Identification

Numero CAS

7439-93-2

Nom scientifique (FR)

Lithium

Nom scientifique (EN)

Lithium

Code EC

231-102-5

Code SANDRE

1364

Numéro CIPAC

-

Formule chimique brute

\(\ce{ Li }\)

Code InChlKey

SIAPCJWMELPYOE-UHFFFAOYSA-N

Code SMILES

[Li]

Familles

Familles chimiques

Classification CLP

Type de classification

Harmonisée

ATP insertion

CLP00

Description de la classification

Classification harmonisée selon réglement 1272/2008 ou CLP

Mentions de danger
Mention du danger - Code H260
Mention du danger - Texte Dégage, au contact de l'eau, des gaz inflammables qui peuvent s'enflammer spontanément
Classe(s) de dangers Substances et mélanges qui, au contact de l'eau, dégagent des gaz inflammables
Libellé UE du danger -
Limites de concentration spécifique -
Facteur M -
Estimation de toxicité aigüe -
Fiche ECHA

Tableau des paramètres

Tableau des paramètres
Nom de valeur Valeur Température Pression Granulométrie Humidité Norme / Ligne directrice Méthode Commentaire Source
Coefficient de partage octanol/eau (Log Kow) -0.77 - Calcul US EPA (2011)
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Bibliographie

Matrices

Milieu terrestre

Tableau des paramètres
Nom de valeur Valeur Température Pression Granulométrie Humidité Norme / Ligne directrice Méthode Commentaire Source
Coefficient de partage carbone organique/Eau (Koc) 13.22 L.kg-1 Calcul US EPA (2011)
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Bioaccumulation

Organismes aquatiques

Organismes aquatiques
Nom Espèce Valeur Niveau trophique Taxon Matrice Stade de vie Effet Effet détaillé Durée d'exposition Méthode Norme / Ligne directrice Commentaire Source
Bioaccumulation BCF 3.162 - Calcul US EPA (2011)
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Bibliographie

Introduction

FDTE/VTR Importer UTILISATIONS
Les sels de lithium sont utilisés dans la métallurgie, l’électrolyse de l’aluminium, les céramiques et les émaux, la préparation de flux de soudure, les additifs pour graisses multi-usages, le conditionnement d’air, l’industrie pharmaceutique, comme électrolyte pour accumulateur,… Les sels de lithium les plus couramment utilisés dans l’industrie sont le carbonate, le chlorure et le stéarate. L’hydroxyde (aussi appelé lithine) et l’hydrure de lithium ont également des utilisations (INRS, 2000).
Le lithium, sous la forme de carbonate de lithium ou de gluconate, est utilisé comme traitement de premier choix du trouble bipolaire (maladie maniaco-dépressive). Les doses thérapeutiques sous forme de comprimés administrés par voie orale sont de 200 à 400 mg.j-1. Cette posologie doit être adaptée en fonction de l’état rénal du patient et de l’association aux autres médicaments vu sa marge thérapeutique étroite. Compte tenu des utilisations en médecine, les données humaines sont disponibles pour des niveaux d’exposition thérapeutiques, très rarement pour des expositions professionnelles. Les données animales ne sont rapportées que pour compléter les effets observés chez l’homme.

Toxicocinétique

Chez l'homme

Absorption

FDTE/VTR Importer Rapidement absorbés par voie digestive et respiratoire, les sels de lithium ne traversent pas la barrière cutanée intacte (INRS, 2000). Gluconate et carbonate de lithium La biodisponibilité des formulations utilisées en thérapeutique est de 100 % (sauf pour les formes à libération prolongée).

Distribution

FDTE/VTR Importer Le lithium diffuse rapidement dans le secteur extracellulaire, pénètre plus lentement dans les cellules et ne se lie pas aux protéines. La demi-vie sérique varie d’un individu à l’autre de 12 à 24 heures pouvant aller jusqu’à 58 h. Il est retrouvé dans le liquide céphalorachidien dès la deuxième heure d’exposition avec une concentration à 24 heures aux environ de 30 à 60 % de celle du sérum (Augusto et Subra, 2011). L’ion Li+ diffuse passivement en quelques heures dans tous les tissus ; sa pénétration est plus lente dans le cerveau (2 jours). La diffusion du lithium vers les différents tissus varie dans l’ordre décroissant suivant : rein, cœur, muscle, foie puis cerveau. Le lithium passe la barrière placentaire et est retrouvé dans le lait maternel (ratio de 0,4) (Harari et al., 2012).

