Substance à ne pas manipuler : le diméthylcadmium (2013)
(science.org)- Le diméthylcadmium est un composé organométallique méthylé du cadmium qu’il vaut mieux éviter de manipuler, car à la toxicité aiguë et chronique du cadmium s’ajoutent sa volatilité, sa réactivité et le risque d’inhalation
- Le cadmium, peu absorbé par l’intestin, devient bien plus dangereux lorsqu’il est inhalé sous forme de poussières ou de vapeur, et les vapeurs de diméthylcadmium peuvent endommager non seulement les poumons mais aussi le foie, les reins, le cerveau et le système nerveux
- Si on laisse le liquide à l’air libre ou qu’il se répand, il peut s’enflammer spontanément et produire des fumées de cadmium oxide ; même sans inflammation, il peut réagir avec l’oxygène et former une croûte explosive sensible au frottement
- Le mettre dans l’eau ne le rend pas sûr : d’anciens écrits rapportent des cas où il coulait au fond en grosses gouttes avant une décomposition explosive soudaine, accompagnée de crépitements
- Autrefois, c’était un réactif fiable pour produire des methyl ketone à partir d’acid chloride, mais il existe aujourd’hui des substituts moins dangereux, et l’on cherche aussi des alternatives pour la fabrication à l’échelle de la recherche de matériaux photosensibles et semi-conducteurs
Le cadmium seul est déjà suffisamment dangereux
- Le cadmium est moins connu que le plomb ou le mercure, mais c’est un métal extrêmement toxique
- Les manuels de chimie organique mentionnaient autrefois les réactions organocadmium, mais elles étaient déjà considérées comme dépassées
- Le cadmium présente à la fois une toxicité aiguë et une toxicité chronique, au point d’être un métal qu’il vaut mieux éviter toute sa vie si possible
- Le fait qu’il soit peu absorbé par l’intestin et qu’on en ingère rarement est une chance, mais l’exposition par inhalation est un tout autre problème
- La toxicité du cadmium a été mise en évidence notamment lorsque des mineurs manipulaient des poussières de cadmium
Pourquoi les composés organométalliques méthylés sont encore pires
- Si l’on cherche parmi les dérivés organiques des métaux une catégorie particulièrement dangereuse, on tombe souvent sur les composés méthylés
- Les composés organométalliques méthylés sont petits, très réactifs et très volatils, au point d’évoquer des vapeurs asphyxiantes, des flammes vives et des interventions d’urgence en laboratoire
- Le diméthylcadmium est considéré comme l’un des pires composés de la famille du cadmium
- Son seul avantage, ou presque, est d’être moins réactif que le diméthylzinc, situé plus haut dans la même colonne
- Le diméthylzinc brûle violemment dès qu’il touche l’air, laissant à peine le temps de discuter du risque d’inhalation
- Quand un composé organozincique brûle, il forme du zinc oxide, relativement inerte au point d’être utilisé en cosmétique
- En revanche, il n’est pas recommandé de se mettre du cadmium oxide dans le nez
Ni l’abandon, ni une fuite, ni le contact avec l’eau ne sont des options sûres
- Le diméthylcadmium liquide ne se transforme pas immédiatement en mur de flammes, mais le laisser en place peut malgré tout conduire à des conséquences dangereuses
- S’il se répand sur une grande surface, une inflammation spontanée est possible, avec émission importante de fumées toxiques de cadmium oxide
- Même sans s’enflammer, il peut réagir avec l’oxygène pour former une croûte de dimethyl cadmium peroxide
- Ce composé est mal caractérisé
- Il est traité comme un explosif sensible au frottement
- Lors des opérations de traitement, le diméthylcadmium restant peut se disperser sous forme de fine brume
- L’eau n’est pas non plus une solution
- D’anciens écrits indiquent que, jeté dans l’eau, le diméthylcadmium coule au fond en grosses gouttes puis se décompose avec des mouvements explosifs soudains et des crépitements
Les vapeurs et la purification compliquent encore sa manipulation
- Le diméthylcadmium liquide a une pression de vapeur étonnamment élevée, et ses vapeurs sont facilement absorbées par inhalation
- Quelques microgrammes par mètre cube d’air suffisent à atteindre la limite légale
