Elles ont des structures moléculaires similaires,
ce qui rend leur séparation difficile.
Ce sont tous des métaux
relativement mous, malléables, avec un brillant argenté luisant,
quoique certains s’oxydent facilement à l’air.
La plus fréquemment rencontrée
est le cérium qui est plus abondant que le plomb et le cuivre.
Procédés Industriels et Utilisations :
Les terres rares sont
le sujet de beaucoup de recherche et de nouvelles utilisations
seront trouvées.
Le cérium
est utilisé dans :
le verre optique,
les électrodes,
l’imprimerie,
la teinture,
la céramique,
les feux d’artifice,
les alliages
métalliques,
la protection
contre les moisissures (industrie du textile),
les balles traçantes,
les tiges d'arc
au charbon,
etc.
Le praséodymium
est utilisé:
pour colorer
le verre,
pour faire des noyaux
d'arc pour lumières dans les machines de projection de cinéma,
projecteurs, et autres situations d'éclairage intense.
pour fabriquer
des alliages comme la plupart des terres rares.
Le néodymium
est une source de prométhium.
Il est utilisé :
pour fabriquer
du verre de couleur pourpre,
pour doper les « glass
lasers ».
pour fabriquer
des tiges d'arc au charbon.
Le prométhium
est utilisé pour les cadrans lumineux.
Le samarium
est utilisé :
dans la fabrication
de verre absorbant les rayons infra-rouges,
comme dopant
pour lasers,
comme absorbeur
de neutrons dans les réacteurs nucléaires,
comme constituant des
phosphores de télévision.
Le terbium
est employé comme dopant pour semi-conducteurs et lasers.
L’erbium
est utilisé :
en métallurgie,
en recherche
nucléaire,
pour colorer
le verre et la porcelaine.
Le thullium
a 16 isotopes importants. L’isotope 170 est utilisé dans de
petites unités portables de radiation.
L’ytterbium
est utilisé dans :
les lasers,
les alliages,
comme source de rayons-x
dans des appareils portables pour irradiation.
L’ytterbium 169
émet des rayons gamma et est utilisé pour radiographier de
petites pièces coulées et autres petits matériels.
L’yttrium
est utilisé :
dans le verre
optique,
en céramique,
dans les tubes
de téléviseurs couleurs,
dans les alliages
pour augmenter leur solidité.
L’europium
peut être utilisé pour détecter le chrome dans l’eau contaminée.
Utilisations en Médecine :
Plusieurs terres
rares furent et/ou sont utilisées comme outils diagnostiques
et thérapeutiques en médecine.
Analyse des Terres Rares :
À l’exception du cérium,
la spectrophotométrie par absorbtion atomique est la méthode
de choix pour la mesure quantitative des terres rares.
Effets Biologiques :
I-Absorbtion :
Les métaux tirés
des terres rares ne sont pas absorbés par la peau, sont mal
absorbés par l'appareil gastro-intestinal, et sont lentement
absorbés par les poumons, ou par injection. Suite à l'absorption,
le scandium et les métaux tirés des terres rares tendent à
se concentrer dans le foie et le squelette. Le transport
vers l’os est plus important avec les terres rares ayant un
nombre atomique plus élevé. Après le dépôt dans le squelette,
il peut se passer des années avant que l’élimination ne soit
complétée. Le jeûne diminue l'excrétion.
II-Données Cliniques :
A-Générales :
Des maux de tête et des
nausées ont été rapportés suite à l’exposition à des poussières
et fumées provenant de l’utilisation des carbones légers creusés
contenant du lanthanum.
B-Poumons :
1-Exposition Aigue :
Si inhalés en assez grande
quantité, les composés des terres rares peuvent produire de
la pneumonite chimique aiguë d'irritation, et de la bronchite.
2-Exposition Chronique :
On a rapporté plus de
20 cas de pneumoconiose professionnelle, principalement chez
les photo-graveurs et les projectionistes, suite à l'inhalation
chronique de fumées d'oxydes de terres rares provenant de
lampes à arc au carbone. Le cérium, le lanthane, et le néodyme
sont les principaux oxydes de ces fumées; mais le samarium,
le terbium, l’ytterbium, et le luténium ont été également
retrouvés dans les nodules fibrotiques de cette pneumoconiose.
Dans certains de ces cas, des niveaux anormaux de ces terres
rares ont été trouvés dans les ongles suggérant une absorption
par les poumons.
C-Peau :
On a observé que le chlorure
de terbium est un irritant de la peau intacte. Les chlorures
de gadolinium et de samarium ont produit des ulcères sur la
peau déjà lésée.