Métabolisme

FDTE/VTR Importer Le lithium n’est pas métabolisé (Augusto et Subra, 2011).

Élimination

FDTE/VTR Importer Environ 2/3 d’une dose ingérée sont éliminés dans les 6 à 8 h par voie urinaire : filtration glomérulaire et réabsorption à 80 % au niveau du tubule proximal (Augusto et Subra, 2011 ; INRS, 2000). Une faible fraction est réabsorbée au niveau du tube distal au travers du canal sodium.

Autre

FDTE/VTR Importer Mécanisme d'action :
Étant un cation monovalent comme le sodium, le lithium va produire un potentiel d’action simple dans le neurone in vitro (Oruch et al., 2014). En réalité, le lithium inhibe l’hydrolyse du myo-inositol 1P entrainant une déplétion en phosphatidylinositides, ainsi qu’une modification des échanges cellulaires de cations notamment le calcium.

Equivalents biosurveillance

Description

FDTE/VTR Importer BIOMARQUEURS D’EXPOSITION
Le suivi recommandé en thérapeutique est un suivi de la lithémie intra-érythrocytaire après trois mois de traitement est un marqueur du taux intraneuronal de lithium (0,2 à 0,4 mEq.L-1), ce suivi doit être associé à un dosage de calcémie et de l’hormone parathyroïdienne.
Le suivi de la lithémie plasmatique est plus fluctuant d’un individu à l’autre mais il a malgré tout été proposé une échelle pour des niveaux correspondant à des concentrations thérapeutiques (Aral et Vecchio-Sadus, 2008) :
- normal de 5,6 à 8,4 mg.L-1,
- toxicité légère de 10,5 à 17,5 mg.L-1,
- toxicité modérée de 17,5 à 24,5 mg.L-1,
- symptômes sévères > 24,5 mg.L-1

Toxicité aiguë

Chez l'homme

FDTE/VTR Importer Gluconate et carbamate de lithium :
Lors d’intoxication médicamenteuse, les signes sont généralement modérés malgré des lithémies élevées.
En clinique humaine, deux formes de toxicité sont distinguées :
- La forme mineure associant tremblements fins des extrémités persistant au repos avec troubles de l’écriture, troubles de l’élocution, asthénie, anorexie, vomissements, diarrhées.
- La forme grave : encéphalopathie myoclonique, coma, hypertonie, réflexes ostéo-tendineux vifs, troubles de la repolarisation de type hypokaliémie, Bloc auriculo-ventriculaire, hyperexcitabilité.
Au plan biologique il pourra être observé une déshydratation et une insuffisance rénale fonctionnelle, une diminution du trou anionique, une hyperleucocytose, une hypercalcémie, un diabète insipide.
Il existe une classification des intoxications pour des utilisations thérapeutiques celle de Hansen et Amdisen (Hansen et Amdisen, 1978).
La toxicité spécifique de l’ion lithium a été observée lors d’intoxications médicamenteuses par ingestion et se caractérise par des troubles digestifs (nausée, diarrhée et vomissement), neurologiques (trouble de l’élocution, tremblement, syndrome confusionnel, secousses musculaires, coma, convulsions), rénaux (polyurie puis insuffisance rénale oligo-anurique), cardiaques et hydroélectrolytiques (déshydratation) (INRS, 2000)

FDTE/VTR Importer Hydrure de lithium :
En milieu professionnel, les accidents aigus sont essentiellement liés à l’emploi d’hydrure de lithium, qui en présence d’humidité, libère de l’hydroxyde de lithium et de l’hydrogène inflammable corrosif (INRS, 2000). Des lésions caustiques de la peau et des yeux peuvent survenir, ainsi qu’une forte irritation des voies respiratoires. Le contact avec le lithium métallique entraîne les mêmes manifestations locales.

