Identification

Numero CAS

29878-31-7

Nom scientifique (FR)

4-tolyltriazole

Nom scientifique (EN)

4-Tolyltriazole

Autres dénominations scientifiques (Autre langues)

1H-Benzotriazole, 4-methyl- ; 4-methyl-1H-1,2,3-benzotriazole ; 4-methyl-2H-benzotriazole ; 4-Methylbenzotriazol ; 4-methyl-1H-benzotriazole

Code EC

249-921-1

Code SANDRE

7890

Numéro CIPAC

-

Formule chimique brute

\(\ce{ C7H7N3 }\)

Introduction

FTE 2020 Importer

[1] En français : 3-[3-(2H-benzotriazol-2-yl)-5-(1,1-diméthyléthyl) -4-hydroxyphényl]propionates de C7-C9 alkyle ramifié et linéaire.

Le benzotriazole et ses dérivés sont des substances produites de manière importante par l'industrie depuis la fin des années 1950. Ces composés ont deux fonctions principales : absorbeur d'UV et inhibiteur de corrosion. Ces fonctions leur conférèrent un large éventail d'applications. Les principaux usages se font dans les secteurs de l'industrie du plastique (emballages, jouets, équipements électroniques…), des revêtements (appliqué au BTP2 et à l'automobile), et de la mécanique (dégivrant.an-1tigivrant, notamment dans les avions, et liquide frein). Ils sont aussi utilisés, dans une moindre mesure, dans l'industrie du textile (tissus bruts et vêtements), des cosmétiques (crèmes solaires par exemple), et parfois dans la parfumerie. Ce sont d'excellents intermédiaires de réaction pour la synthèse de produits.

A ce jour quatre benzotriazoles utilisés pour leur fonction absorbeur d'UV (UV-328, UV-327, UV-350, UV-320) sont inscrits sur la liste des substances extrêmement préoccupantes candidates en vue d'une autorisation (liste SHVC) en raison de leurs propriétés PBT et vPvB dans le cadre du règlement REACH. Ces substances ont été inscrites à l'annexe XIV du règlement (CE) n° 1907/2006 par le règlement (UE) 2020/171 du 6 février 2020. Sauf autorisation, la mise sur le marché de ces substances sera interdite à partir du 27 mai 2022, et leur utilisation à partir du 27 novembre 2023.

Certains benzotriazoles sont soumis à des réglementations sectorielles. C'est le cas du drometrizole trisiloxane et du methylene bis-benzotriazolyl tetramethylbutylphenol, qui sont d'après le règlement cosmétique (UE) n°1223/2009 autorisés en tant que filtre UV dans les produits cosmétiques. Le benzotriazole, quant à lui, est autorisé en tant qu'agent anticorrosion dans les produits d'entretien sous certaines conditions d'après l'arrêté du 8 septembre 1999 appliquant l'article 11 du décret n°73-138 du 12 février 1973 modifié. Enfin, le règlement (UE) n°10/2011 autorise 4 benzotriazoles (le 2-(2Hbenzotriazol-2-yl)-4,6-bis(1-methyl-1-phenylethyl)phenol, le bumetrizole, le 2,4-di-tert-butyl-6-(5chlorobenzotriazol-2-yl)phenol et le 2-(2H-benzotriazol-2-yl)-p-cresol) dans les matériaux plastiques destinés à entrer en contact avec des denrées alimentaires

Aucune substance appartenant à la famille des benzotriazoles n'est suivie au niveau national ou européen au titre de la DCE (substances prioritaires, PSEE, SPAS) pour les eaux de surface. Elles ne sont pas non plus recherchées dans le cadre des campagnes RSDE STEU3 Cependant, le 1H-

benzotriazole est inclus dans la liste des micropolluants de l'analyse régulière du contrôle de surveillance de l'état chimique des eaux souterraines4 .

[2] Bâtiments et travaux publics

[3] Note technique du 12 août 2016 relative à la recherche de micropolluants dans les eaux brutes et dans les eaux usées traitées de stations de traitement des eaux usées et à leur réduction (disponible sur https://www.legifrance.gouv.fr/circulaire/id/41230)

Il n'existe pas à ce jour de NQE associée aux benzotriazoles au niveau communautaire et au niveau national. L'Ineris n'a pas établi de valeur guide environnementale (VGE) dans l'eau pour les benzotriazoles.

