrogène, et la découverte d'un nouvel élément appelé chlore que certains chercheurs pensèrent que l'acide fluorhydrique était lui aussi un composé d'hydrogène, et d'un autre élément aux propriétés proches du chlore. Ils proposèrent de nommer cet élément inconnu "fluor", puis "phtor" (d'après la racine grecque marquant l'idée de « destruction »), en raison des propriétés destructives de ses composés. Ce terme de "phtor" ne fut accepté qu'en grec, russe et quelques autres langues sous l'influence du russe.


title: Fluor

text: Le fluor ne put être isolé pendant de nombreuses années, car, à peine séparé, il attaque immédiatement les restes de son composé. Gay-Lussac et Thénard furent les premiers à tenter d'isoler cet élément. Leur préparation d'acide fluorhydrique fumait fortement dans l'air, dissolvait rapidement le verre, et causait de graves brûlures au contact de la peau. Ces expériences, et d'autres encore, avec des manipulations imprudentes, se soldaient souvent par des intoxications ou des morts.


title: Fluor

text: Antoine Lavoisier expérimenta aussi l’acide fluorhydrique (solution de fluorure d’hydrogène HF dans l’eau). Certaines de ces expériences menées pour isoler le fluor se terminèrent tragiquement, du fait du danger inhérent à cette substance.


title: Fluor

text: Humphry Davy chercha à montrer que l'acide fluorhydrique ne contenait pas d'oxygène. Il neutralisa l'acide avec de l'ammoniaque pur. La solution obtenue ne présentait pas d'eau, et donc pas d'oxygène. Ses expériences suivantes à partir d'électrolyses échouèrent. Puis il fit réagir le chlore avec des fluorures, sans plus de succès. Il en conclut que le fluor avait une activité chimique plus importante que les autres éléments.


title: Fluor

text: En 1833, Aimé mit en présence du fluorure d'argent () avec du chlore dans un vase de verre. Ces expériences ne furent pas plus satisfaisantes que celles de Davy. Les frères Knox répétèrent cet essai dans un appareil en fluorure de calcium (). Mais il est très difficile de déshydrater le fluorure d'argent, et leur expérience échoua. En 1848, Louyet reprit des expériences analogues, en remplaçant le fluorure d'argent par du fluorure de mercure. Aucune de ces expériences ne permit d'isoler le fluor. Edmond Frémy démontra ensuite que l'action du chlore sur le fluor ne l'isole pas. Il démontra aussi l'existence de plusieurs fluorures.


title: Fluor

text: En 1869, Georges Core produisit une petite quantité de fluor grâce à une électrolyse. Mais dans son expérience, du fluor gazeux et de l'hydrogène gazeux se formaient sur les deux électrodes, alors qu'il ne savait pas que le fluor et l'hydrogène gazeux se combinaient de manière explosive.


title: Fluor

text: Bien que non encore vraiment isolé, Mendeleïev plaça le fluor dans sa classification périodique en 1869.


title: Fluor

text: Ce n’est que le 26 juin 1886 qu’Henri Moissan parvint à le préparer par électrolyse du fluorure de potassium dans du fluorure d’hydrogène, avec des électrodes en platine iridié, sous une tension de . L'ensemble de l'expérience était menée dans un tube en U en platine bouché par des capuchons en fluorine. Le difluor pur apparaissait à l'anode et le dihydrogène à la cathode. Henri Moissan dut mener cette expérience à basse température, car le fluorure d’hydrogène (HF) bout à . Cette découverte, rapportée à l'Académie des sciences deux jours plus tard, lui valut le prix Nobel de chimie en 1906. Elle fut l'occasion de l'élaboration d'un instrument révolutionnaire : le four à arc électrique. Moissan avait ainsi réussi là où des chimistes parmi les plus grands avaient échoué, comme décrit dans la section précédente : H. Davy (1813-14), G. Aimé (1833), M. Faraday (1834), C.J. et T Knox (1836), P. Louyet (1846), E. Frémy (1854), H. Kammerer (1862) et G. Gore (1870).


