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| Pb | Le
plomb
(symbole : Pb) est un élément chimique métallique de la famille
des métaux lourds, situé dans la quatorzième colonne du tableau
périodique, avec le numéro atomique 82. C'est un métal dense, malléable
et ductile, de couleur gris bleuâtre. Il est relativement mou et a un
faible point de fusion. Il a de nombreuses utilisations industrielles du
fait de sa résistance à la corrosion et de sa facilité à former des
composés avec d'autres éléments, mais il est également reconnu
comme un contaminant environnemental potentiellement toxique. Utilisations
:
• Batteries au plomb-acide. - Le plomb est largement utilisé dans la fabrication de batteries au plomb-acide, qui sont utilisées dans les automobiles, les systèmes d'alimentation de secours et d'autres applications.Le plomb est toxique pour les organismes vivants, y compris les humains. L'exposition au plomb peut entraîner de nombreux effets néfastes sur la santé, notamment des troubles neurologiques, des dommages rénaux, des problèmes de développement chez les enfants, des troubles cognitifs et des effets sur le système cardiovasculaire. Les principales sources d'exposition humaine au plomb comprennent l'eau contaminée, l'air (notamment par les émissions industrielles et les gaz d'échappement des véhicules), les sols contaminés, les aliments et les produits de consommation contenant du plomb.
Les minerais de plomb. Les principaux minerais de plomb comprennent plusieurs minéraux dans lesquels le plomb est généralement présent sous forme de sulfures, d'oxydes, de carbonates ou de sels. Voici quelques-uns des minerais les plus courants : • La galène est le principal minerai de plomb et est la source primaire de plomb dans le monde. Il s'agit d'un minéral de sulfure de plomb (PbS) qui peut également contenir des traces d'argent, de cuivre, de zinc, de bismuth et de germanium. La galène est souvent associée à d'autres minéraux de sulfure tels que la sphalérite, la pyrite et la chalcopyrite.Ces minerais de plomb sont extraits dans des mines à travers le monde, avec des gisements significatifs présents dans des pays comme l'Australie, la Chine, les États-Unis, le Pérou et le Mexique. Les
principaux composés du plomb.
• Le tétroxyde de plomb (Pb3O4) ( = minium), est un composé utilisé comme pigment dans les peintures, les encres, les céramiques et les plastiques. Il est également utilisé dans la production de batteries au plomb-acide.L'industrie du plomb et de son histoire. Le plomb est travaillé depuis le Néolithique, il structure l'économie de l'argent dans l'Antiquité, il alimente la révolution industrielle et il demeure, aujourd'hui encore, un métal dont la production annuelle se compte en millions de tonnes, tout en étant l'un des plus toxiques que l'humanité ait massivement diffusés dans son environnement. Cette trajectoire longue est indissociable de la reconnaissance progressive de sa nocivité, qui transforme radicalement les usages industriels à partir de la fin du XXe siècle. L'usage du plomb précède de plusieurs millénaires sa reconnaissance comme métal distinct. Une statue de plomb datée de 6500 avant notre ère, retrouvée en Turquie, constitue l'un des plus anciens artefacts métalliques connus, et la galène, sulfure de plomb, est employée comme pigment et fard dès les époques préhistoriques. La métallurgie du plomb se développe d'abord comme sous-produit de l'extraction de l'argent : la coupellation, qui permet de séparer l'argent du plomb argentifère, est pratiquée dès avant l'ère commune, et les métallurgistes de l'Antiquité comprennent rapidement que le plomb peut être réduit à partir de ses minerais avec une relative facilité. Les premières traces de fonte et de fabrication d'objets en plomb remontent à sept ou huit mille ans, et le métal est initialement récupéré comme sous-produit de l'argent avant de trouver ses propres débouchés. L'Empire romain constitue le premier grand moment industriel du plomb. La production romaine atteint son maximum autour de 80 000 tonnes par an à l'apogée de l'Empire, un ordre de grandeur comparable à celui de la révolution industrielle près de deux mille ans plus tard. Les Romains exploitent intensivement les gisements de la péninsule Ibérique, de Gaule et surtout de Bretagne, et la quasi-totalité du plomb qui circule dans le monde romain provient de ces mines. Le métal est employé à des usages qui préfigurent l'industrie moderne : la construction de conduites d'eau constitue l'usage le plus important, et le poids des canalisations en plomb de la Rome d'Auguste est évalué à plus de 8000 tonnes. Le plomb sert également à la fabrication de vaisselle, de récipients, de toitures et de soudure, et les Romains utilisent