Les benzotriazoles sont présents dans les différents compartiments de l'environnement : l'air, les eaux de surface, les sédiments, le sol et le biote. Ils sont peu sensibles aux mécanismes de dégradation et particulièrement persistants dans le milieu aquatique.

Les émissions de benzotriazoles dans l'environnement sont diffuses et proviennent de l'utilisation directe de produits contenant des benzotriazoles. La contamination de l'environnement par ces substances se ferait surtout par le biais d'applications en tant qu'inhibiteur de corrosion (notamment dégivrant.an-1tigivrant pour avions).

Les données disponibles suggèrent que les techniques de traitement mises en œuvre dans les stations de traitement des eaux usées ne sont pas assez performantes pour réduire les émissions de benzotriazoles. L'ajout de traitement complémentaire tel que le bioréacteur à membrane et l'ozonation pourrait réduire la présence de benzotriazoles dans les rejets de STEU.

Des solutions alternatives aux benzotriazoles absorbeurs d'UV et inhibiteurs de corrosion pourraient être disponibles pour les applications liées au plastique, à la mécanique et aux revêtements. Elles consisteraient à remplacer ces substances par des amines à encombrement stérique, des benzophénones, de l'acide glucarique. L'analyse approfondie de ces alternatives restent cependant à mener.

[4] Arrêté du 25 janvier 2010 modifié établissant le programme de surveillance des eaux

Benzotriazoles and its derivatives are a wide class of compounds that have been produced extensively since the late 1950s. These substances have two main functions: UV absorber and corrosion inhibitor. These functions give them a wide range of applications. The main uses are in the plastic industry (packaging, toys, electronic equipment…), coatings (applied to construction and automotive) and mechanical engineering (de-icing/anti-icing, especially in airplanes, and brake fluid). They are also used in the textile industry (raw fabrics and clothing) and sometimes in perfumery. They are excellent reaction intermediates for synthesis of products.

To date, 4 benzotriazoles used for their UV absorbing functions (UV-328, UV-327, UV-350, UV-320) are included in the list of substances of very high concern for authorization (SVHC list) due to their PBT and vPvB properties under the REACH regulation. These substances were included in the Annex XIV of Regulation (EC) n° 1907/2006 by Regulation (BTC Europe Chemical Distribution) 2020/171 of 6 February 2020. Unless authorization, the placing on the market of these substances will be prohibited from 27 May 2022 and their use from 27 November 2023.

Some benzotriazole are subject to specific regulations. According to the cosmetic regulation (UE) n°1223/2009, drometrizole trisiloxane and methylene bis-benzotriazolyl tetramethylbutylphenol are authorized as UV filters in cosmetic products. According to the decree of 8 September 1999 applying Article 11 of the modified decree n° 73-138 of 12 February 1973, benzotriazole is authorized as an anticorrosive agent in cleaning products under certain conditions. Finally, Regulation (UE) n°10/2011 authorizes 4 benzotriazoles (2-(2H-benzotriazol-2-yl)-4,6-bis(1-methyl-1-phenylethyl)phenol, bumetrizole, 2,4-di-tert-butyl-6-(5-chlorobenzotriazol-2-yl)phenol and 2-(2H-benzotriazol-2-yl)-p-cresol) in plastic materials intended to come in contact with food.

No benzotriazoles are monitored at national or European level under the Water Framework Directive for surface waters. Nor are they sought in the framework of the French monitoring program RSDE5 .

However, the presence of 1H-benzotriazole in groundwater is monitored.

To date, there is no environmental quality standard (NQE) associated with benzotriazoles at EU or national level. Ineris has not established an environmental guide value (VGE) in water for benzotriazoles.

Benzotriazoles are present in the environment. They are present in air, deposition, surface water, sediment, soil and biota. They are not very sensitive to degradation mechanisms and are particularly persistent in the aquatic environment.

