Risques chimiques présentés par les matières dangereuses

SDIS 84 – Formation RCH1 - Risques chimiques, Risques biologiques, Lutte contre les pollutions

Risques chimiques présentéspar les matières dangereuses

SEQUENCE PEDAGOGIQUE A1.1

Risques Chimiques présentés par les matières dangereuses



Composition de la matière



Quelques molécules usuelles

H2O

Eau

CH4

Méthane

C3H8

Propane

C4H10

Butane

NH3

Ammoniac

C2H5OH

Ethanol



Les différents états de la matière

État liquide

État gazeux

État solide


Risques chimiques présentéspar les matières dangereusesLes changements d’états de la matière

État liquide

État gazeux

État solide

Liquéfaction

VaporisationCondensation

Sublimation

Fusion

Solidification


Risques chimiques présentéspar les matières dangereusesLes changements d’états de la matière



L’évaporation

Le passage de l’état liquide à l’état gazeux est A la surface du liquide et à toutes les température s, c’est

En profondeur du liquide, à une pression donnée, c’ est

la vaporisation .l’évaporation .l’ébullition .



L’évaporation en milieu fermé

La P.V.S est la Pression de Vapeur Saturée qui aura tendance à s’installer dans l’enceinte.

Ce maintien de la pression P.V.S au dessus du liquide correspond à un état d’équilibreentre le liquide et sa vapeur.

Liquide

Vapeur saturée

Pression maximum

PVS


Risques chimiques présentéspar les matières dangereusesQuelques paramètres physicochimiques

Densité Point Éclair Point autoinflammation

Potentiel ionisation

Viscosité Volatilité Miscibilité



Les dangers des produits chimiques

Toxique

Corrosif

Inflammable

Explosif

Comburant

Peroxydes

Infectieux

Gaz inertes

Cryogénique



Le risque toxique

Se dit d’une substance nocive pour un organisme

Définition

Valeur associée

VLE ou VLCT / VME / IDLH ou SEI

Symboles

La valeur limite d'exposition ou VLCT est une notion utilisée en Hygiène du travail. Il s'agit de la concentration maximale admissible, pour une substance donnée, dans l'air du lieu de travail, à laquelle le travailleur peut être exposé pour une courtedurée (c'est-à-dire inférieure ou égale à 15 minutes).

La valeur moyenne d'exposition est une notion utilisée en hygiène du travail. Il s'agit de la concentration maximale admissible, pour une substance donnée, dans l'air du lieu de travail, où le travailleur est amené à travailler une journée entière.

L’ IDLH représente la concentration maximale d'un produit présent dans un milieu et duquel un individu peut s'échapper dans un délai de 30 minutes, sans présenter de symptômes pouvant l'empêcher de fuir et sans produire des effets irréversibles sur sa santé. Cette concentration a été définie dans le but de sélectionner un appareil de protection respiratoire approprié.

Exemples

ChloreAmmoniac



Le risque inflammable

Se dit d’une substance qui s’enflamme facilement

Définition

Valeur associée

Point éclair : Temperature à partir de laquelle une substance émet suffisamment de vapeurs pour former, avec l’air ambiant, un mélange gazeux qui s’enflamme sous l’effet d’une flamme pilote, mais pas suffisamment pour que la combustion s’entretienne d’elle-même.Point auto-inflammation : Température la plus basse à laquelle un liquide émet suffisamment de vapeurs pour former avec l’air ambiant un mélange inflammable dont la combustion une fois débutée puisse s’entretenir d’elle-même après retrait de la source d’allumage. Il est supérieur au point éclair de quelques degrés.

Symboles Exemples

Essence sans plombEther



Le risque explosif

L’explosion est une transformation exo énergétique au cours laquelle il y a émission d’une onde de pression associée à des flux divers de matières et/ou d’énergie.

Définition

Valeur associée

LIE : La limite inférieure d’explosivité d’un gaz est la c oncentration limite inférieure du gaz (dans l’air) q ui permet que celui-ci s’enflamme et explose.

Symboles

LSE : La limite supérieure d’explosivité d’un gaz est la c oncentration limite supérieure du gaz (dans l’air) q ui permet que celui-ci s’enflamme et explose.