l'acétate de plomb, ou céruse, comme pigment et cosmétique. Cette omniprésence du métal dans la vie quotidienne romaine conduit certains historiens à suggérer que le saturnisme devait constituer un fléau à l'échelle de l'Empire, et les écrits médicaux de l'époque signalent déjà la toxicité de certaines préparations à base de plomb. Le Moyen Âge européen ne constitue pas une rupture mais une recomposition géographique de la production. La production décline par rapport à l'apogée romaine, mais elle se maintient et se déplace vers de nouveaux centres. Les grandes régions productrices sont la Grande-Bretagne, avec les Cornouailles, le pays de Galles, le Yorkshire et le Derbyshire, ainsi que l'Europe centrale. Le district du Peak, dans le Derbyshire, demeure l'une des plus grandes régions productrices de plomb de l'Europe médiévale, et les analyses isotopiques menées sur l'émail dentaire des populations médiévales confirment que la production y est établie dès le milieu du VIIe siècle. En Europe centrale, les gisements de Haute-Silésie, autour de Tarnowskie Góry, prennent une importance mondiale à partir du XIVe siècle : l'exploitation de dépôts superficiels à haute teneur, avec des techniques diffusées depuis la Saxe et la Bohême, permet à cette région de dominer l'approvisionnement mondial, et la majeure partie du plomb est exportée pour servir d'agent de fusion dans l'extraction de l'argent à partir de minerais cuprifères argentifères. Le plomb polonais est même utilisé dans la fonte des gisements d'argent déficients en plomb de la Nouvelle-Espagne avant que l'amalgamation au mercure ne le supplante presque entièrement au début des années 1560. Les mines de Kutná Hora, en Bohême, de Banská Štiavnica et de Banská Bystrica, en Slovaquie actuelle, ainsi que celles du Tyrol et des monts Métallifères, alimentent un complexe métallurgique européen où plomb, cuivre et argent sont produits dans un cadre d'interdépendance commerciale à l'échelle intercontinentale. La révolution industrielle provoque une première rupture d'échelle. La production mondiale de plomb, évaluée à environ 30 000 tonnes en 1800, n'était que de 50 % supérieure à celle de l'Empire romain à son apogée, mais elle décuple en soixante-dix ans et décuple à nouveau un siècle plus tard, pour atteindre 3 millions de tonnes en 1973. La production annuelle moyenne mondiale passe de 24 100 tonnes dans la première décennie du XIXe siècle à plus de 1 million de tonnes au début du XXe siècle, et la quantité de plomb produite entre 1801 et 1927 (près de 58,5 millions de tonnes courtes) dépasse toute la production antérieure de l'humanité. L'Europe assure 88,5 % de cette production entre 1801 et 1927, la Grande-Bretagne produisant à elle seule 41 % du total au début du XIXe siècle, devant l'Allemagne et l'Espagne qui fournissent chacune 21 %, l'Autriche 8 % et les États-Unis 4 %. La part britannique s'effondre ensuite de manière spectaculaire, passant de 29 % en 1860 à 2,6 % en 1913 et à 0,7 % en 1932, tandis que les États-Unis s'imposent progressivement : leur part dans la production mondiale passe de 6 % en 1860 à 26 % en 1880, 32 % en 1900, 34,4 % en 1913 et 37,3 % en 1929. L'Espagne, qui détenait 29 % de la production mondiale en 1860 et 33 % en 1890, voit sa part reculer à 17 % en 1913 et à 9,2 % en 1932, et l'Allemagne suit une trajectoire comparable, passant de 29 % en 1880 à 15 % en 1913 et 8,3 % en 1932. Le XIXe siècle est également celui de la diversification des usages industriels et de la prise de conscience sanitaire. Le plomb est employé dans la construction, la fabrication de tuyaux, la peinture à la céruse, les caracteres d'imprimerie, la fabrication de capsules de bouteilles et, à partir du milieu du siècle, dans les batteries au plomb, dont le développement en Europe constitue le véritable acte de naissance du plomb comme métal industriel de masse. La production de batteries plomb-acide, inventées par Gaston Planté en 1859, transforme durablement la demande et ouvre un débouché qui deviendra dominant au XXe siècle. Mais cette expansion industrielle s'accompagne d'une épidemie de saturnisme professionnel. Les enquêtes du ministère du Commerce français signalent que les empoisonnements par le plomb sont fréquents dans les plomberies, et dans une fabrique de capsules de bouteilles, les "nettoyeuses" sont spécialement exposées. Dans l'atelier des fours à cuve de Tarnovitz, en Prusse, 75 % des ouvriers sont atteints de saturnisme entre 1887 et 1888, et 107 cas de coliques de plomb y sont recensés. En 1898, on compte 213 cas d'empoisonnement par le plomb pour 386 ouvriers métallurgistes dans une seule usine. L'obligation de déclarer les cas d'intoxication par le plomb devient le point de départ d'une surveillance