title: Fluor

text: Le fluor est le premier élément de la colonne des halogènes. C'est un élément très actif chimiquement.


title: Fluor

text: L'atome de fluor possède 9 électrons, 2 sur la couche K et 7 sur la couche L. Sa configuration électronique est , qu'on peut écrire pour mettre en exergue la couche de valence. Pour respecter la règle de l'octet (8 électrons sur la couche de valence), le fluor neutre peut gagner un dixième électron et former ainsi l'ion fluorure F.


title: Fluor

text: Le fluor possède en tout dix-huit isotopes mais seul le fluor 19 (F) est stable, faisant du fluor un élément monoisotopique. Les autres isotopes les plus stables sont le fluor 18 (F) d'une demi-vie de 1,8293 h soit environ 110 min et le fluor 20 (F) d'une demi-vie de 11,163 s. Sur Terre, il n'y aucun fluor 18 naturel car aucun processus naturel ne conduit à sa formation et donc l'abondance du fluor 19 est de 100 %, faisant du fluor également un élément mononucléidique ; F étant le seul isotope naturel, cela permet de connaître sa masse molaire avec une très grande précision. Tous ses isotopes non stables se transforment en isotopes de l'oxygène ou en isotopes du néon.


title: Fluor

text: L'isotope le plus abondant, le fluor 19 provient de la nucléosynthèse stellaire (Cycle CNO III ou IV).


title: Fluor

text: Il est parfois produit sur Terre par désintégration bêta de l'oxygène 19 (O) ou par capture électronique du néon 19 (Ne). Dans le cas de la capture électronique, un proton du néon capture un électron ce qui le transforme en neutron. Dans le cas de la désintégration β, un neutron de l'atome d'oxygène est converti en proton :


title: Fluor

text: Le fluor 19 possède dont et , atome de masse atomique de . Il est caractérisé par un excès de masse de et une énergie de liaison nucléaire de .


title: Fluor

text: On peut fabriquer d'autres isotopes par réactions nucléaires, instables, qui se désintègrent rapidement, peu dépassent la minute. L'isotope ayant la demi-vie la plus courte est le , qui se désintègre par émission d'un proton en (). Le se désintègre par capture électronique en . Le , , , , et se désintègrent par en , , , , et , respectivement.


title: Fluor

text: Le fluor 18 est le radioisotope le plus stable qui puisse être fabriqué. Sa demi-vie est d'environ . Ce nucléide compte et pour une masse atomique de . Il est caractérisé par un excès de masse de et une énergie de liaison nucléaire de .


title: Fluor

text: Au , peu de temps avant l'isolation de l'élément, le savant Georges Salet a déterminé quelques raies du fluor en comparant le spectre d'émission du chlorure et du fluorure de silicium. Les Fα présentent des raies à 692, 686 et environ chacune. Les Fβ présentent une raie à et les Fγ à . Henri Moissan a repris les expériences de Salet et a utilisé des électrodes de platine puis des électrodes d'or. Il a pu comparer le spectre de Salet avec ceux fournis par certains fluorures. Avec les électrodes de platine, on obtient plusieurs raies de longueur d'onde 744, 740, 734, 714, 704, 691, 687,5, 685,5, 683,5, 677, 640,5, 634 et alors que les électrodes d'or ne permettent pas d'avoir les longueurs d'onde 744 et .


title: Fluor

text: Le corps simple fluor est ordinairement diatomique (difluor F), mais peut être monoatomique. Le difluor est un gaz jaune verdâtre d'une odeur piquante et irritante, toxique, non combustible mais capable d'oxyder (comburant) dangereusement vite tout ce qui peut brûler dans l'air et même l'eau, le verre ou le sable ordinaires réagissent dans une atmosphère de fluor.