Emissions of benzotriazoles are diffuse and are caused by the use of products containing benzotriazoles. The contamination of the environment with these substances occur mainly through applications as corrosion inhibitors (de-icing/anti-icing agents for aircraft). The available data suggests that the common wastewater treatment plants (WWTP) are not sufficiently effective to reduce benzotriazoles emissions. The addition of complementary treatments such as membrane bioreactor and ozonation could reduce the presence of these substances in WWTP discharges.

Alternatives to UV-absorber benzotriazoles and corrosion inhibiters benzotriazoles may be available for the plastic industry, the mechanical engineering and the construction industry. It would consist of replacing these substances with HALS (Hindered Amine Light Stabilizers), benzophenones, glucaric acid and amino acids.

[5] https://www.legifrance.gouv.fr/circulaire/id/41230

Tableaux de synthèse

Généralités

Généralités
CAS 29878-31-7
SANDRE 7890
Usages principaux

FTE 2020 Importer

Antigel pour véhicule à moteur, fluide dégivrant.an-1tigivrant pour avions, liquide de refroidissement et de frein, détergents pour lave-vaisselle, lessives en poudre contenant des agents blanchissants
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

FTE 2020 Importer

Les paragraphes ci-après présentent les principaux textes en vigueur à la date de la rédaction de cette fiche encadrant la fabrication, les usages et les émissions de benzotriazoles. Cet inventaire n'est pas exhaustif.

Dans le cadre du règlement REACH, l'ECHA a évalué les effets environnementaux potentiels des quatre benzotriazoles suivants qui répondent aux critères de l'Annexe XIII pour l'identification en tant que substance persistante, bioaccumulable et toxique (PBT) et très persistante, très bioaccumulable (vPvB) :

  • 2-(2H-benzotriazole-2-yl)-4,6-ditertpentylphénol (UV-328) : PBT et vPvB;
  • 2,4-di-tert-butyl-6-(5-chlorobenzotriazol-2-yl)phénol (UV-327) : vPvB;
  • 2-(2H-benzotriazol-2-yl)-4-(tert-butyl)-6-(sec-butyl)phénol (UV-350) : vPvB;
  • 2-benzotriazol-2-yl-4,6-di-tert-butylphénol (UV-320) : PBT et vPvB.

Ainsi, ces benzotriazoles ont été inclus en décembre 2014 (UV-320 et UV-328) et 2015 (UV-327 et UV-350) dans la liste des substances extrêmement préoccupantes candidates en vue d'une autorisation (liste SHVC) en raison de leurs propriétés PBT et vPvB.

Elles ont, en outre, été inscrites à l'annexe XIV du règlement (CE) n° 1907/2006 par le règlement (UE) 2020/171 du 6 février 2020. Pour chacune de ces substances, leur mise sur le marché est interdite à partir du 27 mai 2022, et leur utilisation est interdite à partir du 27 novembre 2023, sauf si une demande d'autorisation dans le cadre du règlement REACH est déposée est acceptée.

[6] La solubilité du 2-(2H-benzotriazol-2-yl)-4,6-ditertpentylphenol (UV-328) est estimée à 0,015 mg.L-1 et mesurée à moins de 0,001 mg.L-1.

Dans le cadre du plan d'action continu communautaire (CoRAP Community Rolling Action Plan) :

  • Le benzotriazole a fait l'objet d'une évaluation par l'Allemagne en 2016 initialement sur la base des préoccupations suivantes : perturbateur endocrinien potentiel, tonnage élevé (> 1000 tonnes) et évaluation de l'exposition professionnelle et de la population générale. Cette évaluation a conduit à la demande d'information complémentaires, et la substance est en juin 2021 en cours d'examen pour son potentiel de perturbateur endocrinien.
  • Le 2-(2H-benzotriazol-2-yl)-p-cresol (Drométrizole) a été évalué par la République Tchèque en 2016 sur la base des préoccupations suivantes : sensibilité cutanée et évaluation de l'exposition.