- Les organes cibles de sa toxicité ne se limitent pas aux poumons
- Comme il passe facilement dans le sang, il est aussi toxique pour le foie et les reins
- Il est également toxique pour le cerveau et le système nerveux
- Les composés du cadmium en général sont des cancérogènes avérés
- Sa synthèse est possible à partir de cadmium chloride et de methyllithium ou d’un methyl Grignard reagent
- Ensuite, le processus de purification dans des solvants éthérés reste décrit comme un travail extrêmement fastidieux
- Comme pour le dimethylmercury, il est plus prudent de partir du principe qu’il traverse rapidement les latex gloves
Des descriptions d’odeur et des usages encore existants
- La littérature chimique contient aussi des descriptions de l’odeur du diméthylcadmium
- L’odeur y est qualifiée de “foul”, “unpleasant”, “metallic”, “disagreeable”, “characteristic” et autres variantes
- Les personnes ayant rapporté une telle odeur ont probablement été exposées à des quantités de vapeur bien supérieures à ce qu’un niveau acceptable permettrait
- Le diméthylcadmium a réellement été manipulé et produit, et c’est aussi un produit commercial coûteux
- Autrefois, il figurait dans les manuels comme méthode fiable pour produire des methyl ketone à partir d’acid chloride
- Aujourd’hui, il existe des réactifs bien moins dangereux pour parvenir au même résultat
- À l’échelle de la recherche, il reste utilisé pour fabriquer certains matériaux photosensibles et semi-conducteurs spécialisés, mais même dans ce domaine on cherche des alternatives
1 commentaires
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L’odeur est décrite comme « nauséabonde », « désagréable », « métallique », « écœurante » et « caractéristique » ; dans la littérature sur les odeurs, l’adjectif caractéristique revient souvent et donne généralement envie de frapper la personne qui a pensé que c’était utile.
Inutile d’en arriver là. Quelqu’un qui aurait été suffisamment exposé pour décrire l’odeur du diméthylcadmium comme « caractéristique » n’a probablement pas vécu très longtemps.
C’est pourquoi l’ancienne littérature scientifique regorge de connaissances obtenues par des méthodes qui paraissent aujourd’hui dangereuses de façon choquante. On y trouve même des informations sur le goût de toutes sortes de poisons, ou sur le fait qu’une grande quantité de plutonium est chaude au toucher.
Il y a quelque temps, Consumer Reports a trouvé des niveaux dangereux de cadmium dans plusieurs marques de chocolat noir : https://www.consumerreports.org/health/food-safety/lead-and-...
Le cadmium présent dans le sol aurait contaminé le cacao au moment de la récolte.
Pour avoir créé et exploité un laboratoire d’analyses cliniques traitant des échantillons humains, je trouve cet article de Consumer Reports très trompeur. Les résultats sont exprimés en pourcentage d’un niveau théoriquement admissible : par exemple, en fixant la limite pour le cadmium à 4,1 µg/jour, l’article suggère que si un consommateur mange une portion de 30 g, le « TJ The Dark Chocolate Lover's Chocolate 85% Cacao » correspondrait à 229 % de cette limite.
Il n’explique pas correctement ce que cela signifie en pratique, quelles valeurs réelles ont été trouvées, ni quelles sont les limites de détection de la méthodologie ou la marge d’erreur des tests. Cela veut probablement dire qu’un échantillon de 30 g contient 9,3 µg de cadmium, mais il est difficile d’en être certain à la seule lecture du texte.
La FDA estime que l’apport quotidien maximal en cadmium devrait être limité à 0,21–0,36 µg par kg de poids corporel. Pour un homme américain moyen, cela donne une limite de 17,64–30,24 µg/jour. Une salade ordinaire de 250 g de laitue romaine contient 2 à 14 µg de cadmium. Dans l’alimentation américaine, les sources les plus courantes de cadmium sont la laitue et les céréales.
Les quantités dont il est question ici sont extrêmement faibles et difficiles à mesurer. En nombre d’atomes de cadmium, on parle d’environ 500 billions à 10 quadrillions d’atomes.
https://article.images.consumerreports.org/image/upload/v167...
https://www.fda.gov/food/environmental-contaminants-food/cad...