Chez l'animal

FDTE/VTR Importer Les DL50 par voie orale sont assez peu différentes selon les sels étudiés (1 100 à 1 200 mg.kg-1 chez la souris et 700 à 750 mg.kg-1 chez le rat) (INRS, 2000).

Toxicité à dose répétées

Effets généraux

Chez l'homme

FDTE/VTR Importer L’intoxication au lithium est proportionnelle à la lithémie pour des concentrations plasmatiques supérieures à 1,5 à 2 mmol.L-1 soit 10,4 à 13,9 mg.L-1.
EFFETS SYSTEMIQUES GENERAUX
Gluconate et carbamate de lithium :
En réalité, la concentration de 3 mmol (20,8 mg.L-1) est considérée comme critique lors d’une intoxication aiguë au cours d’un traitement chronique alors que la concentration de 1,5 mmol (10,4 mg.L-1) sera considérée comme critique lors d’un surdosage au cours d’un traitement chronique.
Dans le cas d’un traitement thérapeutique, le suivi de la lithémie permet d’ajuster le traitement. La concentration minimale efficace est de 0,5 à 0,8 mEq.L-1 et la concentration intermédiaire est de 0,8 à 1,2 mEq.L-1 (ANSM, 2015).
EFFETS RENAUX :
Gluconate et carbamate de lithium :
L’exposition chronique au lithium à des doses thérapeutiques peut entraîner une insuffisance rénale chronique (néphrite interstitielle) par atteinte tubulo-interstitielle et probablement glomérulaire (Augusto et Subra, 2011 ; Bocchetta et al., 2013 ; INRS, 2000). Les insuffisances rénales chroniques légères de survenue précoce, dès un an d’exposition, sont plus fréquentes chez le sujet âgé.
Les données récentes montrent que le risque d’insuffisance rénale sévère serait relativement faible : de 0,53 % chez les sujets traités et de 0,2 % dans la population générale. Les effets apparaissent pour des durées d’exposition souvent longues de 20 à 30 ans voire plus (Adida et al., 2014 ; Gourion, 2014 ; McKnight et al., 2012).
La complication rénale la plus connue lors de la prise de sels de lithium est le diabète insipide néphrogénique qui est causé par l’altération du pouvoir de concentration de l’urine dans le tubule rénal et une diminution de la filtration glomérulaire (Augusto et Subra, 2011). Ce trouble survient après plusieurs semaines de prise de sels de lithium et serait réversible.
EFFETS NEUROLOGIQUES :
Gluconate et carbamate de lithium :
Essentiellement constatée chez les sujets traités au lithium, la neurotoxicité se manifeste par un tremblement, des troubles de la parole, des anomalies de l’électroencéphalogramme non spécifique avec un ralentissement global ou des convulsions (INRS, 2000).
EFFETS ENDOCRINIENS :
Gluconate et carbamate de lithium :
Au niveau de la thyroïde, certains sels de lithium pourraient entrer en compétition avec le transport de l’iode en limitant la fixation d’iode au niveau de la thyroïde avec comme conséquence l’hypothyroïdie (Lazarus, 2009). Le risque d’hypothyroïdie est significatif et concernerait 4 % des patients traités aux sels de lithium (essentiellement des femmes) après en moyenne 18 mois d’exposition (OR : 5,78 [2,00 – 16,67]) (Adida et al., 2014 ; McKnight et al., 2012).
Une augmentation du taux de calcium et d’hormone parathyroïdienne de 10 % par rapport aux sujets témoins est rapportée chez les patients traités (Adida et al., 2014 ; McKnight et al., 2012).
Le lithium en prise régulière est associé à un gain de poids souvent modeste (OR : 1,89 [1,27 – 2,82]) (Adida et al., 2014 ; McKnight et al., 2012).
AUTRES EFFETS :
Des dermatoses et des alopécies sont apparues lors de traitements prolongés, ainsi qu'une hyperleucocytose (INRS, 2000 ; Mazaira, 2008), mais ces effets ne sont pas confirmés par une récente méta-analyse (Adida et al., 2014 ; McKnight et al., 2012).
Certains auteurs rapportent des altérations de l’électrocardiogramme surtout si une baisse du taux de potassium intervient dans l’organisme (Chemicals, 2002).

