Anhydride arsénieux

L'anhydride arsénieux (As2O3), ou trioxyde d'arsenic, ou oxyde arsénieux est l'une des formes oxydées de l'arsenic, autrefois appelé « arsenic blanc » (ou même improprement « arsenic »).

Anhydride arsénieux
Identification
Nom UICPA Trioxyde d'arsenic
Arsenic blanc
Oxyde d'arsenic (III)
No CAS 1327-53-3
No ECHA 100.014.075
No EC 215-481-4
Code ATC L01XX27
Apparence blocs blancs ou transparents ou poudre cristalline[1].
Propriétés chimiques
Formule brute As2O3  [Isomères]
Masse molaire[2] 197,8414 ± 0,0009 g/mol
As 75,74 %, O 24,26 %,
Propriétés physiques
T° fusion 275 à 313 °C[1]
T° ébullition Point de sublimation : 193 °C
Solubilité dans l'eau à 20 °C : 12–37 g·l-1[1]
Masse volumique 3,7–4,2 g·cm-3[1]
Pression de vapeur saturante 0,275 kPa (220 °C)
8,8 kPa (312,3 °C)
Précautions
SGH[3]

Danger
H300, H314, H350, H410,
SIMDUT[4]

D1A, D2A,
Transport
60
   1561   
[5]
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

Il existe à l'état naturel sous le nom de « fleur d'arsenic », sous l'aspect d'une poudre blanche inodore ou de cristaux transparents. C'est un produit très toxique, ce pourquoi on le trouve également dans certains poisons tels que la mort aux rats.

Dans l’industrie, il sert à blanchir le verre. Par ses débouchés commerciaux, il représente le composé chimique le plus important dérivé de l'arsenic. C'est le sous-produit le plus dangereux trouvé dans certains minerais, dont celui de la purification de l'or.

Obtention

  • Combustion de l'arsenic dans l'air.

4 As +3 O2 → 2 As2O3

  • Hydrolyse du trichlorure d'arsenic AsCl3
  • Grillage de minéraux contenant de l'arsenic comme les pyrites (la source industrielle la plus importante).

2 FeAsS + 5 O2 → Fe2O3 + 2 SO2 + As2O3.

L'anhydride arsénieux s'échappe dans de longues tuyauteries sous forme de fumée volatile que l'on recueille sous forme de poudre blanche. Il est ensuite purifié par sublimation.

Propriétés chimiques

L'anhydride arsénieux est un acide amphotère qui présente néanmoins un comportement d'acide faible. Il se dissout instantanément en milieu basique pour donner des ions arsénites : H2AsO3−.

Il est soluble dans la soude :

As2O3 + 4 OH- → 2HAsO32- + H2O

Il est beaucoup moins soluble dans les acides, mais soluble dans l'acide chlorhydrique pour donner du chlorure d'arsenic. Il réagit avec des agents oxydants comme l'ozone, le peroxyde d'hydrogène ou l'acide nitrique pour donner le pentoxyde d'arsenic As2O5. Les réactions avec le peroxyde d'hydrogène peuvent être explosives. Il forme également un mélange spontanément inflammable avec le chlorate de sodium. Il peut être aussi réduit en arsenic avec formation d'arsine (AsH3, gaz hautement toxique).

  • Le pentoxyde d'arsenic peut être produit par réaction avec l'ozone (ou le peroxyde d'hydrogène ou l'acide nitrique)
  • Solubilité aqueuse

Propriétés physiques

Elles varient en fonction de la forme cristalline de la substance. L'anhydride arsénieux se présente sous deux variétés cristallines et une amorphe. Il se sublime au-delà de 200 °C sous forme de As4O6 :

  • forme cubique : arsénolite, la plus courante ;
  • forme monoclinique : claudetite.

Utilisations

  • Il est le point de départ pour la fabrication de pesticides à base d'arsenic (arsénite de soude, arséniate de sodium, cacodylate de soude), ou autrefois était directement dans des bains acaricides contre les tiques[6].
  • Il a été à l’origine de nombreuses préparations et brevets (exemple : solution de Fowler) dans le domaine pharmaceutique, parapharmaceutique et vétérinaire [7]. Ces préparations sont actuellement obsolètes. Seul le Trisenox® est actuellement commercialisé dans le traitement des leucémies aiguës promyélocytaires.
  • Agent de décoloration et d'affinage du verre et des émaux.
  • Agent de dépulpation dentaire, abandonné depuis une dizaine d'années[8].
  • Agent de traitement du bois.
  • Conservateur pour l'alimentation.
  • Produit de base pour la fabrication de l'arsenic métallique, de ses alliages (plomb, cuivre, aluminium, gallium) et de l'arsénite (semiconducteurs).
  • Il est utilisé dans le traitement d'une forme particulière de leucémie, la leucémie aiguë promyélocytaire, chez des malades ne répondant plus à l’action thérapeutique de l’acide rétinoïque[9].