Les chlorures de lutétium
et d'europium ont causé des cictrices étendues sur la peau
endommagée, et, avec le dysprosium, l’holmium, et l'erbium,
des nodules suite à des injections intradermiques.
D-Yeux :
Le chlorure de
chacune des terres rares a causé de l'irritation oculaire
sous forme de conjonctivite passagère. En outre, le chlorure
de terbium a produit des dommages cornéens. Les lanthanides
peuvent produire de l'opacité de la cornée endommagée.
Méthodes Diagnostiques :
Il n'y a aucun signe ou
symptôme pathognomonique de la toxicité des lanthanides. Un
historique d’exposition peut être nécessaire au diagnostique.
A-Radiographie Pulmonaire :
1-Exposition aigue :
Une radiographie pulmonaire
après inhalation aiguë massive peut montrer des signes d'oedème
ou de pneumonite
2-Exposition Chronique :
L'inhalation chronique
peut produire une image nodulaire diffuse sur la radiographie
du poumon due à la présence de nodules fibrotiques contenant
des terres rares. Les épreuves de la fonction pulmonaire peuvent
montrer un syndrome restrictif. L’analyse par fluorescence
aux rayons-x avec dispersion de l’énergie du liquide de lavage
broncho-alvéolaire peut établir ou confirmer l'exposition
professionnelle des travailleurs aux terres rares.
B-Excrétion Urinaire :
L'excrétion de métaux
provenant des terres rares dans l'urine est une petite partie
de tout ce qui est excrété par l’organisme, mais elle peut
être mesurée précisement. Aucune norme urinaire n'a été établie,
parce qu'on ne sait pas encore s'il y a une corrélation entre
le niveau urinaire et l'exposition, ou l'excrétion fécale.
C-Excrétion Fécale:
Des évaluations
de l'ingestion ont été habituellement basées sur des mesures
de terres rares dans les selles. L'excrétion fécale des lanthanides
est mesurable. Le niveau de l'excrétion change considérablement
selon la voie d'exposition et la solubilité du lanthanide.
Aucun indice de toxicité basé sur l'excrétion fécale n'a été
établi, mais la mesure des niveaux fécaux est un moyen plutôt
incommode pour surveiller l'exposition.
Traitement :
Certains lanthanides retardent
la guérison, causent de l’irritation et des ulcères de la
peau endommagée, et forment des nodules intradermiques. Un
soin supplémentaire devrait être appliqué pour le nettoyage
des blessures souillées par un lanthanide.
Si l’on suspecte une toxicité
aux lanthanides, le patient devrait être retiré de l’exposition.
Il n'y a aucune thérapie spécifique, et le traitement de
toute trouvaille clinique qui est censée être liée à une exposition
aux lanthanides, telle que la pneumonite chimique aigue, une
hématurie ou leucopénie, devrait traitée de façon habituelle.
Limite de l’Exposition :
La VEMP (Valeur
d’Exposition Moyenne Pondérée) est de 1mg/m3 au Québec pour
l’yttrium.
Contrôle de l’Exposition :
L'ingestion fortuite
est considérée inoffensive.
Le contact cutané
devrait être évité, particulièrement avec les terres rares
du groupe du terbium et de l’ytterbium.
Les employés avec
des coupures de la peau, des abrasions, de la dermatite, de
la conjonctivite, des blessures cornéennes ou un kératocône
ont besoin d’une protection qui empêchera la contamination
des lésions de la peau ou de l'œil, quelque soit la terre
rare mise en cause.
Les employés avec
pathologie pulmonaire, diminution de la fonction pulmonaire,
ou avec présence de fins nodules pulmonaires (pneumoconiose)
à la radiographie pulmonaire ont besoin d’une attention particulière
afin d’éviter l’exposition aux poussières et fumées de terres
rares.
Une attention particulière
devrait aussi être donnée pour éviter l'exposition aux terres
rares chez les employés ayant un temps de coagulation sanguine
augmenté, ou leucopénie.
Les terres rares
chauffées dégagent des fumées toxiques qui devront être contrôlées.
Edouard Bastarache
M.D. (Médecin du Travail & de l’Environnement)
Auteur de «
Substitutions de matériaux céramiques complexes »
edouardb@sorel-tracy.qc.ca
http://www.sorel-tracy.qc.ca/~edouardb/
Sorel-Tracy
Québec
Canada
Références :
1-Occupational
Medicine, Zenz C., dernière édition.
2-Sax’s Dangerous
Properties of Industrial Materials, Lewis C., dernière édition.
3-Toxicologie
Industrielle et Intoxications Professionnelles, Lauwerys RR..,dernière
édition.
4-INRS, Exposition
aux poussières de terres rares, Peltier A., 1986
