Structure
Il ne s’agit pas d’un diagramme de points sur des anneaux — mais d’un échantillon de Monte-Carlo de la véritable densité de probabilité |ψ|² pour chaque sous-couche occupée. Faites glisser pour faire pivoter. Le bleu et le violet indiquent les signes opposés de la fonction d’onde, ce qui rend la liaison possible.
Valeurs mesurées
Chaque barre indique où se situe mercure parmi les 118 éléments pour cette propriété.
Sources : masses atomiques standard de l’IUPAC 2021 · CRC Handbook of Chemistry and Physics · NIST. Les valeurs marquées ~ sont prédites plutôt que mesurées.
Taille, à l’échelle
Rayon de 151 pm — soit 0,151 nm ; il en faudrait donc environ 3,31 millions côte à côte pour couvrir un millimètre.
Plage thermique
Mercure est liquide dans une plage de 396 K, de 234 K à 630 K.
Où il se trouve
Mercure se trouve dans la période 6, groupe 12. Tous les éléments du groupe 12 possèdent le même nombre d’électrons externes, ce qui explique qu’ils se comportent de manière si similaire.
Autres Métaux de transition
Tous les métaux de transitionL’histoire
Le seul métal liquide à température ambiante — et une puissante neurotoxine.
La découverte du Mercure remonte à avant l'histoire écrite : des civilisations anciennes ont découvert indépendamment ce métal liquide fascinant dans des gisements naturels de cinabre. Le cinabre, minéral rouge vif (HgS), pouvait être chauffé pour libérer du mercure liquide et brillant, qui se déplaçait comme un être vivant — une propriété qui semblait magique aux peuples de l'Antiquité.
Il y a plus de 2 000 ans, les alchimistes chinois appelaient le mercure « vif-argent » et croyaient qu'il renfermait le secret de l'immortalité. L'empereur chinois Qin Shi Huang (259-210 avant notre ère) aurait consommé des pilules de mercure dans sa quête de la vie éternelle — ce qui, ironiquement, aurait accéléré sa mort par empoisonnement au mercure.
Des peintures funéraires égyptiennes de la XVIIIe dynastie (1550-1292 avant notre ère) montrent des ouvriers traitant du cinabre, ce qui témoigne d'une compréhension avancée de l'extraction du mercure. Les Égyptiens utilisaient le mercure dans les cosmétiques et lui attribuaient des propriétés mystiques reliant les mondes terrestre et divin.
Des philosophes grecs, notamment Aristote (384-322 avant notre ère), décrivaient le mercure comme de « l'argent liquide » et le reconnaissaient comme fondamentalement différent des autres métaux. Ils observaient que le mercure pouvait dissoudre l'or et l'argent, jetant ainsi les bases des théories alchimiques ultérieures.
Les ingénieurs romains développèrent des techniques avancées pour extraire le mercure des minerais de cinabre. Les mines d'Almadén, en Espagne, exploitées par les Romains à partir de 50 avant notre ère, devinrent la principale source de mercure de l'Empire. Les Romains utilisaient le mercure pour extraire l'or, en créant des amalgames qui révolutionnèrent la récupération des métaux précieux.
Pline l'Ancien (23-79 de notre ère) fournit des descriptions détaillées des propriétés du mercure et des méthodes d'extraction dans son « Histoire naturelle ». Ses écrits décrivent la capacité du mercure à extraire l'or du minerai, son utilisation dans les miroirs et les premières observations de ses effets toxiques sur les mineurs.
Les alchimistes islamiques firent progresser considérablement la chimie du mercure entre les VIIIe et XIIIe siècles. Jabir ibn Hayyan (722-815 de notre ère) développa la théorie mercure-soufre de la composition métallique, selon laquelle tous les métaux étaient constitués de mercure et de soufre dans des proportions différentes — une théorie qui influença l'alchimie pendant des siècles.
Les réseaux commerciaux établis durant cette période transportaient le mercure sur de très grandes distances. Le mercure des mines espagnoles atteignait la Chine par les routes de la soie, tandis que le mercure chinois se déplaçait vers l'ouest, créant la première économie mondiale du mercure.
La conquête espagnole des Amériques révéla d'immenses gisements de mercure dans la région de Huancavelica, au Pérou. Les colons espagnols comprirent rapidement que le mercure du Nouveau Monde pouvait accroître considérablement la production d'argent des mines mexicaines et péruviennes grâce aux procédés d'amalgamation.
Les mines de mercure de Huancavelica, surnommées « la montagne du poison » par les peuples autochtones, devinrent le lieu de travail le plus meurtrier de l'Amérique coloniale. Les archives coloniales espagnoles indiquent que plus de 8 millions de travailleurs autochtones moururent dans ces mines en trois siècles — un coût humain qui finança l'expansion impériale espagnole.
