Mercure (élément chimique)

Le mercure est un métal à part : brillant comme un miroir, liquide et si dense qu’une bille d’acier flotte à sa surface. Il a fasciné les alchimistes, servi aux mesures de température et de pression pendant des siècles et extrait l’or des rivières. Sa toxicité, révélée notamment par la catastrophe de Minamata, a conduit à un traité international pour en limiter l’usage. Il ne faut pas le confondre avec la planète Mercure, dont il porte le nom.

Fiche d’identité

Propriétés

Le mercure est un liquide argenté, de masse volumique 13,53 g/cm³ : un litre pèse plus de 13 kg. Avec le brome, c’est le seul élément liquide dans les conditions ordinaires (voir états de la matière). Cette particularité s’explique, comme la couleur de l’or, par des effets relativistes qui lient fortement ses électrons externes et affaiblissent la liaison métallique.

Sa tension superficielle élevée lui fait former des gouttelettes qui roulent sans mouiller les surfaces. Il se dilate de façon très régulière avec la température, d’où son usage dans les thermomètres. Il s’évapore lentement même à température ambiante : ses vapeurs, invisibles et inodores, sont toxiques.

Il dissout de nombreux métaux, dont l’or, l’argent, l’étain et le zinc, en formant des amalgames. Il ne dissout ni le fer ni le platine, ce qui permet de le transporter dans des flacons en acier.

Isotopes

Le mercure naturel compte sept isotopes stables, dont le plus abondant est le mercure 202 (environ 29,9 %). Les variations de leurs proportions aident à tracer les sources de pollution.

Où le trouve-t-on ?

Le principal minerai est le cinabre (sulfure de mercure, HgS), rouge vif, utilisé depuis l’Antiquité comme pigment, le vermillon. On trouve parfois des gouttes de mercure natif dans les roches. Les volcans et l’altération des roches en libèrent naturellement ; la combustion du charbon et l’orpaillage en rejettent bien davantage.

Production

La mine d'Almadén, en Espagne, a été la plus grande du monde pendant plus de deux millénaires, jusqu’à sa fermeture en 2003 ; ses paysages miniers sont inscrits au patrimoine mondial de l’Unesco. Aujourd’hui, la Chine, le Tadjikistan et le Mexique sont les principaux producteurs. Le minerai est grillé : le mercure s’évapore et est condensé. Une part croissante provient du recyclage et de la récupération dans les industries.

Usages, d’hier à aujourd’hui

L’unité de pression millimètre de mercure (mmHg), toujours utilisée pour la tension artérielle, rappelle le baromètre d’Evangelista Torricelli (1643) (voir pression et tension artérielle).

Toxicité

Le mercure n’a aucun rôle biologique et il est toxique sous toutes ses formes, à des degrés divers :

• Vapeurs de mercure : inhalées, elles atteignent le cerveau et les reins. Une exposition chronique provoque tremblements, troubles de l’humeur, irritabilité. Les chapeliers du XIXᵉ siècle, qui utilisaient du nitrate de mercure pour traiter le feutre, étaient touchés : d’où l’expression anglaise mad as a hatter.
• Mercure liquide avalé : très peu absorbé par l’intestin, il est moins dangereux qu’on ne le croit.
• Méthylmercure : la forme la plus dangereuse. Les bactéries des sédiments transforment le mercure en méthylmercure, qui s’accumule le long de la chaîne alimentaire. Les grands poissons prédateurs (espadon, thon, requin) en contiennent le plus. Il traverse le placenta et nuit au développement du cerveau du fœtus : les autorités recommandent aux femmes enceintes et aux jeunes enfants de limiter ces poissons.

Thermomètre cassé : aérer la pièce, ne pas utiliser d’aspirateur ni de balai, qui dispersent les gouttelettes, recueillir le mercure avec une feuille de papier ou une seringue sans aiguille, le placer dans un flacon fermé et l’apporter en déchetterie.

La convention de Minamata

Adoptée en 2013 et entrée en vigueur en 2017, la convention de Minamata sur le mercure, sous l’égide des Nations unies, interdit l’ouverture de nouvelles mines, organise l’arrêt progressif des produits contenant du mercure et vise à réduire les émissions de l’orpaillage et des centrales au charbon.

Histoire du nom

Du mercure a été retrouvé dans des tombes égyptiennes, et la tombe du premier empereur de Chine, Qin Shi Huang, contiendrait selon les chroniques des rivières de mercure, ce que des mesures de sol semblent indiquer. Les alchimistes l’associaient à la planète et au dieu Mercure, messager rapide et insaisissable, comme ce métal fluide. On l’appelait aussi vif-argent, « argent vivant ». Le symbole Hg vient du latin hydrargyrum, tiré du grec hydrargyros, « argent liquide ».

Questions fréquentes

Pourquoi le mercure est-il liquide ?

Ses électrons externes sont si fortement retenus par le noyau qu’ils participent peu à la liaison métallique : les atomes sont faiblement liés entre eux et le métal fond dès −38,8 °C.

Que faire si un thermomètre au mercure se casse ?

Aérer, ne pas aspirer, rassembler les gouttes avec du papier rigide, les enfermer dans un flacon et le déposer en déchetterie. En cas de malaise ou d’exposition importante, contacter un centre antipoison.

Les plombages contiennent-ils du mercure ?

Les amalgames dentaires gris contiennent environ 50 % de mercure. Leur pose est désormais interdite dans l’Union européenne ; il n’est pas recommandé de retirer des amalgames en bon état, car le retrait libère des vapeurs.