Effets cancérigènes

Chez l'homme

FDTE/VTR Importer Aucune étude de cancérogenèse n’a été retrouvée dans la littérature (SCOEL, 2010).

Effets génotoxiques

Chez l'homme

FDTE/VTR Importer Les sels de lithium, à l’exception de l’hydrure de lithium, ont été évalués par différents tests de génotoxicité in vitro et in vivo. De nombreuses études montrent des effets génotoxiques pour différents composés de lithium aux doses élevées alors que d’autres études ne rapportent pas d’effet (SCOEL, 2010).

Compte tenu des propriétés chimiques des composés du lithium, il ne semble pas possible qu’ils agissent comme des mutagènes directs. Un groupe d’expert a suggéré que la génotoxicité rapportée aux doses élevées pourrait être un effet secondaire à une augmentation de la survie cellulaire induite par l’inhibition par le lithium de la glycogène synthétase kinase 3 (Chemicals, 2002). D’autres auteurs considèrent que le poids de la preuve indique que les ions lithium ne sont pas mutagènes, n’induisent pas d’altération de l’ADN ni d’aberrations chromosomiques chez les patients.

In vitro

FDTE/VTR Importer Le chlorure de lithium induit des aberrations chromosomiques dans des lymphocytes humains exposés in vitro à 50 - 150 µg.mL-1, correspondant à 1,2 - 3,6 mM. Les concentrations testées sont supérieures aux niveaux sériques rencontrés au cours de traitement thérapeutique (0,5 - 1,2 mM). Le carbonate de lithium induit des mutations géniques sur cellules V79 et dommages à l’ADN sur cellules EUA in vitro à 1 500 - 3 000 µg.ml-1 (37 - 70 mM) et des cassure d’ADN simple brin à 150 - 500 µg.ml-1 (3,6 - 12 mM). Les aberrations chromosomiques chez la souris ont été augmentées à toutes les doses par rapport au témoin pour des expositions 0,2 - 21 mg.kg-1 de chlorure de lithium dans l’huile d’olive, 1,2 - 120 mg.kg-1 de carbonate de lithium dans l’huile d’olive et de 0,05 - 5 mg.kg-1 d’acétate de lithium dans l’eau.

Effets sur la reproduction

Chez l'animal

FDTE/VTR Importer Une inhibition significative de la spermatogenèse et une diminution de la fertilité ont été observés chez les animaux pour des niveaux de lithium sérique correspondant à ceux rapportés chez les patients (Thakur et al., 2003).

Effets sur le développement

Chez l'homme

FDTE/VTR Importer Aucun effet tératogène n’a été rapporté lors d’une exposition professionnelle (INRS, 2000).

FDTE/VTR Importer Gluconate et carbamate de lithium :
Une anomalie cardiaque particulière (maladie d’Ebstein* ) a été découverte de façon plus fréquente chez les enfants de mères traitées au lithium au cours du premier trimestre de la grossesse, toutefois le risque n’est pas significatif (Aral et Vecchio-Sadus, 2008 ; INRS, 2000 ; McKnight et al., 2012). Ainsi un odd ratio de 0,27 [0,004 – 18,17] ou de 2,0 [0,20 – 20,6] est retrouvé.
*Malformation du cœur, caractérisée par le fait que les valves tricuspide, septale et postérieure sont en partie accolées à la paroi.

Chez l'animal

FDTE/VTR Importer Plusieurs études ont été menées et des analyses critiques ont également été apportées ainsi que des rapports de synthèse. L’ensemble des résultats montre que si des effets ont été identifiés au cours des études, la réévaluation des résultats a permis de mettre en évidence que les effets chez le fœtus n’étaient observés qu’à des niveaux toxiques pour les mères (Chemicals, 2002).