Le procédé patio, mis au point par Bartolomé de Medina en 1554, utilisait le mercure pour extraire l'argent de minerais pauvres. Cette technique révolutionnaire augmenta la production d'argent de 300 %, mais nécessitait d'énormes quantités de mercure, ce qui entraîna une exploitation intensive à Huancavelica et à Almadén.
Le commerce mondial du mercure reliait à cette époque l'Amérique espagnole aux marchés européens et asiatiques. Les navires de mercure traversant le Pacifique reliaient la production d'argent américaine à la demande chinoise en métaux précieux, créant le premier véritable marché mondial des matières premières.
Evangelista Torricelli (1608-1647) utilisa les propriétés uniques du mercure pour inventer le baromètre en 1643, démontrant que l'air possède un poids et créant la première méthode précise de mesure de la pression atmosphérique. Sa colonne de mercure devint la référence mondiale pour la mesure de la pression.
Gabriel Fahrenheit (1686-1736) mit au point le thermomètre à mercure, révolutionnant la mesure de la température. La dilatation linéaire du mercure et sa vaste plage d'état liquide le rendaient idéal pour établir des échelles de température précises, faisant des thermomètres à mercure des références scientifiques pendant trois siècles.
Antoine Lavoisier (1743-1794) étudia le rôle du mercure dans les réactions chimiques, notamment son comportement lorsqu'il est chauffé à l'air. Ses expériences sur l'oxyde de mercure contribuèrent à établir la véritable nature de la combustion et la composition de l'air, participant à la révolution chimique.
Alessandro Volta (1745-1827) découvrit que la vapeur de mercure conduit l'électricité, ce qui conduisit aux premières applications électriques. Ses travaux sur le mercure contribuèrent à la compréhension de la conduction électrique et menèrent à la mise au point des lampes à vapeur de mercure.
La ruée vers l'or en Californie (1849-1855) créa une demande considérable de mercure, les mineurs utilisant l'amalgamation pour extraire l'or des dépôts alluviaux. La mine de New Almaden, en Californie, devint la source de mercure la plus productive d'Amérique du Nord, fournissant la technologie qui rendit possible la ruée vers l'or.
La fabrication de chapeaux en feutre utilisait des composés du mercure dans les procédés de feutrage, provoquant le syndrome du « chapelier fou » par exposition chronique au mercure. Cette application industrielle démontra la polyvalence du mercure tout en révélant ses effets dangereux sur la santé par l'empoisonnement des ouvriers.
La fabrication de miroirs à Venise développa des techniques sophistiquées utilisant des amalgames mercure-étain pour créer les plus beaux miroirs du monde. Les miroitiers vénitiens protégeaient leurs secrets fondés sur le mercure avec tant de soin que la révélation des techniques était passible de mort.
La fabrication d'instruments scientifiques prospéra, car les propriétés uniques du mercure permettaient de produire des baromètres, des thermomètres et d'autres appareils de mesure de précision. Ces instruments devinrent essentiels à la météorologie, à la navigation et à la recherche scientifique dans le monde entier.
La maladie de Minamata au Japon (1956) apporta une preuve tragique des dangers environnementaux du mercure. L'empoisonnement au méthylmercure dû à une pollution industrielle provoqua de graves dommages neurologiques chez des milliers de personnes, sensibilisant le monde entier à la persistance du mercure dans l'environnement et à sa toxicité.
Les recherches environnementales révélèrent la circulation mondiale du mercure dans l'atmosphère, les océans et les écosystèmes. Les scientifiques découvrirent que le mercure émis n'importe où sur Terre peut affecter les écosystèmes du monde entier par transport atmosphérique et bioaccumulation dans les chaînes alimentaires.
Les applications de la physique nucléaire utilisent les propriétés nucléaires uniques du mercure dans des installations de recherche spécialisées. Les cibles de mercure des sources de neutrons par spallation permettent des recherches avancées sur les matériaux, bien que ces applications exigent d'importantes précautions de sécurité.
La Convention de Minamata (2013) représente la reconnaissance internationale de la menace environnementale mondiale que constitue le mercure. Ce traité engage les nations à réduire l'utilisation et les émissions de mercure, marquant l'évolution de la relation de l'humanité avec cet élément fascinant mais dangereux.
Les solutions modernes ont remplacé le mercure dans la plupart de ses applications traditionnelles. Les thermomètres numériques, l'éclairage à LED et les interrupteurs sans mercure offrent la même fonctionnalité sans les risques sanitaires et environnementaux, illustrant la capacité de la science à améliorer les technologies anciennes.
Applications
Thermomètres traditionnels exploitaient la propriété unique du mercure de se dilater uniformément sur une large plage de températures. L’état liquide du mercure à température ambiante et sa dilatation linéaire le rendaient idéal pour mesurer précisément les températures de -39°C à 357°C. Bien qu’ils aient été largement abandonnés en raison des préoccupations liées à leur toxicité, les thermomètres au mercure restent la référence absolue en matière de précision dans certaines applications scientifiques.