title: Fluor

text: La première densité du fluor a été calculée par Henri Moissan à partir d'une expérience où il a recueilli du fluor et de l'air dans un flacon de platine. Henri Moissan a obtenu une densité de 1,264 à et . Il a ensuite calculé la densité théorique en multipliant la densité de l'hydrogène et le poids atomique du fluor, il a trouvé 1,316.


title: Fluor

text: Le difluor pur est un gaz jaune pâle corrosif : c’est un oxydant puissant.


title: Fluor

text: Le fluor est un gaz ininflammable mais qui peut produire une flamme en réagissant avec de nombreuses substances chimiques. Il peut réagir violemment avec un grand nombre de composés chimiques. Avec l'eau, même à basse température, il forme de l'ozone et de l'acide fluorhydrique :


title: Fluor

text: Même dans des conditions de basse température et sans lumière, le difluor réagit de façon explosive avec le dihydrogène, même en dessous de lorsque le fluor est solide et l’hydrogène liquide. Dans un jet de gaz difluor, le verre, les métaux, l’eau et d’autres substances brûlent avec une flamme lumineuse.


title: Fluor

text: Le fluor a une telle affinité pour la plupart des éléments, en particulier pour le silicium (Si), que le difluor ne peut ni être préparé ni être conservé dans des récipients de verre (constitués principalement de silice ). Il est en conséquence manipulé dans le téflon, un polymère appelé KelF ou dans les récipients en nickel. Dans ce dernier cas, la surface du récipient est initialement (et une fois pour toutes) passivée par un premier contact avec le difluor.


title: Fluor

text: Le difluor, , est aujourd’hui encore produit industriellement grâce au procédé d’électrolyse introduit par Henri Moissan en 1886. Le bain électrolytique est constitué d’un mélange KF-2HF fondu à - environ. Le HF anhydre n’est pas conducteur car peu dissocié et c’est l’ajout de qui permet la conduction ionique par un mécanisme complexe.


title: Fluor

text: Lors de la réaction d’électrolyse, le difluor est produit sur une anode en carbone selon :


title: Fluor

text: 2 → (g) + 2 HF + 2 e


title: Fluor

text: À la cathode (en métal), du dihydrogène est produit :


title: Fluor

text: 4 HF + 2 e → (g) + 2


title: Fluor

text: Dans la cellule d’électrolyse, le potentiel appliqué est compris entre 8 et , et la densité de courant est de l’ordre de . Le rendement en courant est bon (95 %), mais le rendement énergétique global n’est que de 30 %.


title: Fluor

text: En 1986, à l’occasion du centième anniversaire de la découverte de la préparation électrochimique du fluor, Karl Christe a découvert une méthode originale et purement chimique de préparation en faisant réagir à de l’acide fluorhydrique anhydre HF avec et . La réaction est :


title: Fluor

text: Ce procédé est anecdotique car inexploitable industriellement.


title: Fluor

text: Élément le plus réactif et le plus électronégatif, le fluor forme des composés avec la plupart des autres éléments, y compris les gaz rares xénon et radon avec lesquels le difluor réagit directement.


title: Fluor

text: Les oxydes de fluor sont composés de O et de F mais peuvent former des liaisons avec d'autres halogènes et former FXO (où X=Cl, I ou Br). Ces composés ressemblent aux fluorures d'halogènes structurellement et chimiquement. Ils se comportent notamment comme des acides ou bases de Lewis.


title: Fluor

text: → Six fluorures d'oxygène et chlore sont possibles mais seulement 5 ont été caractérisés: FClO, FClO, FClO, FClO et FClO. Le sixième composant est FClO


title: Fluor

text: FClO peut être obtenu par la réaction : ClF + HO → FClO + 2 HF; mais ce composé est très instable (sa demi-vie est de 25 s à température ambiante) et se décompose en FClO et ClF.