Le risque explosif

% de gaz combustible

% d’air

0

50

25

75

1000 25 50 75 100

% LIE (mesure à l’explosimètre)25

DANGER

50 750 100

LIE LSE

Domaine de mesure des appareils



Le risque explosif

Quelques gaz courants

Méthane Gaz inflammable que l’on retrouve dans les alimentations d’immeuble (gaz de ville ou gaz naturel)

Butane Propane

Gaz conditionné en bouteille pour les foyers, on les retrouves aussi dans les entreprises, dans les gaz propulseur d’aérosol

Éthylène Gaz utilisé en chimie pour éviter la corrosion des solutions de glycol

Acétylène Gaz particulier car il fabrique son comburant lors de sa combustion,il est de plus très instable. Gaz pour la soudure ou la découpe.

HexaneLiquide incolore volatil d’odeur très désagréable. Il est utilisé comme solvant d’extraction d’huile végétale. Il entre dans la composition des caoutchouc, on l’utilise dans le milieu pharmaceutique

Hydrogène sulfuré

Activité pétrolière, présent dans les égouts chimiques, odeur d’œuf pourrit à faible concentration.

Xylène Liquide incolore entrant dans la fabrication des colles et peintures

hydrogèneGaz inodore incolore et sans saveur. Utilisé dans de nombreuse activité dans les entreprises (électronique, traitement thermique, centrale nucléaire…)



Le risque explosif

Quelques valeurs de LIE/LSE

Substance LIE LSE

Acétone 3 % 13 %

Acétylène 2,5 % 82 %

Benzène 1,2 % 7,8 %

Butane 1,8 % 8,4 %

Éthanol 3 % 19 %

Éthylbenzène 1,0 % 7,1 %

Éthylène 2,7 % 36 %

Diéthyléther 1,9 % 36 %

Diesel 0,6 % 7,5 %

Gazole 1,4 % 7,6 %

Gaz naturel 5 % 15 %

Heptane 1,05 % 6,7 %

Substance LIE LSE

Hexane 1,1 % 7,5 %

Hydrogène 4,1 % 74,8 %

Kérosène 0,6 % 4,9 %

Méthane 5,0 % 15 %

Octane 1 % 7 %

Pentane 1,5 % 7,8 %

Propane 2,1 % 9,5 %

Propylène 2,0 % 11,1 %

Styrène 1,1 % 6,1 %

Sulfure d’hydrogène

4,3 % 46 %

Toluène 1,2 % 7,1 %

Xylène 1,0 % 7,0 %



Le risque corrosif

Se dit d’une substance qui corrode, qui ronge et al tère les corps avec lesquels il est en contact

Définition

Valeur associée

pH : Abréviation du terme potentiel hydrogène (H), le pH est un paramètre qui permet de définir si un milieu est acide ou basique. Le pH de l’eau pure à 25°C est égal à 7, c’est cette valeur qui a été choisie comme référence d’un milieu neutre.

Symboles



Le risque corrosif

Selon vous quels sont les pH associés aux liquides ci-dessous :

Quelques valeurs

Substance Ph

Pastis

Destop

Vinaigre

Aspirine

Eau de javel

Jus de fruit

Vitamine C



Le risque infectieux

Risques liés à la pénétration et au développement d ans l'organismes humain de microorganismes pathogènes, tels que les bactéries, les champignons, les virus, etc

Définition

Symboles



Le risque relatif aux peroxydes

Les peroxydes sont des composés chimiques, organiqu es ou inorganiques, qui se caractérisent par leurs propriétés oxydantes et com burantes, ainsi que par une grande instabilité

Définition

Symboles

• Eau oxygénée et autres peroxydes • Chlorates• Permanganates• Acides nitriques et perchloriques

Quelques substances

Accident St Romain en Jarez



Le risque relatif aux comburants

Sous le vocable usuel, les comburants sont des mati ères riches en oxygène qui ont la propriété d’entretenir la combustion et, par conséquent, d’at tiser les incendies .

Définition

Symboles Quelques substances

• Dioxygene• Acide nitrique• Nitrate• Ozone



Les situations accidentelles

Le bleve

Le rejet toxique

Le boil over

L’UVCE

L’explosion de poussières




Le bleve et quelques précédents




Le Bleve




Le mécanisme de bleve



Les conséquences d’un Bleve

Effets missiles

Onde de surpression

Flux thermique

Boule de feu




L’UVCE

L'explosion de vapeur en milieu non-confiné ( Unconfined Vapour Cloud Explosion ) est une explosion de gaz à l’air libre.