Baromètres et manomètres s’appuient sur la masse volumique élevée du mercure (13.5 g/cm³) pour mesurer avec une précision exceptionnelle les pressions atmosphériques et celles des gaz. Le célèbre tube de Torricelli utilise le poids du mercure pour créer un vide et mesurer la pression atmosphérique — un principe découvert en 1643 qui a révolutionné la météorologie et la physique.
Équipements de laboratoire comprenant des pompes à diffusion, des contacts électriques et des électrodes spécialisées tirent parti de l’excellente conductivité électrique et de l’inertie chimique du mercure. Les centres de recherche utilisent encore des cathodes de mercure dans certaines applications électrochimiques lorsqu’aucune solution de remplacement adéquate n’existe.
Étalons de calibration utilisés pour les mesures de précision reposent sur les propriétés constantes du mercure. Le point triple du mercure sert de référence fondamentale de température dans l’Échelle internationale de température, garantissant la cohérence des mesures à l’échelle mondiale.
Lampes à vapeur de mercure produisent une lumière ultraviolette intense destinée à la stérilisation, au traitement de l’eau et à des procédés industriels spécialisés. Ces lampes génèrent un rayonnement UV-C qui détruit efficacement les bactéries, les virus et autres agents pathogènes, ce qui les rend utiles dans les systèmes de purification de l’air et de l’eau.
Éclairage fluorescent contient de petites quantités de vapeur de mercure qui produisent une lumière ultraviolette lorsqu’elles sont excitées. Cette lumière UV provoque ensuite l’émission de lumière visible par les revêtements phosphorescents, créant l’éclairage économe en énergie qui dominait l’éclairage commercial et résidentiel avant la technologie LED.
Interrupteurs et relais électriques utilisent la conductivité du mercure liquide pour créer des dispositifs de commutation silencieux et fiables. Les interrupteurs au mercure ne comportent aucune pièce mobile susceptible de s’user et peuvent supporter des courants élevés sans formation d’arc électrique, ce qui les rend utiles dans des applications industrielles spécialisées.
Redresseurs à vapeur de mercure dans les systèmes électriques de forte puissance utilisent la vapeur de mercure pour convertir le courant alternatif en courant continu. Ces dispositifs peuvent gérer des niveaux de puissance considérables et restent importants dans certaines applications industrielles, comme les systèmes ferroviaires électriques.
Production chlore-alcali utilisait historiquement des cathodes de mercure pour produire du chlore gazeux et de l’hydroxyde de sodium à partir d’eau salée. Bien qu’elle ait été largement remplacée par la technologie des membranes en raison de préoccupations environnementales, certaines installations utilisent encore la technologie des cellules au mercure pour produire du chlore ultrapur nécessaire dans des applications spécialisées.
Procédés catalytiques dans l’industrie chimique emploient des composés du mercure comme catalyseurs dans certaines réactions de synthèse organique. Les sels de mercure catalysent l’hydratation de l’acétylène pour produire de l’acétaldéhyde, bien que des solutions plus sûres soient de plus en plus privilégiées.
Chimie des amalgames exploite la capacité du mercure à dissoudre de nombreux métaux pour créer des alliages utiles. Cette propriété permet la purification des métaux, les procédés d’extraction et des applications métallurgiques spécialisées lorsque les techniques conventionnelles sont inadéquates.
Fabrication pharmaceutique utilise occasionnellement des composés du mercure dans des réactions de synthèse spécialisées, bien que des réglementations strictes et des méthodes alternatives aient considérablement réduit ces applications.
Plombages en amalgame dentaire combinaient le mercure avec l’argent, l’étain et le cuivre pour créer des restaurations dentaires durables. Ces plombages, utilisés depuis plus de 150 ans, offraient des réparations dentaires solides et durables. Bien que les matériaux composites modernes soient privilégiés, les plombages en amalgame restent efficaces et sûrs pour de nombreux patients.
Composés antiseptiques comme le mercurochrome et le thimérosal exploitaient les propriétés antimicrobiennes du mercure pour traiter les plaies et préserver les vaccins. Ces applications ont été largement abandonnées en raison des préoccupations liées à la toxicité et de la disponibilité de solutions plus sûres.
Dispositifs médicaux comprenant les sphygmomanomètres (tensiomètres) utilisaient des colonnes de mercure pour mesurer précisément la pression. Bien que les appareils numériques soient désormais la norme, les sphygmomanomètres au mercure restent la référence pour la précision de la mesure de la pression artérielle.
Extraction de l’or par amalgame est pratiquée depuis plus de 2 000 ans. La capacité du mercure à dissoudre l’or permet de récupérer de fines particules d’or à partir du minerai et des sédiments. Bien que les préoccupations environnementales aient entraîné des restrictions, cette méthode est encore utilisée dans certaines exploitations minières artisanales à travers le monde.
