Méthanal

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Structure

Général
Nom	Méthanal
Formule chimique	H₂C O
Apparence	gaz incolore
Propriétés physiques
Masse moléculaire	30.03 u
Température de fusion	156,2 K (-116,9 °C)
Température de vaporisation	254,1 K (-19,0 °C)
Densité	0,8153 g/cm³ (à -20 °C)
Solubilité	Très soluble dans l'eau
Température d'auto-inflammation	430 °C
Point d'éclair	53 °C
Limites d'explosivité dans l'air	7-73%
Thermochimie
Δ_fH⁰_gas	-108,6 kJ/mol
Δ_fH⁰_liquide	? kJ/mol
Δ_fH⁰_solide	? kJ/mol
S⁰_{gaz, 1 bar}	218,8 J/mol·K
S⁰_{liquide, 1 bar}	? J/mol·K
S⁰_solid	? J/mol·K
C_p	35,4 J/mol.K
Précautions
Inhalation	Potentiellement létal
Peau
Yeux	Irritant
Autres infos	Inflammable
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

Le méthanal ou formaldéhyde ou aldéhyde formique est un composé organique de la famille des aldéhydes. C'est d'ailleurs le plus simple des composés de cette famille. À température ambiante, c'est un gaz inflammable. Il fut synthétisé pour la première fois par le russe Aleksandr Butlerov en 1859 mais fut formellement identifié par Hoffman en 1867.

On trouve du méthanal dans les produits d'une combustion incomplète de substances contenant du carbone. Il y en a dans la fumée des feux de forêt, dans les rejets des automobiles, et dans la fumée du tabac. Le méthanal est aussi produit dans l'atmosphère sous l'action des rayons solaires et du dioxygène sur le méthane atmosphérique ainsi que sur d'autres hydrocarbures. De petites quantités de méthanal sont produites par le métabolisme de la plupart des organismes, dont l'organisme humain.

Sommaire

1 Propriétés
2 Production
3 Utilisation
4 Santé
- 4.1 Phrases de risque et conseils de prudence
5 Santé au travail
6 Liens externes

[modifier] Propriétés

Bien que le méthanal soit un gaz à température ambiante, il est très soluble dans l'eau, dans laquelle il forme une solution de formol. Le méthanal polymérise dans l'eau, ce qui fait que le formol contient peu de méthanal sous forme de monomères de formule H₂CO. Généralement, le formol vendu dans le commerce contient aussi du méthanol pour limiter la polymérisation du méthanal.

Le méthanal possède la plupart des propriétés chimiques des aldéhydes, mis à part le fait qu'il soit plus réactif. De plus, il est remarquablement électrophile, et peut réagir par substitution électrophile aromatique avec les composés aromatiques ou par addition électrophile sur les alcènes. En présence d'un catalyseur basique, le méthanal subit une Réaction de Cannizzaro et se transforme en acide formique et en méthanol.

Enfin, le méthanal est facilement oxydé par le dioxygène de l'air pour former de l'acide formique. C'est pourquoi il faut conserver le méthanal dans des récipients bien étanches.

[modifier] Production

Le méthanal est produit industriellement par l'oxydation catalytique du méthanol. Les catalyseurs les plus employés sont l'argent métallique, ou un mélange d'oxyde de fer, de molybdène et de vanadium. Dans ce cas, le méthanol et le dioxygène réagissent à 400 °C selon l'équation :

CH₃OH + ½ O₂ → H₂CO + H₂O

La catalyse à base d'argent réagit à des températures plus hautes, de l'ordre de 650 °C. Deux réactions produisent alors simultanément du méthanal : l'équation ci-dessus, et l'équation de déshydrogénation ci-dessous.

CH₃OH → H₂CO + H₂

L'oxydation prolongée du méthanal conduit à la formation d'acide formique, que l'on trouve en faible concentration dans les solutions industrielles de méthanal. À une échelle réduite, le formol peut être produit grâce à diverses réactions comme la conversion de l'éthanol.

[modifier] Utilisation

Le méthanal tue la plupart des bactéries, c'est pourquoi on utilise le formol comme désinfectant, notamment en médecine vétérinaire (pédiluves de désinfection), ou pour conserver des cadavres d'animaux ou d'humains. Il est aussi utilisé comme conservateur dans les vaccins. En médecine, on l'emploie localement pour assécher la peau, comme dans le traitement des verrues. Les solutions de méthanal sont aussi employées pour embaumer les corps en attente d'un enterrement.

La plus importante quantité de méthanal est cependant employée pour la production de polymères et de produits chimiques. Combiné au phénol, à l'urée ou à la mélamine, le méthanal forme une résine thermodurcissante. Ces résines sont souvent utilisées dans les colles permanentes, comme celles utilisées dans la fabrication d'aggloméré, de contreplaqué ou de tapis, ou bien pour former des mousses synthétiques. La production de résines à base de méthanal représente plus de la moitié de la consommation de celui-ci.

On emploie le méthanal pour produire de nombreux autres produits chimiques, dont la plupart sont des polyols comme le pentaerythritol, utilisé dans la fabrication de peintures et d'explosifs. On compte aussi d'autres dérivés du méthanal comme le méthylène diphényle diisocyanate, un constituant important des peintures et des mousses de polyuréthane, ainsi que l'hexaméthylène tétramine, utilisé dans les résines phénol-méthanal et pour fabriquer du RDX (un explosif).