Valeurs accidentelles

Autres seuils accidentels

Autres seuils accidentels
Nom Durée Valeur Source Etat du statut Commentaire
PAC-1 60 min 3,3 mg.m-3 EHSS (2018) Final
TEEL-2/11, TEEL-3/6, mouse ip LD50
PAC-2 60 min 36 mg.m-3 EHSS (2018) Final
TEEL-2/11, TEEL-3/6, mouse ip LD50
PAC-3 60 min 220 mg.m-3 EHSS (2018) Final
TEEL-2/11, TEEL-3/6, mouse ip LD50
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Valeurs de référence

Introduction

FDTE/VTR Importer EXPOSITION ENVIRONNEMENTALE
En 2008, Aral et Vecchio-Sadus apportent une analyse des données disponibles pour des expositions via l’alimentation :
L’apport quotidien moyen en lithium est estimé entre 0,65 et 3,1 mg.j-1 chez l’adulte américain, les principales sources de lithium dans l’alimentation provenant des céréales, des végétaux et des produits laitiers. Dans les zones à forte exposition au lithium comme au Chili, un apport total de lithium peut atteindre 10 mg.j-1 sans effets sur la santé des populations locales. Une revue de la littérature a indiqué que le minimum de lithium nécessaire physiologiquement chez l’adulte est inférieur à 0,1 mg.j-1 (Aral et Vecchio-Sadus, 2008).
Une autre étude rapporte une concentration en lithium pouvant atteindre 700 µg.L-1 dans les eaux de boisson dans les régions du nord de l’Argentine et du Chili (Harari et al., 2012).
En prenant en compte les données d’exposition dans différents pays, une valeur provisoire recommandée de 1,0 mg de Li.j-1 est proposée pour un adulte américain de 70 kg, correspondant à 14,3 µg.kg-1 de poids corporel pour une exposition uniquement via la nourriture (Aral et Vecchio-Sadus, 2008).

Bibliographie

Tableaux de synthèse

Généralités

Généralités
CAS 7439-93-2
SANDRE 1364
Usages principaux

Mini-FTE Importer

Usage 1 : Piles, et batteries rechargeables -~45%

Usage 2 : Verres et Céramiques -~35%

Usage 3 : Graisses Lubrifiantes – ~8%

Usage 4 : Traitement de l'air – ~5%

Usage 5 : Métallurgie (alliage et production d'aluminium) -

NA

Usage 6 : Production de caoutchoucs et thermoplastiques -NA

Autres informations d'usage

Mini-FTE Importer

Pharmacie

  • Inclusion dans des articles : Oui
  • Application fortement dispersive : Non
  • Principaux produit de dégradation dans l'eau :

Réaction violente conduisant à la production de dihydrogène et d'hydroxyde de Lithium (CAS 1310-65-2 et 1310-66-3)

Secteurs NAF identifiés comme usagers : 27.2, 23.1, 23.4, 22.1, 22.2, 24,

  • 21.1

Substance prioritaire dans le domaine de l’eau (DCE) non
Substance soumise à autorisation dans Reach non
Substance soumise à restriction dans Reach non
Substance extrêmement préoccupante (SVHC) non
Réglementations

Mini-FTE Importer

Classification CLP harmonisée : water react. 1 (H260), Skin corr. 1B (H314).

Substance couverte par la Directive SEVESO (Catégories O1 et O2, liées à des réactions violentes observées en présence d'eau).

Norme de Qualité Environnementale (NQE) / Valeur Guide Environnementale (VGE) / PNEC (Prédicted No Effect Concentration): NA2 

[1] Ziemann et al. (2012) « Tracing the fate of lithium – the development of a material flow model » Resources, Conservation and Recycling 63 : 26

[2] Portail substances chimiques https://substances.ineris.fr/fr/substance/1164

[3] https://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/lithium/mcs-2018-lithi.pdf

[4] https://lekiosque.finances.gouv.fr/

[5] http://www.naiades.eaufrance.fr/acces-donnees#/physicochimie

[6] Lithium in the Natural Waters of the South East of Ireland » Int J Environ Res Public HealthKavanagh et al. (2017) « 14(6) : 561

[7] Kostic et al. (2014) « Lithium content in potable water, surface water, ground water, and mineral water on the territory of Republic of Macedonia » Int J Med Public Health 4(3) : 189