Traitement de l’argent utilise également l’amalgamation au mercure pour séparer les métaux précieux du minerai. Le procédé consiste à mélanger le mercure au minerai broyé, afin que le mercure absorbe les métaux précieux, puis à le chauffer pour faire évaporer le mercure et récupérer le métal pur.
Fabrication des miroirs utilisait historiquement le mercure pour créer des surfaces réfléchissantes en recouvrant le verre d’un amalgame de mercure et d’étain. Ces miroirs offraient une réflectivité et une durabilité supérieures, mais les revêtements modernes d’aluminium et d’argent ont remplacé les procédés à base de mercure.
Recherche nucléaire exploite les propriétés nucléaires uniques du mercure dans des applications spécialisées. Le mercure sert de matériau cible dans les sources de neutrons par spallation, où des protons de haute énergie entrent en collision avec les noyaux de mercure pour produire des faisceaux intenses de neutrons destinés à la recherche sur les matériaux.
Production d’isotopes utilise des cibles de mercure pour créer des isotopes radioactifs destinés à des applications médicales et à la recherche. Le procédé consiste à bombarder le mercure avec des particules pour créer des isotopes spécifiques nécessaires à la médecine nucléaire et à la recherche scientifique.
Applications spatiales ont inclus le mercure dans des systèmes de propulsion spécialisés et des dispositifs électriques lorsque ses propriétés uniques justifiaient les risques. Certains premiers systèmes satellitaires utilisaient des piles et des interrupteurs au mercure pour leur fiabilité dans les conditions spatiales.
Les thermomètres traditionnels des maisons anciennes peuvent encore contenir du mercure, reconnaissable au liquide argenté qui monte et descend avec la température. Ces thermomètres fournissent des mesures extrêmement précises, mais présentent de graves risques pour la santé s’ils se cassent. La plupart des pays ont interdit les thermomètres au mercure à usage domestique, les remplaçant par des modèles numériques ou à base d’alcool.
Les thermomètres médicaux contenant du mercure étaient autrefois présents dans toutes les armoires à pharmacie. Bien qu’incroyablement précis, un seul thermomètre cassé libère suffisamment de vapeur de mercure pour dépasser les niveaux acceptables dans l’air intérieur. Si vous trouvez de vieux thermomètres au mercure, contactez le centre local de collecte des déchets dangereux pour les éliminer en toute sécurité.
Les thermomètres à confiserie et de friture peuvent encore contenir du mercure dans les anciens modèles. Vérifiez votre matériel de cuisine et remplacez tout appareil contenant du mercure par un modèle numérique offrant une précision comparable sans risques pour la santé.
Les ampoules fluorescentes de votre maison et de votre bureau contiennent de petites quantités de vapeur de mercure — généralement 3-5 milligrammes par ampoule. Lorsque l’ampoule se casse, ce mercure peut se vaporiser et présenter des risques pour la santé. Aérez toujours la pièce lors du nettoyage d’une ampoule fluorescente cassée et n’aspirez jamais les débris.
Les lampes fluorescentes compactes (LFC) contiennent également du mercure, mais en plus petites quantités que les tubes fluorescents traditionnels. Bien que ces ampoules économes en énergie contribuent à réduire les émissions globales de mercure des centrales électriques, elles doivent être éliminées correctement dans des centres de recyclage.
Les ampoules LED ne contiennent pas de mercure et constituent l’option d’éclairage la plus sûre et la plus efficace. Le passage aux LED a considérablement réduit l’exposition domestique au mercure, tout en offrant une meilleure qualité d’éclairage et des économies d’énergie.
Les anciens interrupteurs électriques des maisons construites avant 1970 peuvent contenir des interrupteurs à bascule au mercure, notamment dans les thermostats et certains interrupteurs d’éclairage. Ces interrupteurs silencieux contiennent du mercure qui peut se répandre si l’appareil est endommagé lors de son retrait ou de travaux de rénovation.
Les plombages dentaires argentés contiennent en réalité environ 50 % de mercure mélangé à de l’argent, de l’étain et du cuivre. Ces plombages en « amalgame » sont utilisés depuis plus de 150 ans et restent efficaces pour restaurer les dents. Cependant, ils libèrent de petites quantités de vapeur de mercure lorsque vous mâchez.
La plupart des dentistes proposent désormais des solutions composites offrant une durabilité comparable sans exposition au mercure. Si vous avez des plombages en amalgame, évitez de les faire retirer sans nécessité, sauf si votre dentiste le recommande, car le processus de retrait peut augmenter temporairement l’exposition au mercure.
La sécurité dentaire concernant l’amalgame reste discutée. Bien que les principales organisations de santé considèrent l’amalgame comme sûr pour la plupart des personnes, les femmes enceintes et les jeunes enfants peuvent envisager des solutions sans mercure pour de nouveaux soins dentaires.
