Ievoli Sunle naufrage d’un chimiquier

Le contexte

Le 11 octobre 2000 à 9 heures, le cargo chimiquier Ievoli Sun coule, entraînant par le fond sa cargaison :

• 4000 tonnes de styrène,

• 1000 tonnes de méthyléthylcétone

• et autant d’alcool isopropylique.

Où est le problème ?

Quels risques ?

• Risques locaux :– Pollution ?– Incendie, explosion ?

• Risque éloignés– Pollution côtière ?– Autres ?

Notion de solubilité

Définition

• La solubilité est la quantité maximale d ’une espèce chimique que l ’on peut dissoudre dans un solvant donné.

Exemples

• Solubilité du sel dans l’eau

• Evaporation du solvant

Dissolution

Lors de la dissolution d ’une espèce chimique moléculaire, les molécules de l’espèces dissoutes sont dispersées dans le solvant.

• sucre dans l ’eau,

• alcool dans l ’eau

• espèce chimique odorante dans l ’alcool

• ...

Dissolution d ’une espèce chimique ionique

•Structure d ’une espèce chimique ionique :

constituée d ’anions et de cations

Chlorure de sodiummacroscopique / microscopique

Solubilité

La solubilité s ’exprime :

• En gramme d ’espèce chimique dissoute par litre de solution obtenue (g/L) dans le cas des espèces chimiques solide ou liquide (ou en %).

• En litre de gaz dissous par litre de solution (L/L, ou v/v).

Tout n’est pas soluble dans tout

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L ’Ievoli Sun après le nauffrage

70 m

styrène 4000 t

méthyléthylcétone 1000 t propan-2-ol 1000 t

évaporation

dissolution

fuite de styrène

dissolution

Constantes physiques Méthyléthylcétone

• Densité• Température de fusion• Température d’ébullition• Point éclair• solubilité dans l ’eau• DL50 chez le rat• Formule brute

• 0,80• -86°C• +79°C• -6°C• 27,5%• 6,86 mL/kg

• C4H8O

Constantes physiques Isopropanol

• Densité• Température de fusion• Température d’ébullition• Point éclair• solubilité dans l ’eau• DL50 chez l ’homme• Formule brute

• 0,78• -88°C• +82°C• 12°C• totalement• 100 mL

• C3H7OH

Constantes physiques Styrène

• Densité• Température de fusion• Température d’ébullition• Point éclair• solubilité dans l ’eau• DL50 chez la souri• Formule brute

• 0,91• -30°C• +145°C• 89°C• 0,22 g/L• 300 mg/kg

• C8H8

Risque d ’inflammation

• Qu ’est ce qu’une flamme ?

• Cas des liquides

Chaleur de vaporisation

• Définition :

C ’est la chaleur qu’il faut apporter pour transformer 1 g de liquide en gaz.

• Cas du styrène :

Chaleur de vaporisation : 0,4 kJ/g

Chaleur de combustion : 44 kJ/g

Les liquides ne brûlent pasils se vaporisent

et leur vapeur brûle.

Pression de vapeur saturanted ’un liquide

Modèle microscopique d’un gaz

Les gaz sont constitués de molécules indépendantes, éloignées les unes des autres

Modèle microscopique d’un gaz

Les molécules constituant un gaz se déplace en permanence, en ligne droite.

Modèle microscopique d’un gaz

Les molécules constituant un gaz choquent les parois du récipient.

Modèle microscopique d’un gaz

Les molécules constituant un gaz se choquent entre elles.

Application du modèle

Pourquoi l ’eau ne rentre-t-elle pratiquement pas dans le verre ?

Application du modèle

Pourquoi, à grande profondeur, l ’eau pénettre-t-elle un peu dans le verre ?

Pression de vapeur saturante

• La pression de vapeur saturante d ’un liquide X est la pression du gaz X à l ’équilibre avec le liquide.

• Exemples

pour l ’eau : à 20°C : 0,02 atm; à 100°C : 1 atm

pour le styrène : à 20°C : 0,006 atm

Limite d’inflammabilité

• Limite inférieure d’inflammabilité.

% d ’un gaz, dans l ’air, en dessous duquel le gaz ne brûle pas (pas assez de gaz).

• Limite supérieure d’inflammabilité

% d ’un gaz dans l ’air au dessus duquel le gaz ne brule pas (pas assez d ’oxygène).

Limite d’inflammabilité

• Limite inférieure d’inflammabilité.

Pour H2 : 3% ; Pour le styrène : 1,1%

• Limite supérieure d’inflammabilité

Pour H2 : 96%.

Risque d ’explosion dans le cas de l ’Ievoli Sun

• Pression de vapeur saturante à 20°C

0,006 atm

• Limite inférieure d ’inflammabilité

1,1%

• Y a-t-il un risque ?