Le formol est aussi utilisé en biologie pour la conservation d'échantillons ou de prélèvements dans la cadre d'analyses IBGN, IBMR ou IOBS.

[modifier] Santé

En juin 2004, le formaldéhyde a été classé comme « cancérigène certain » par le Centre international de recherche sur le cancer (CIRC), qui dépend de l'Organisation mondiale de la santé (OMS). Jusqu'alors, il n'était considéré que comme « cancérigène probable ». Il est à l'origine de cancers de la cavité buccale, des fosses nasales, des sinus, et son implication dans les leucémies est jugée quasi certaine.

Le méthanal est employé dans nombre de matériaux synthétiques; or ceux-ci relâchent au cours du temps des quantités non négligeables de méthanal. C'est pourquoi le méthanal est l'un des polluants les plus répandus à l'intérieur des habitations. Au-dessus d'une concentration de 0,1 mg/kg dans l'air, il peut irriter les yeux et les muqueuses, causant des conjonctivites, des maux de tête et des difficultés à respirer accompagnées de douleurs dans la gorge.

Des expositions importantes au méthanal, comme l'absorption de formol sont mortelles. Le méthanal se transforme en acide formique dans le corps, augmentant ainsi l'acidité sanguine, provoquant une respiration saccadée, de l'hypothermie, puis le coma, voire la mort. En cas d'ingestion de méthanal, il faut aller consulter aussitôt.

Les animaux de laboratoire soumis à d'importantes doses de méthanal durant leur vie voient le risque de cancer du nez et de la gorge augmenter. Toutefois, certaines études suggèrent que les concentrations de méthanal dans les bâtiments n'ont pas d'effet carcinogène. Le méthanal est classifié comme carcinogène certain.

[modifier] Phrases de risque et conseils de prudence

R: 23/24/25 (Toxique par inhalation, par contact avec la peau et par ingestion)
R: 34 (Provoque des brûlures)
R: 40 (Effet cancérogène suspecté : preuves insuffisantes)
R: 43 (Peut entraîner une sensibilisation par contact avec la peau)
S: 1/2 (Conserver sous clé et hors de portée des enfants)
S: 26 (En cas de contact avec les yeux, laver immédiatement consulter un ophtalmologiste)
S: 36/37/39 (Porter un vêtement de protection approprié, des gants et un appareil de protection des yeux/du visage)
S: 45 (En cas d’accident ou de malaise consulter immédiatement un médecin et lui montrer l’emballage ou l’étiquette)
S: 51 (Utiliser seulement dans des zones bien ventilées)

[modifier] Santé au travail

Le formaldéhyde est principalement utilisé dans la production de colles qui entrent dans la fabrication de panneaux agglomérés, de contreplaqués, de meubles et d’autres produits du bois. On emploie également le formaldéhyde dans la fabrication de diverses matières plastiques, de certains fertilisants, de résines utilisées dans les moules de fonderie en sable, ainsi que de certaines peintures et vernis. L’industrie du textile fait appel à ces résines comme apprêts pour rendre les tissus infroissables. Il sert également à la synthèse d’autres produits chimiques. Enfin, on a recours au formaldéhyde pour ses propriétés bactéricides dans de nombreuses formulations de produits désinfectants, de cosmétiques, de liquides d’embaumement et de solutions de conservation de tissus biologiques.

L’exposition professionnelle au formaldéhyde par inhalation provient principalement de trois types de sources : la décomposition thermique ou chimique des résines à base de formaldéhyde, l’émission de formaldéhyde attribuable aux solutions aqueuses (par exemple, les liquides d’embaumement), ou la formation de formaldéhyde résultant de la combustion d’une variété de composés organiques (par exemple, les gaz d’échappement). En milieu de travail, l’exposition au formaldéhyde se produit par différentes voies. Le formaldéhyde gazeux est absorbé par les voies respiratoires et lorsqu’en solution aqueuse, par contact cutané. Les effets sur la santé associés à une exposition à cette substance varient selon la voie d’exposition et la concentration ou dose absorbée.

Dans des situations extrêmes comme des accidents, il est possible que le formaldéhyde soit présent dans l’air en fortes concentrations, ce qui représente un danger immédiat considérable. Des concentrations égales ou supérieures à 20 ppm peuvent induire des oedèmes pulmonaires graves et éventuellement causer la mort. Dans le cas d’un contact direct avec la peau, le formaldéhyde peut entraîner des lésions cutanées telles que des irritations, des dermites de contact irritatives et des dermites de contact allergiques. Les symptômes se traduisent par des démangeaisons, des picotements et des rougeurs. Une sensibilisation cutanée est susceptible d’apparaître après un contact avec des solutions aqueuses de formaldéhyde de concentration égale ou supérieure à 2 %, ou encore, des solides ou des résines contenant du formaldéhyde libre. Lorsqu’une personne est sensibilisée, les manifestations de l’allergie cutanée (érythème) risquent de se produire à chaque contact avec des solutions de concentrations de plus en plus faibles (à partir de 0,5 % de formaldéhyde). Ces effets sont facilement évitables en protégeant les régions de la peau exposées, par exemple, en portant des gants.