Les baromètres et manomètres anciens présents chez vos grands-parents peuvent contenir du mercure. Ces beaux instruments utilisent le poids du mercure pour mesurer la pression atmosphérique, mais peuvent libérer des quantités dangereuses de mercure s’ils sont endommagés.
Certains jouets et bijoux importés se sont révélés contenir du mercure, notamment des articles provenant de pays où la réglementation est moins stricte. Achetez toujours les jouets et les bijoux auprès de sources fiables et méfiez-vous des articles importés à un prix inhabituellement bas.
Les crèmes éclaircissantes pour la peau provenant de certaines sources contiennent illégalement des composés du mercure. Ces produits peuvent provoquer une grave intoxication au mercure et doivent être évités. Vérifiez les listes d’ingrédients et achetez des cosmétiques uniquement auprès de sources réglementées.
Certaines piles bouton des anciens appareils contenaient du mercure, bien que celui-ci ait été largement supprimé. Lorsque vous éliminez des piles, utilisez des installations de recyclage appropriées afin d’éviter que le mercure ne pénètre dans l’environnement.
Les poissons et les fruits de mer peuvent contenir du mercure qui se bioaccumule le long de la chaîne alimentaire. Les grands poissons prédateurs comme le requin, l’espadon et le maquereau royal ont tendance à présenter des niveaux de mercure plus élevés. Les femmes enceintes et les jeunes enfants devraient limiter la consommation de ces espèces.
Les centrales électriques au charbon rejettent du mercure qui finit par se déposer dans les cours d’eau, où les bactéries le transforment en méthylmercure — sa forme la plus toxique. Ce mercure se concentre ensuite dans les poissons et les coquillages, faisant des produits de la mer la principale source d’exposition au mercure pour la plupart des personnes.
Les efforts d’assainissement de l’environnement visent à réduire les émissions de mercure provenant des sources industrielles. Choisir un éclairage LED et soutenir les énergies propres contribue à réduire la pollution au mercure liée à la production d’électricité.
La prévention de l’intoxication au mercure commence par la sensibilisation. Ne manipulez jamais le mercure liquide à mains nues et aérez toujours les espaces où du mercure pourrait être présent. Les petites fuites de mercure nécessitent des procédures de nettoyage particulières — n’utilisez jamais d’aspirateur.
La sécurité à la maison consiste à repérer les articles contenant du mercure et à les éliminer correctement. De nombreuses communes organisent des journées de collecte des déchets dangereux spécialement pour des articles comme les thermomètres au mercure, les ampoules fluorescentes et les anciens interrupteurs.
Les symptômes d’une exposition au mercure comprennent des tremblements, des troubles de la mémoire et des changements d’humeur. Si vous pensez avoir été exposé au mercure, consultez un professionnel de santé qui pourra prescrire les examens appropriés et recommander un traitement si nécessaire.
Des produits de remplacement existent désormais pour pratiquement toutes les applications traditionnelles du mercure. Les thermomètres numériques, les ampoules LED et les matériaux dentaires sans mercure offrent les mêmes avantages sans risques pour la santé.
D’où il vient
0,085 mg/kg de la croûte terrestre · plus abondant que 42 % des éléments
La présence du mercure dans la croûte terrestre reflète des processus géologiques uniques qui concentrent cet élément volatil. Avec une abondance moyenne dans la croûte de seulement 0,08 partie par million, le mercure est relativement rare. La majeure partie du mercure se forme lors d’activités volcaniques et de processus hydrothermaux qui transportent le mercure des profondeurs de la Terre vers des gisements de surface.
Le cinabre (HgS) constitue le principal minerai de mercure, formant des cristaux rouge vif caractéristiques dans les zones d’activité volcanique récente. Ces gisements concentrent le mercure selon un processus au cours duquel des fluides contenant du mercure remontent à travers les fractures des roches, se refroidissant et se cristallisant à l’approche de la surface.
Les gisements hydrothermaux créent les concentrations de mercure les plus riches grâce à une eau chaude chargée en minéraux qui dissout et redépose les composés du mercure. Ces processus s’étendent sur des milliers d’années et créent des gisements de mercure économiquement exploitables dans les régions où l’activité géologique est active ou récente.
La nature volatile du mercure signifie qu’il se vaporise et se déplace facilement à travers les formations rocheuses, se concentrant souvent dans des zones éloignées de sa source initiale. Cette mobilité crée des configurations de gisements complexes qui mettent à l’épreuve à la fois la compréhension géologique et les activités minières.
La Chine domine la production mondiale de mercure, représentant environ 80 % de la production mondiale. La mine de mercure de Wanshan, dans la province du Guizhou, a été exploitée pendant plus de 600 ans avant sa fermeture en 2001, constituant l’un des plus grands gisements de mercure de l’histoire. La production actuelle de la Chine provient de nombreux gisements plus petits répartis dans tout le pays.