Santé

Le trioxyde d'arsenic est très toxique, la dose mortelle est de 0,1 g. Tous les composés d'arsenic contenant des traces de ce produit sont également très dangereux. Il est carcinogène et facilement absorbé par le système digestif ; ses effets toxiques sont bien établis en cas d'inhalation de fumée ou de contact cutané entraînant des risques de dermatite ou d'hyperkératose. Son élimination est rapide (durée de vie : 1 à 2 jours) par méthylation en acide cacodylique via les urines. Cependant, une certaine quantité de produit (30 à 40 % en cas d'exposition chronique) est stockée par les os, les muscles, la peau, les cheveux et les ongles (tissus riches en kératine) et éliminée dans les semaines ou les mois qui suivent.

Les premiers symptômes de l'empoisonnement aigu par ingestion d'arsenic sont des problèmes digestifs : vomissements, paralysie, douleurs abdominales et diarrhées sanguinolentes. Des quantités proches de la dose mortelle peuvent conduire à des convulsions, à des troubles cardiovasculaires, à l'inflammation du foie et des reins et à des troubles de la coagulation sanguine.

Ces symptômes sont suivis de l'apparition de « lignes » blanches caractéristiques (« raies de Mees ») sur les ongles et de la perte de cheveux. Les doses inférieures engendrent des changements de la pigmentation de la peau. On sait que des cas d'empoisonnement graves se sont produits après inhalation d'anhydride arsénieux ou par contact avec la peau. Les premiers signes montrent une irritation de la région respiratoire ou de la peau exposée, suivie par des troubles neurologiques à long terme. On doit éviter le contact avec les yeux de solutions (même diluées) d'anhydride arsénieux.

L'exposition chronique à l'arsenic est un facteur de risque de cancer du poumon constaté sur des ouvriers travaillant dans des fonderies de cuivre aux États-Unis, au Japon et en Suède. En effet, l'anhydride arsénieux est présent dans les fumées qui se forment lors du chauffage à l'air des minerais arsénifères.

L'absorption continue d'eau contenant de faibles quantités d'anhydride arsénieux conduit à des cancers de la peau.

Notes et références

  1. TRIOXYDE D'ARSENIC, fiche(s) de sécurité du Programme International sur la Sécurité des Substances Chimiques, consultée(s) le 9 mai 2009
  2. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  3. Numéro index 033-003-00-0 dans le tableau 3.1 de l'annexe VI du règlement CE N° 1272/2008 (16 décembre 2008)
  4. « Trioxyde d'arsenic » dans la base de données de produits chimiques Reptox de la CSST (organisme québécois responsable de la sécurité et de la santé au travail), consulté le 24 avril 2009
  5. Entrée du numéro CAS « 1327-53-3 » dans la base de données de produits chimiques GESTIS de la IFA (organisme allemand responsable de la sécurité et de la santé au travail) (allemand, anglais), accès le 27 novembre 2008 (JavaScript nécessaire)
  6. C. Meyer, Dictionnaire des Sciences Animales », Cirad, 18 avril 2012.
  7. Stéphane Gibaud et Gérard Jaouen, « Arsenic - based drugs: from Fowler’s solution to modern anticancer chemotherapy », Topics in Organometallic Chemistry, vol. 32,‎ , p. 1-20 (DOI 10.1007/978-3-642-13185-1_1, lire en ligne)
  8. « La fusée arsenicale dispose toujours d'une base de lancement au Maroc », Le Courrier du dentiste, octobre 2000.
  9. Pierre Bobé et Mounira Chelbi-Alix, « De nouvelles perspectives thérapeutiques pour l’arsenic : De la leucémie aiguë promyélocytaire aux maladies auto-immunes », dans Médecine sciences, vol. 24, no 11, novembre 2008, pp. 967-971.

Voir aussi

Articles connexes

Bibliographie

  • Institut national de recherche et de sécurité (INRS), Fiche toxicologique no 89 : Trioxyde de diarsenic, 2006.
  • AFHS Database on use as a cytostatic
  • M. Demange, I. Vien, G. Hecht, M. Hery, A. Lagoutte, « Mise au point d'une méthode de prélèvement du trioxyde de diarsenic », dans Cahiers de notes documentaires : Hygiène et sécurité du travail, no 146, 1992, pp. 63-70.
  • B. Herve-Bazin, Valeur limite d'exposition professionnelle au trioxyde de diarsenic : Rapport au Groupe scientifique de surveillance des atmosphères de travail, Vandœuvre, INRS, février 1996, 14 p.

Liens externes

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