De nouveaux agents de destruction de toxiques et polluants

01/04/97
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Des solutions décontaminantes des toxiques organophosphorés et organosoufrés viennent d'être mises au point par une équipe de l'Institut de topologie et de dynamique des systèmes (CNRS-Université Paris 7). A base de composés peroxygénés de la famille des peracides commerciaux ou générés in situ par action d'un initiateur sur un persel, ces solutions possèdent toutes les propriétés souhaitées : rapidité d'action, non agressivité à l'égard de l'environnement, grande efficacité et spectre d'action très large sur divers toxiques et polluants étudiés. Ces derniers sont par exemple des pesticides du type parathion, paraoxon, diazinon et des sulfures organiques. Cette réalisation constitue une avancée technologique importante dans la destruction de ces familles de polluants.

L'utilisation sans cesse croissante de substances xénobiotiques comme les pesticides et autres polluants de l'activité industrielle considérés comme dangereux pour l'environnement pose le problème de leur impact écotoxicologique et, par voie de conséquence, celui de leur contrôle et de leur destruction en cas d'accident ou de surdosage.
Une multitude de pesticides de synthèse appartiennent aux familles chimiques des organophosphorés dérivés des acides phosphonique, phosphorique et thiophosphorique. La neurotoxicité de ces composés est directement liée à leur pouvoir phosphorylant vis-à-vis des cholinestérases dont l'inhibition entraîne la mort par accumulation d'acétylcholine dans l'organisme.
Parmi ces structures toxiques on peut citer le malathion 1, le malaoxon 2, le parathion 3, le paraoxon 4 et le diazinon 5.
Une deuxième famille de polluants toxiques provenant de l'industrie chimique appartient à la classe des organosoufrés 6.
Dès 1990, l'équipe de synthèse organique de l'Institut de topologie et de dynamique des systèmes, (ITODYS) s'est donnée pour mission la recherche de structures chimiques appropriées pour la destruction totale de ces familles de composés dans des conditions douces, non agressives et faciles à mettre en ¤uvre.
Après avoir effectué à cet effet, une étude approfondie sur l'emploi de nombreux systèmes décontaminants, l'intérêt de ces chercheurs s'est porté plus particulièrement sur les composés peroxygénés et, en premier lieu, sur les peracides qui sont d'excellents nucléophiles et des oxydants très performants. Des structures très variées de peracides ont été élaborées et testées et ont montré de très bonnes capacités de destruction des toxiques organophosphorés et organosoufrés, en milieu micellaire.
Si de nombreuses structures étudiées répondent aux critères exigés, pour certaines d'entre elles, les considérations de stabilité et de disponibilité industrielle limitent leur utilisation. L'industrie chimique des composés peroxygénés fournit principalement des produits à base d'eau oxygénée et peu de peracides. Cependant, parmi ces derniers, le monoperphtalate de magnésium (MPPM) 7 qui est un composé relativement stable et accessible à un prix modique a permis effectivement de détruire, en milieu micellaire, les toxiques organophosphorés et organosoufrés en quelques secondes dans des conditions douces (température ambiante, pH proche de 8) et sans aucune agressivité pour l'environnement.
Enfin, en vue de résoudre le problème très délicat de la stabilité et de la conservation des peracides, il a paru particulièrement intéressant de les générer in situ au moment de l'emploi, selon les techniques de l'industrie lessivière, à savoir, action d'un persel sur un initiateur. Les persels les plus courants sont des composés comme les perborates, le percarbonate, la perurée, alors que les initiateurs sont la tétraacétyléthylènediamine (TAED), la tétracétylglycourée (TAGU), le pentaacétylglucose (PAG), etc.
L'équipe de l'ITODYS a montré qu'effectivement cette technique de génération du peracide était une excellente alternative à l'utilisation des peracides eux-mêmes. Ainsi par exemple, l'emploi d'un mélange TAED/percarbonate de sodium génère de l'acide peracétique capable d'une parfaite activité décontaminante.
Un travail de formulation des réactifs peroxygénés a permis d'optimiser l'activité de destruction des toxiques étudiés et de disposer ainsi d'une solution décontaminante douce et performante, ce qui constitue une avancée technologique importante dans ce domaine.

Références :
- A. Leblanc, L. Fosset, G. Magnaud, G. Delmas, H. Sentenac-Roumanou, C. Lion, C. Charvy, A. Mohri, Phosphorus, Sulfur and Silicon, 79, 141 (1993)
- M. Hedayatullah, C. Lion, A. Tourki, G. Delmas, G. Magnaud, Phosphorus, Sulfur and Silicon, 89, 1 (1994)
- C. Lion, M. Hedayatullah, C. Charvy, S. Briand, S. Vincent, L. Fosset, G. Delmas, G. Magnaud, M. Desgranges, H. Sentenac-Roumanou, Bull. Soc. Chim. Belges, 104, 515 (1995)
- C. Lion, C. Charvy, G. Magnaud, G. Delmas, Brevet Français (1996)