Le Kirghizistan abrite le gisement de Khaidarkan, l’une des principales mines de mercure encore en activité dans le monde. Situé dans la vallée de Ferghana, ce gisement produit du mercure depuis plus de 50 ans et renferme d’importantes réserves restantes.
L’Espagne possède le célèbre district mercurifère d’Almadén, exploité pendant plus de 2 000 ans avant sa fermeture en 2003. Almadén a produit environ un tiers de tout le mercure jamais extrait et constitue le plus grand gisement de mercure connu au monde. Le site est désormais classé au patrimoine mondial de l’UNESCO.
Les États-Unis ont historiquement produit d’importantes quantités de mercure dans la chaîne côtière de Californie, notamment dans les districts de New Almaden et de New Idria. Ces gisements ont fourni du mercure pendant la ruée vers l’or en Californie et la Seconde Guerre mondiale, mais ils sont aujourd’hui fermés en raison de préoccupations environnementales.
L’Italie a exploité le district mercurifère du Monte Amiata, en Toscane, qui a contribué de manière importante à l’approvisionnement mondial avant sa fermeture dans les années 1980. Ces gisements se sont formés selon les mêmes processus géologiques que ceux à l’origine des célèbres sources chaudes de Toscane.
Les régions volcaniques actives continuent d’émettre du mercure par leurs fumerolles et leurs sources chaudes. Le parc national de Yellowstone, par exemple, libère plusieurs tonnes de mercure chaque année par l’intermédiaire de ses manifestations géothermiques — un processus naturel qui se poursuit depuis des milliers d’années.
Les systèmes géothermiques du monde entier transportent le mercure des sources crustales profondes jusqu’à la surface. Les champs géothermiques d’Islande, la région italienne de Toscane et les Geysers de Californie présentent tous des concentrations élevées de mercure liées à leur activité géothermique.
L’activité volcanique récente peut créer de nouveaux gisements de mercure par des processus observables en temps réel. L’éruption du mont St. Helens en 1980 a déposé des quantités mesurables de mercure dans les zones environnantes, montrant que les processus volcaniques continuent aujourd’hui de former des gisements de mercure.
Le volcanisme sous-marin libère du mercure dans les systèmes océaniques, où il peut se concentrer dans les sédiments marins. Les sources des grands fonds océaniques représentent des sources importantes de mercure pour les milieux marins et influencent le cycle mondial du mercure.
Les gisements de charbon contiennent du mercure provenant de matières végétales anciennes et de processus géologiques. Lorsque le charbon brûle, ce mercure se vaporise et pénètre dans l’atmosphère, faisant de la combustion du charbon la principale source unique de pollution au mercure dans le monde.
Les activités d’extraction de l’or rencontrent souvent du mercure dans les gisements de minerai, en particulier dans les régions où le mercure a été historiquement utilisé pour extraire l’or. De nombreuses mines d’or doivent gérer une contamination au mercure provenant à la fois de sources naturelles et d’anciennes pratiques minières.
Le recyclage industriel récupère le mercure de différents flux de déchets, notamment des ampoules fluorescentes, des amalgames dentaires et des appareils électroniques. Ces sources secondaires fournissent désormais une part importante du mercure utilisé dans les applications légales restantes.
La contamination héritée de l’utilisation passée du mercure crée des sources environnementales persistantes. Les anciens sites d’extraction du mercure, les installations industrielles et les zones où le mercure a été historiquement utilisé continuent de libérer du mercure dans l’air et l’eau des décennies après l’arrêt des activités.
Le transport atmosphérique fait du mercure un polluant mondial qui parcourt des milliers de kilomètres depuis les sources d’émission. Le mercure se vaporise facilement et peut rester en suspension dans l’air pendant des mois, permettant aux émissions locales d’affecter des écosystèmes éloignés.
La circulation océanique redistribue le mercure à l’échelle mondiale par l’intermédiaire de cycles biogéochimiques complexes. Les eaux profondes des océans contiennent du mercure accumulé pendant des décennies, qui retourne progressivement dans les eaux de surface et affecte les chaînes alimentaires marines du monde entier.
L’accumulation dans les sols et les sédiments se produit dans les zones situées sous le vent ou en aval des sources de mercure. Les sols forestiers, en particulier, peuvent accumuler du mercure au fil du temps et créer des réservoirs environnementaux à long terme qui continuent d’affecter les écosystèmes.
La concentration biologique augmente les niveaux de mercure le long des chaînes alimentaires, les prédateurs supérieurs comme le thon et les requins présentant des concentrations de mercure des milliers de fois supérieures à celles de l’eau de mer environnante. Cette bioamplification fait du mercure une préoccupation particulière pour la santé humaine en raison de la consommation de produits de la mer.
La Convention de Minamata sur le mercure, en vigueur depuis 2017, restreint le commerce et l’utilisation du mercure dans le monde. Ce traité international vise à protéger la santé humaine et l’environnement contre les rejets anthropiques de mercure, et influence fortement l’offre et la demande de mercure.