Définition




Le rejet toxique

Nuage de dioxine Seveso - 1976 Coulée boue Hongrie - 2010




Le boil over

Le Boil-Over ou Boilover est un phénomène qui intervient lorsque de l’eau contenue dans un bac d‘hydrocarbure en partie basse se vaporise sous l'effet de la chaleur. Il s'agit d'une projection d e la masse d'hydrocarbure contenue dans le récipient sous forme de boule de feu.

Définition

Lyon - 1987




L’explosion de poussières

Lorsqu'un nuage de poussière est enflammé, il peut se produire une explosion qui, à l'encontre d'un incendie, est accompagnée d'une augmentation d e pression et par un dégagement brutal de chaleur.

Définition

Explosion du silo de Blaye - 1997



SEQUENCE PEDAGOGIQUE A1.1

Risques Chimiques présentés par les matières dangereuses



Testons nos connaissances

La molécule NH3 correspond à :

Dioxyde d’azote

Ammonium

Ammoniac

Un corps peut il avoir un état bi phasique :Oui

Non

Le passage de l’état solide à l’état liquide est :

Vaporisation

Fusion

Liquéfaction




La température correspondant au passage de l’état liquide à l’état gazeux est :

t° ébullition

t° fusion

Point éclair

Le point éclair varie avec la température atmosphér ique : Oui

Non

Parmi ces gaz lesquels peuvent occasionner un bleve :

Gaz liquéfié sous pression

Gaz neutre

Gaz liquéfié inflammable




Le phénomène de boil-over peut il avoir lieu avec d es alcools : Oui

Non

Ce symbole représente :

Matière explosive

Gaz comprimé

Matière toxique

La LIE d’un gaz est elle fonction de la concentration en oxygène de l’atmosphère:

Oui

Non



La densité

La densité d'un corps est le rapport de sa masse volumique à la masse volumique d'un corps pris comme référence. Le corps de référence est l'eau pure à 4 °C pour les liquides et les solides .

Dans le cas de gaz ou de vapeur , le corps de référence gazeux est l 'air . La densité est une grandeur sans dimension et sa valeur s'exprime sans unité de mesure.

DéfinitionAcide sulfurique 1,84

Acide chlorhydrique 1,21

Benzène 0,899

Eau de vie 0,92

Lait 1,03

Trichloréthylène 1,47

Vins 0,99

Selon vous parmi ces composés lesquels ont une dens ité > ou < à 1

Gasoil Glycérine

Huile tronçonneuse Huile de cuisine

Essence sans plomb Emulseur



Le point éclair

Le point d’éclair est défini comme la température l a plus basse à laquelle un corps combustible émet suffisamment de vapeurs pour former, avec l’air ambiant, un mélange gazeux qui s ’enflamme sous l’effet d’une flamme pilote, mais pas suffisamment pour que la combustion s’entretienne d’elle-même.

Définition

Acétone - 18°C

Hexane - 21°C

Essence - 40° C

Gasoil >55°C

Ethanol pur 13°C

Ethanol à 5% 62°C



Le point auto inflammation

Le point d’auto-inflammation est la température à p artir de laquelle une substance s’enflamme spontanément en l’absence de flamme pilote.

Définition

Ether 160 °C

Papier 233 °C

Gasoil 255 °C

Butane 287 °C

Methanol 455 °C

Benzène 555 °C

Hydrogène 571 °C



Le potentiel d’ionisation

Le potentiel d'ionisation ou énergie d'ionisation d 'un atome ou d'une molécule est l'énergie qu'il faut fournir à un atom e pour arracher un électron et former un ion positif.

Définition



La viscosité

La viscosité peut être définie comme la capacité d’ un liquide à s’écoulerDéfinition

Bitume 108

Miel 101

Huile d’olive 0,8 à 1

Café 10x10-3

Jus raisin 2 à 5x10-3

Pétrole 0,65x10



La volatilité

La volatilité est la mesure de la capacité d'une su bstance à se vaporiserDéfinition



La miscibilité

La miscibilité désigne usuellement la capacité de d ivers liquides à se mélanger.

Si le mélange obtenu est homogène , les liquides sont qualifiés de miscibles.

Inversement, les liquides sont dits non-miscibles s 'ils ne peuvent pas se mélanger et forment un mélange hétérogène : on observe alors plusieurs phases. Le liquide de densité plus faible sera alor s placé au-dessus de l'autre.

Définition

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