Le lin bioaccumule le cadmium très efficacement, au point qu’une municipalité de Pennsylvanie a envisagé d’en planter sur un ancien site industriel contaminé pour le dépolluer. Je ne sais pas comment ils comptaient récolter et éliminer le lin contaminé.
[0] https://www.consumerlab.com/reviews/flaxseed-whole-ground-an... (un abonnement peut être nécessaire pour lire)
https://news.ycombinator.com/item?id=38038465 (« A third of chocolate products are high in heavy metals (consumerreports.org) » ; 201 commentaires)
Il y a donc peut-être un espoir.
On y trouve la phrase : « Les composés du cadmium en général sont également reconnus comme cancérogènes, si l’on survit à l’exposition initiale. »
J’avais déjà entendu parler d’humour de potence, mais ce genre de sarcasme de potence me parle davantage.
Le cadmium était autrefois courant autour de nous avec les batteries nickel-cadmium et les photorésistances à sulfure de cadmium, ces « yeux électriques » dont la résistance baisse à la lumière et augmente dans l’obscurité. (https://en.wikipedia.org/wiki/Photoresistor)
Quand on démonte de vieux appareils électroniques, mieux vaut éviter de percer, poncer ou limer des objets susceptibles de contenir du cadmium, au risque d’en inhaler.
Si le métal est du mauvais genre, est-ce que tous les composés diméthylés sont vraiment des substances dangereuses ? Le diméthylmercure est lui aussi terriblement dangereux, donc je me pose la question
Prenons le mercure : on peut éventuellement plonger la main dans un récipient contenant du mercure élémentaire sans problème. Mais quelques gouttes de diméthylmercure sur la peau peuvent être mortelles
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.organomet.7b00605
Le rôle principal de ce groupe méthyle tient à la façon dont il franchit la barrière hémato-encéphalique. Le groupe méthyle se détache pendant ce passage, si bien que la substance chimique qui atteint le cerveau est la même, qu’il s’agisse de méthamphétamine ou d’amphétamine ordinaire.
Je me demande si le diméthyle joue ici un rôle similaire, en lui permettant de franchir plus rapidement la barrière hémato-encéphalique
C’était un article intéressant. C’est étrange de voir le cadmium présenté comme une substance obscure que presque personne ne rencontre.
Pour quiconque a manipulé de l’électronique, les batteries NiCad et les photorésistances CdS étaient assez courantes
La chimie est complexe, et la biologie l’est encore plus. On ne peut pas simplement dire « il y a du cadmium dedans » et supposer que c’est mauvais
Même chose pour la céramique : si l’on veut un joli jaune ou orange, c’est au tour du cadmium
Il y a une dizaine d’années, une demande d’exemption RoHS avait été déposée pour autoriser l’usage du cadmium dans les écrans. Leur argument était que les centrales à charbon émettent du cadmium et que les écrans OLED à points quantiques au cadmium sont bien plus efficaces que les écrans rétroéclairés ; donc, en pratique, autoriser l’utilisation de cadmium dans les écrans réduirait la quantité totale de cadmium rejetée dans l’environnement. Cela n’a pas été accepté
Malheureusement, quand il s’oxyde, il se transforme en une sorte de poudre qui peut facilement se disperser dans l’air. Quand on manipule de vieux appareils électroniques, on en croise assez souvent, par exemple sur de vieux châssis métalliques de radios
Quand je travaille sur des voitures de course, il est toujours présent autour de moi : dans les courses amateurs sur circuit en Amérique du Nord, l’usage de fixations « AN » et « MS » cadmiées est très courant. C’est la même chose dans l’aéronautique
J’aime vraiment lire la série “Things I Won't Work With”, et je trouve dommage qu’il n’y ait plus de nouveaux articles.
Je me demande pourquoi Derek Lowe a arrêté de les écrire
Je préfère l’ancien « substance avec laquelle je ne travaillerai pas » de Derek, Satan's Kimchi : https://www.science.org/content/blog-post/things-i-won-t-wor...