Les fermetures de mines dans le monde ont considérablement réduit la production primaire de mercure. La plupart des grandes mines de mercure ont fermé en raison de préoccupations environnementales, ce qui rend la récupération secondaire de plus en plus importante pour répondre aux besoins légitimes restants en mercure.
Les stocks stratégiques de certains pays contiennent des réserves de mercure issues d’anciennes applications militaires et industrielles. Ces stocks représentent des quantités importantes de mercure qui doivent être gérées en toute sécurité afin d’éviter leur rejet dans l’environnement.
L’approvisionnement futur proviendra probablement principalement du recyclage et de la récupération comme sous-produit d’autres activités minières. À mesure que l’extraction intentionnelle du mercure diminue, les autres sources deviennent relativement plus importantes pour répondre aux besoins légitimes en mercure.
Manipulation
Le mercure est l’un des éléments les plus toxiques et présente de graves risques pour la santé sous toutes ses formes. Même de très petites quantités peuvent provoquer de graves lésions neurologiques, une insuffisance rénale et la mort. Le mercure métallique se vaporise à température ambiante, créant des vapeurs invisibles, inodores et extrêmement dangereuses.
AUCUN NIVEAU D’EXPOSITION SÛR n’existe pour le mercure. Tout contact avec du mercure liquide ou toute inhalation de vapeur de mercure peut provoquer une intoxication. Les enfants et les femmes enceintes sont particulièrement vulnérables ; l’exposition peut entraîner des lésions cérébrales permanentes et des troubles du développement.
NE JAMAIS MANIPULER DE MERCURE sans équipement de protection et formation appropriés. Même un bref contact cutané peut entraîner l’absorption de mercure et une intoxication. Les déversements de mercure nécessitent un nettoyage professionnel immédiat ; n’essayez jamais de nettoyer vous-même un déversement de mercure.
L’inhalation de vapeur de mercure est la voie d’exposition la plus dangereuse. À température ambiante, le mercure produit des concentrations de vapeur pouvant dépasser de 100 fois les niveaux sûrs. La vapeur est incolore, inodore et indétectable sans équipement spécialisé.
Une intoxication aiguë par inhalation provoque des douleurs thoraciques, des difficultés respiratoires, de la toux et de la fièvre en quelques heures. Une exposition élevée peut entraîner une lésion pulmonaire aiguë, une insuffisance rénale et la mort. Même une exposition chronique de faible niveau provoque des tremblements, des pertes de mémoire et des changements de personnalité.
La ventilation est CRITIQUE dans toute zone où du mercure peut être présent. Toutefois, une ventilation standard est insuffisante contre les vapeurs de mercure ; des systèmes d’extraction spécialisés et une surveillance de l’air sont nécessaires dans les environnements professionnels.
La protection respiratoire nécessite des systèmes à adduction d’air ou des respirateurs spécialisés contre les vapeurs de mercure. Les masques antipoussières standard et même les respirateurs à cartouche chimique offrent une protection insuffisante contre les vapeurs de mercure.
Les symptômes d’une intoxication au mercure comprennent des tremblements, en particulier des mains, des pertes de mémoire, des changements de personnalité, de l’irritabilité et des difficultés de concentration. Ces symptômes peuvent apparaître progressivement après plusieurs semaines ou plusieurs mois d’exposition.
Les effets d’une exposition chronique comprennent des lésions cérébrales permanentes, une maladie rénale, des troubles auto-immuns et des problèmes de reproduction. Le mercure s’accumule dans les organes et peut provoquer des dommages des années après l’arrêt de l’exposition.
Les risques liés à la grossesse et au développement sont extrêmes. Le mercure traverse le placenta et endommage les systèmes nerveux en développement. Les femmes enceintes doivent éviter toute exposition au mercure, car même de très petites quantités peuvent provoquer des malformations congénitales et des retards du développement.
Le méthylmercure (présent dans les poissons contaminés) est encore plus toxique que le mercure métallique. Il se concentre dans les poissons et les crustacés, faisant des produits de la mer la principale source d’exposition au mercure pour la plupart des gens.
Les thermomètres cassés créent immédiatement des zones dangereuses. Un seul thermomètre médical à mercure contient suffisamment de mercure pour contaminer une grande pièce. N’aspirez jamais les déversements de mercure : cela vaporise le mercure et répand la contamination.
La casse d’une ampoule fluorescente libère de la vapeur de mercure pouvant dépasser les niveaux sûrs de l’air intérieur. Aérez immédiatement la zone, évacuez-la pendant 15+ minutes et nettoyez soigneusement les débris sans passer l’aspirateur. Les femmes enceintes et les enfants doivent éviter complètement la zone.
Les anciens interrupteurs et thermostats peuvent contenir du mercure susceptible de se déverser lors de leur retrait ou de travaux de rénovation. Faites retirer et éliminer en toute sécurité les appareils contenant du mercure par des professionnels qualifiés.