statistique qui révèle l'ampleur du phénomène, et le saturnisme est identifié comme l'une des plus anciennes maladies professionnelles connues. Le XXe siècle constitue l'apogée puis le début du déclin des usages dispersifs du plomb. La production mondiale atteint 542 000 tonnes en 1890, 832 000 tonnes en 1900, 1 128 000 tonnes en 1910 et 1 176 000 tonnes en 1913, avant de culminer à 1 742 200 tonnes en 1929. Les États-Unis demeurent le premier producteur et le premier consommateur mondial, avec une part de 37,3 % de la production en 1929, et ils se désintéressent de toute politique de contingentement, tandis que de nouveaux producteurs (Mexique, Canada, Birmanie, Australie) disposent d'énormes excédents à l'exportation et s'opposent à toute limitation de la production. La découverte, en 1883, du gisement de Broken Hill, en Nouvelle-Galles du Sud, donne naissance à la plus grande mine d'argent-plomb-zinc du monde, qui reste en activité pendant plus de 130 ans et dont l'exploitation génère une contamination environnementale persistante, identifiée dès 1893. Aux États-Unis, la région du Sud-Est du Missouri constitue un district minier majeur depuis 1720, et la Old Lead Belt produit plus de 8,5 millions de tonnes de plomb entre le début du XVIIIe siècle et 1972, dont l'essentiel entre 1864 et 1972. La production soviétique s'affirme après la Seconde Guerre mondiale : l'URSS devient le premier producteur mondial en 1967 avec 14,4 % de la production, devant les États-Unis (13,7 %), l'Allemagne de l'Ouest (8,7 %) et l'Australie (6 %). Le milieu du XXe siècle voit l'introduction de deux usages particulièrement diffusants et toxiques : les additifs antidétonants au plomb tétraéthyle dans l'essence et les peintures au plomb destinées aux logements. Ces usages, qui dispersent le métal dans l'atmosphère et dans l'environnement domestique, contribuent à une exposition généralisée des populations. Les peintures au plomb constituent un danger majeur pour les enfants, et l'essence plombée devient une source de contamination atmosphérique à l'échelle mondiale. La production mondiale de plomb atteint 3 millions de tonnes en 1973, puis se stabilise autour de ce chiffre à la fin du XXe siècle, mais la consommation mondiale dépasse le double de la production minière grâce à un recyclage très efficace. Le recyclage du plomb est en effet l'un des plus anciens et des plus performants de tous les métaux : dès 1867-1889, la consommation de ferraille de plomb est documentée, et en 1998, 1,12 million de tonnes de plomb sont récupérées, soit environ 63 % du plomb raffiné consommé. Les batteries plomb-acide constituent l'essentiel de cette filière : leur part dans les usages du plomb passe de 10 % en 1950 à 70 % à la fin du XXe siècle, et le taux de recyclage des batteries atteint 90 % dans de nombreux pays, certaines années dépassant 97 % au Canada. En 2012, la ferraille de batteries représente environ 86 % de la production américaine de plomb, et une batterie neuve typique contient 60 à 80 % de plomb recyclé. La fin du XXe siècle et le début du XXIe siècle sont marqués par le recul réglementaire des usages dispersifs. L'essence au plomb est progressivement interdite dans les économies avancées à partir des années 1970 et 1980, et les peintures au plomb sont retirées du marché résidentiel. La production minière mondiale se stabilise autour de 3 à 3,3 millions de tonnes par an depuis le début du XXIe siècle, après avoir atteint un pic dans les années 1970. La géographie de la production se réorganise au profit de la Chine, qui assure en 2018 82 % de l'extraction mondiale de plomb et détient 47 % des stocks de plomb en usage, tandis que la production des anciens producteurs européens décline ou se maintient à des niveaux modestes. Les usages du plomb se concentrent désormais sur les batteries, qui absorbent l'essentiel de la demande, ainsi que sur les applications pour lesquelles ses propriétés de densité, de plasticité et de résistance à la corrosion demeurent difficiles à remplacer : blindages contre les radiations, matériaux d'isolation sismique, alliages de soudure et de revêtement de câbles. La question de l'héritage environnemental du plomb demeure toutefois centrale : les sols contaminés autour des anciennes fonderies, les logements dont les peintures au plomb s'écaillent et les populations exposées à des niveaux chroniques de plomb dans les pays à faible revenu constituent un fardeau sanitaire persistant, et la reconnaissance de la toxicité du métal, longtemps retardée par les intérêts industriels, a fini par transformer en profondeur les pratiques d'une industrie dont l'histoire se confond avec celle de la civilisation matérielle. |
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