title: Fluor

text: FClO est un composé stable à température ambiante et est un bon agent oxydant. Il réagit avec divers composés (comme à haute température ou radiation UV. Il peut être hydrolysé en FClO et HF. Il réagit souvent comme une base de Lewis. Sa production se fait selon la réaction en présence de NaF :


title: Fluor

text: ClO + 2 F → FClO + ClF


title: Fluor

text: Cette réaction est relativement dangereuse au vu de l'explosivité de ClO et peut donc être préparé de la même manière avec ClONO.


title: Fluor

text: FClO est également un très bon oxydant qui peut exploser avec SO même à très basse température. Il est produit par la réaction:


title: Fluor

text: 6 NaClO + 4 ClF → 6 FClO + 6 NaF + 2 Cl + 3 O


title: Fluor

text: → Seulement trois fluorures d'oxygène et brome sont possibles: FBrO, FBrO et FBrO. Ces composés sont moins stables que leurs équivalents chlorés et plus réactifs.


title: Fluor

text: → Pour l'iode, il existe: FIO et FIO où I a un degré d'oxydation de +V; FIO, FIO et FIO où I est au degré +VII.


title: Fluor

text: Parmi ceux-ci, la fluorine est un fluorure de calcium de composition CaF.


title: Fluor

text: Le difluor est trop réactif pour une utilisation directe à l’état pur. Ses nombreux composés chimiques ont par contre une multitude d’applications.


title: Fluor

text: Quelques exemples :


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text: La première production industrielle de difluor eut lieu lors de la fabrication de la bombe atomique, dans le cadre du projet Manhattan lors de la Seconde Guerre mondiale, où l’hexafluorure d'uranium , qui est un composé moléculaire volatil, était utilisé pour séparer les différents isotopes de l’uranium par diffusion gazeuse. Ce procédé est d’ailleurs toujours mis en œuvre lors de la fabrication du combustible nucléaire utilisé dans les centrales nucléaires actuelles.


title: Fluor

text: Le fluor est connu pour son effet cariostatique. Il agit en se fixant sur l'émail des dents : l'ion hydroxyde de l'hydroxy-apatite Ca(PO)(OH) qui constitue l'émail des dents est partiellement remplacé par des ions fluorures pour donner de la fluro apatite Ca(PO)(F). L'ion fluorure étant une base plus faible que l'hydroxyde, l'émail devient plus résistant à l'acide qui se libère localement dans le milieu buccal après un repas.


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text: Le fluorure peut être amené au niveau des dents de deux manières :


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text: Par voie locale. C'est la voie à privilégier, qui présente le plus d'avantages et le moins d'effets secondaires. L'intermédiaire est le dentifrice. La concentration en fluor des dentifrices pour adultes est relativement constante : à 1 500 ppm. Le fluor contenu dans le dentifrice va se fixer sur les dents lors du brossage. La durée de brossage doit donc être suffisante (trois minutes matin et soir).Par voie systémique. Cette voie est utilisable seulement pendant la formation des dents, soit depuis la naissance jusqu'à 12 ans. L'intermédiaire est soit du fluor en comprimés (prescrits par le dentiste), soit une source alimentaire : eau ou sel de cuisine. Dans ce cas, il faut être vigilant sur la quantité totale de fluor ingérée, et ne pas multiplier les sources.


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text: Les enfants avalent toujours une partie du dentifrice, d'autant plus qu'ils sont jeunes. L'ingestion de dentifrice diminue avec l'âge : de 2 à 4 ans, 50 % du dentifrice est avalé ; de 4 à 6 ans, 30 % du dentifrice est avalé, à 6 ans et plus, 10 % du dentifrice est avalé. Il est donc très important d'adapter la concentration de fluor à l'âge de l'enfant.


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text: Recommandations sur la concentration et la quantité de dentifrice : à partir de 3 ans, un dentifrice avec une trace de fluor () ; puis progressivement jusqu’à 6 ans on augmente la quantité, . Après 6 ans , en continuant d'augmenter la dose.