Le nettoyage d’un déversement de mercure nécessite les services professionnels de traitement des matières dangereuses pour toute quantité supérieure à quelques gouttes. Les petits déversements nécessitent des procédures de nettoyage spécialisées, un équipement de protection et une élimination appropriée des matériaux contaminés.
La protection des travailleurs dans les secteurs exposés au mercure nécessite des programmes de sécurité complets comprenant la surveillance de l’air, une surveillance médicale, des équipements de protection et des procédures d’intervention d’urgence.
Les limites d’exposition admissibles sont extrêmement basses : 0.1 mg/m³ en moyenne sur 8 heures. Toutefois, même des expositions inférieures à ces limites peuvent entraîner des effets sur la santé chez les personnes sensibles.
La surveillance médicale des travailleurs exposés au mercure comprend des analyses régulières d’urine et de sang, des examens neurologiques et des tests de la fonction rénale. La détection précoce d’une intoxication au mercure est essentielle pour prévenir des dommages permanents.
Des procédures d’urgence doivent être en place en cas de déversement de mercure, de défaillance d’un équipement ou d’exposition d’un travailleur. Les premiers secours comprennent l’éloignement immédiat de la source d’exposition, la décontamination et des soins médicaux d’urgence.
NE JAMAIS JETER DE MERCURE avec les ordures ordinaires, dans les canalisations ou dans l’environnement. Le mercure est un polluant mondial persistant qui s’accumule dans les chaînes alimentaires et affecte les écosystèmes du monde entier.
Les installations de traitement des déchets dangereux sont la seule méthode d’élimination appropriée pour les articles contenant du mercure. De nombreuses collectivités organisent des journées de collecte spéciales pour les ampoules fluorescentes, les thermomètres et autres appareils contenant du mercure.
La contamination de l’environnement par le mercure persiste pendant des décennies ou des siècles. Même de petites quantités libérées dans l’air ou l’eau peuvent se déplacer à l’échelle mondiale et se concentrer dans les poissons, affectant la santé humaine loin de la source d’origine.
Des solutions de remplacement existent pour pratiquement toutes les applications du mercure. Les thermomètres numériques, les éclairages à LED et les interrupteurs électroniques offrent la même fonctionnalité sans les risques pour la santé et l’environnement.
Une urgence liée à une exposition au mercure nécessite des soins médicaux immédiats. Appelez immédiatement le centre antipoison (1-800-222-1222 aux États-Unis) et les services médicaux d’urgence en cas de suspicion d’exposition au mercure.
Les premiers secours en cas de contact cutané comprennent le retrait immédiat des vêtements contaminés et un lavage soigneux à l’eau et au savon. N’utilisez pas d’eau chaude, car elle augmente l’absorption du mercure.
Une urgence par inhalation nécessite une évacuation immédiate vers l’air frais et des soins médicaux d’urgence. Surveillez la respiration et administrez de l’oxygène si vous êtes formé pour le faire. Une intoxication au mercure peut provoquer une insuffisance respiratoire retardée.
L’évacuation en cas de déversement doit concerner toutes les personnes, en particulier les enfants et les femmes enceintes. Aérez la zone et n’y retournez pas tant que le nettoyage professionnel n’est pas terminé et que des analyses de l’air n’ont pas confirmé la sécurité des lieux.
Réponses rapides
Mercure (symbole Hg) est l’élément 80 du tableau périodique, un Métal de transition de la période 6, du groupe 12. Le seul métal liquide à température ambiante — et une puissante neurotoxine. À température ambiante, c’est un liquide.
[Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² ; elle comporte 6 couches occupées, avec la répartition 2, 8, 18, 32, 18, 2.Mercure fond à 234.3 K (-38.8 °C) et bout à 629.9 K (356.7 °C).
La masse atomique standard de Mercure est de 200.592 u. Il s’agit d’une moyenne pondérée de ses isotopes présents naturellement, ce qui explique qu’elle soit rarement un nombre entier.
Mercure a une masse volumique de 13.534 g/cm³. L’eau a une masse volumique de 1.0 g/cm³ ; un bloc de Mercure est donc environ 13.5× plus lourd.
Mercure a une électronégativité de Pauling de 2. L’échelle va de 0.70 (le francium, le moins attiré par les électrons) à 3.98 (le fluor, le plus attiré). Les valeurs de cette plage intermédiaire tendent à former des liaisons covalentes plutôt que des liaisons fortement ioniques.
Mercure est connu depuis l’Antiquité — il existe sous une forme utilisable sans réduction du minerai ; aucune personne en particulier ne peut donc être créditée de sa découverte. Le nom vient de la planète Mercure ; symbole dérivé de hydrargyrum.
Mercure constitue environ 0.085 mg/kg de la croûte terrestre — véritablement rare, ce qui explique son prix élevé.