[8] Kszos et al. (2003) “Review of Lithium in the Aquatic Environment: Distribution in the United States, Toxicity and Case Example of Groundwater Contamination” Ecotox 12(5) : 439

[9] BRGM (2012) “Panorama 2011 du marché du lithium – Rapport public » BRGM/RP-61340-FR, 154pp. (disponible selon le lien ) http://infoterre.brgm.fr/rapports/RP-61340-FR.pdf

Classification CLP Voir la classification CLP

Volume de production

Volume de production
France

Mini-FTE Importer

~0

(Pas d'information disponible, mais il existe un gisement comme sous-produit de l'extraction de kaolin dans l'Allier)

t.an-1
(2017) 3

UE

Mini-FTE Importer

~0,5

(Portugal et Espagne)

t.an-1
(2017) 2

Monde

Mini-FTE Importer

43 000

(Essentielle ment Australie et Amerique du Sud)

t.an-1
(2017) 2

Consommation

Consommation
Volume de consommation en France

Mini-FTE Importer

Pas de données disponibles.

A titre indicatifs, les chiffres 2017 du commerce extérieur4 présentent des niveaux d'importation de 3 628t pour les oxydes et hydroxydes de lithium (utilisés pour batteries, lubrifiants)

Présence dans l'environnement

Présence dans l'environnement
Eaux de surface

Mini-FTE Importer

La base Naïades5 répertorie 5569 données de concentration de lithium dans les eaux pour l'année 2017, comprises entre 0 et 171 µg(Li)/L avec une valeur moyenne de 4,6 µg(Li)/L.

Quelques publications internationales concordent :

  • 0,5 à 15 µg(Li)/L dans une étude lituanienne, 20µg.L-1 dans une étude irlandaise6
  • 0,1 à 5 µg(Li)/L dans les eaux potables en Macédoine7
  • 2 µg(Li)/L dans les rivières des Etats-Unis8 De 0,1 ppb à 100 ppm dans les eaux potables
  • 0.18mg.L-1 dans les océans9 .

Eaux souterraines

Mini-FTE Importer

Sur la période 2014-2017, les données de la base ADES indiquent des concentrations comprises entre 0,1 et 762 (Li)µg.L-1 avec une valeur moyenne de 5,4 µg(Li)/L.

Quelques publications internationales concordent :

  • Une étude irlandaise a obtenu une concentration moyenne de 23 µg(Li)/L en moyenne sur une centaine de sites (max observé de 93 µg(Li)/L).

Une étude en Macédoine reporte des concentrations comprises entre 16 et 49 µg(Li)/L.

Air

Mini-FTE Importer

Non documentée, peu probable.

Sols

Mini-FTE Importer

20 à 70 ppm selon les sources.

Réduction des émissions et substitutions

Réduction des émissions et substitutions
Autres commentaires

Mini-FTE Importer

Selon les secteurs, le lithium est utilisé sous forme de minéraux (ex : pétalite), de carbonate, d'oxyde ou de lithium métallique.

Peu d'acteurs économiques en France utilisent directement le lithium : on compte deux sociétés de fabrication d'accumulateurs (Saft et Bolloré), une assemblant des cellules (E4V), une dans le domaine de la métallurgie. Enfin, une société est spécialisée dans le recyclage des piles et accumulateurs au lithium. Les acteurs sont évidemment plus nombreux en aval de la chaine de valeur (automobile, électronique, etc.).

La substitution du lithium est techniquement possible dans plusieurs de ses applications : Techniques à base de sodium ou de potassium dans le secteur de la verrerie et des céramiques ; à base de calcium ou d'aluminium pour les graisses lubrifiantes8 . Dans le domaine, des piles et accumulateurs l'usage du lithium offre des performances rares et est souvent considéré comme crucial pour la transition énergétique. Toutefois des technologies plus anciennes existent, et de nombreuses autres sont sujettes à recherche et développement.

Bibliographie

Documents

PDF
7439-93-2 -- Lithium -- Mini-FTE
Publié le 16/06/2020