Tétraéthylplomb

Le tétraéthylplomb, ou plomb tétraéthyle, est un liquide incolore, huileux, d'odeur caractéristique de formule brute Pb (C₂H₅)₄. Il s'agit d'un produit persistant (sa dégradation est très lente dans l'environnement) et toxique pour l'Homme (il provoque le saturnisme). C'est pourquoi les carburants contenant du tétraéthylplomb (0,1 à 0,4 g/litre d'essence) tendent à disparaître depuis les années 1980 et sont interdits à la vente par l’Union européenne depuis l'an 2000. Avec le plomb tétraméthyle, il constituait l'un des principaux composants des produits antidétonants pour carburants.

Ces dérivés du plomb avaient d'autres fonctions puisqu'ils protégeaient les soupapes en évitant la récession de leurs sièges et il permettait d’augmenter l’Indice d'octane du carburant (très proche des propriétés anti-détonantes).

[modifier] Synthèse

Le plomb tétraéthyle est obtenu par la réaction du chlorure d'éthyle et du plomb (sous forme d'un alliage de sodium et de plomb).^[1]

4 NaPb+ 4 C₂H₅Cl → Pb(C₂H₅)₄ + 3 Pb + 4 NaCl

[modifier] Propriétés

En raison de sa structure non ionique et de la présence des quatre groupes éthyle il est très lipophile et se solubilise bien dans les hydrocarbures.

Une propriété intéressante du plomb tétraéthyle réside dans la faiblesse des liaisons carbone-plomb. A température élevée il se décompose en formant du (CH₃CH₂)₃Pb et des radicaux éthyle. Cette propriété a été mise à profit pour accroître l'indice d'octane des carburants utilisés dans les moteurs à explosion.
Ces radicaux éthyle réagissent avec les autres radicaux qui se forment spontanément pendant la phase de compression du mélange air-carburant et qui par réaction en chaîne initieraient la combustion avant qu'elle ne soit déclenchée par l'étincelle de la bougie. On évite ainsi les cliquetis du moteur, dysfonctionnements liés à une auto-ignition prématurée dans la chambre de combustion.

[modifier] Histoire

C'est en 1921 que Thomas Midgley collaborateur de Charles Kittering ^[2] au sein des laboratoires de recherches de la General Motors (É.-U.), découvre la propriété antidétonante du plomb tétraéthyle et du plomb tétraméthyle lors de leur adjonction à l'essence.
En dépit de nombreux accidents liés à des intoxications au plomb pendant la phase d'industrialisation, Standard Oil (ESSO/EXXON) et General Motors créent la sociéte Ethyl Gasoline Corporation qui va fabriquer et commercialiser le plomb tétraéthyle.

En raison de la toxicité et de l'impact sur l'environnement du plomb libéré par la combustion des millions de tonnes de carburant plombé, l'EPA a entrepris en 1972 une action visant à interdire l'utilisation des plomb tétraéthyle et tétraméthyle.
L'EPA, vainqueur du procès que lui a intenté l'Etyl Gasoline Corporation, obtient l'abandon de l'essence plombée aux USA entre 1976 et 1986.
La même opération de retrait ne sera effective qu'en Janvier 2001 au sein de la Communauté Européenne, bien que certains états membres aient choisi de bannir plus tôt l'utilisation de l'essence plombée sur leur territoire.