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 CE	215-481-4
Code ATC	L01XX27
Apparence	blocs blancs ou transparents ou poudre cristalline.
Propriétés chimiques
Formule	As2O3  [Isomères]
Masse molaire	197,841 4 ± 0,000 9 g/mol As 75,74 %, O 24,26 %,
Propriétés physiques
T° fusion	275 à 313 °C
T° ébullition	Point de sublimation : 193 °C[réf. souhaitée]
Solubilité	dans l'eau à 20 °C : 12–37 g l−1
Masse volumique	3,7–4,2 g cm−3
Pression de vapeur saturante	0,275 kPa (220 °C) 8,8 kPa (312,3 °C)[réf. souhaitée]
Précautions
SGH
Danger H300, H314, H350 et H410 H300 : Mortel en cas d'ingestion H314 : Provoque de graves brûlures de la peau et des lésions oculaires H350 : Peut provoquer le cancer (indiquer la voie d'exposition s'il est formellement prouvé qu'aucune autre voie d'exposition ne conduit au même danger) H410 : Très toxique pour les organismes aquatiques, entraîne des effets à long terme
SIMDUT
D1A, D2A, D1A : Matière très toxique ayant des effets immédiats graves D2A : Matière très toxique ayant d'autres effets toxiques Divulgation à 0,1 % selon la liste de divulgation des ingrédients
Transport
60    1561    Code Kemler : 60 : matière toxique ou présentant un degré mineur de toxicité Numéro ONU : 1561 : TRIOXYDE D’ARSENIC Classe : 6.1 Étiquette : 6.1 : Matières toxiques Emballage : Groupe d'emballage II : matières moyennement dangereuses ;
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 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 arsénite : H₂AsO₃⁻.

Il est soluble dans la soude :

As₂O₃ + 4 HO⁻ → 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 : claudétite.

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.
• Il a été à l’origine de nombreuses préparations et brevets (exemple : solution de Fowler) dans le domaine pharmaceutique, parapharmaceutique et vétérinaire. 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.
• 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.

Santé

Le trioxyde d'arsenic est très toxique, la dose mortelle est d'1,5 mg/kg de masse corporelle. 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 : un à deux 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

• (en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « arsenic trioxide » (voir la liste des auteurs).

Voir aussi

Articles connexes

• Arsenic
• Arsine
• Poison
• Toxicologie

Bibliographie

• (en) AFHS Database on use as a cytostatic.^{[source insuffisante]}
• M. Demange, I. Vien, G. Hecht, M. Hery et A. Lagoutte, « Mise au point d'une méthode de prélèvement du trioxyde de diarsenic », dans Cahiers de notes documentaires : Hygiène et sécurité du travail, n^o 146, 1992, p. 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

• CSST.
• Trioxyde de diarsenic - Fiche toxicologique n^o 89, INRS, 2016.
• Fiches internationales de sécurité chimique, sur training.itcilo.it.