D'autres benzotriazoles font partie de la liste d'évaluation PBT de l'ECHA et sont en cours d'évaluation par un groupe d'experts :

  • 2-(2H-benzotriazol-2-yl)-4,6-bis(1-methyl-1-phenylethyl)phenol (UV-234)
  • 2-(2H-benzotriazol-2-yl)-4-(1,1,3,3-tetramethylbutyl)phenol (UV-329 – Octrizole)
  • 3-(2H-Benzotriazolyl)-5-(1,1-di-methylethyl)-4-hydroxy-benzenepropanoic acid octyl esters
  • 2-(2H-1,2,3-benzotriazol-2-yl)-6-(2-phenylpropan-2-yl)-4-(2,4,4-trimethylpentan-2-yl)phenol

Pour plusieurs benzotriazoles un RMOA7 est en cours de développement, afin notamment de décider notamment de l'opportunité d'inscrire ces substances à l'Annexe XIV de REACH et donc de soumettre leur usage à autorisation :

  • 2-(2H-benzotriazol-2-yl)-4,6-bis(1-methyl-1-phenylethyl)phenol (UV-234) sur la base des préoccupations suivantes : perturbateur endocrinien et persistance.
  • 2-(2H-benzotriazol-2-yl)-4-(1,1,3,3-tetramethylbutyl)phenol (UV-329 – Octrizole) sur la base des préoccupations suivantes : bioaccumulation, persistance et écotoxicité.
  • 2-(2H-benzotriazol-2-yl)-p-cresol (Drometrizole) sur la base des préoccupations suivantes : persistance, toxicité pour la reproduction et autre toxicité pour l'homme.
  • Bumetrizole sur la base des préoccupations suivantes : substance cancérogène, mutagène et toxique pour la reproduction.
  • 2-(2H-1,2,3-benzotriazol-2-yl)-6-(2-phenylpropan-2-yl)-4-(2,4,4-trimethylpentan-2-yl)phenol sur la base des préoccupations suivantes : bioaccumulation, persistance et toxicité pour l'homme.

Le benzotriazole (CAS 95-14-7) et le tolyltriazole (CAS 29385-43-1) font partie de la liste des micropolluants de l'analyse régulière du contrôle de surveillance de l'état chimique des eaux souterraines (arrêté du 25 janvier 2010 modifié établissant le programme de surveillance des eaux).

D'après l'annexe VI du règlement cosmétiques (UE) n° 1223/2009, 2 benzotriazoles sont autorisés en tant que filtre UV dans les produits cosmétiques prêts à l'emploi :

  • Drometrizole Trisiloxane (CAS : 155633-54-8) à une concentration inférieure à 15%
  • Methylene Bis-Benzotriazolyl Tetramethylbutylphenol (CAS : 103597-45-1) à une concentration inférieure à 10%.

A ce titre, aucun autre benzotriazole ne peut être utilisé en tant que filtre UV dans les cosmétiques.

D'après l'arrêté du 8 septembre 1999, en application de l'article 11 du décret n° 73-138 du 12 février 1973 portant application de la loi du 1er août 1905 sur les fraudes et falsifications concernant les procédés et les produits utilisés pour le nettoyage des matériaux et objets destinés à entrer en contact avec des denrées, produits et boissons pour l'alimentation de l'homme et des animaux, le benzotriazole

(CAS 95-14-7) est autorisé pour entrer dans la composition de produits de nettoyage en tant qu'agent anticorrosion. Ces produits de nettoyage doivent être destinés à des utilisations industrielles et être rincés à l'eau potable ou à la vapeur d'eau, après usage, ou doivent servir au rinçage de la vaisselle. Le benzotriazole doit être pur à 99% et doit contenir au maximum 0,1% de 1,2-aminotriazole. La concentration en benzotriazole dans le produit de nettoyage ne doit pas excéder 0,5%.

[7] Regulatory management option analysis

Les benzotriazoles ne sont pas concernés par l'action nationale de recherche et de réduction des rejets de substances dangereuses dans les eaux (RSDE), dont l'objectif est de mieux connaître les émissions des stations de traitement des eaux usées (STEU), afin d'identifier et de prioriser le cas échéant les réductions, voire les suppressions des émissions vers le milieu aquatique de certaines substances dangereuses.

D'après l'arrêté du 25 janvier 2010 établissant le programme de surveillance de l'état des eaux en application de l'article R. 212-22 du code de l'environnement le benzotriazole (CAS 95-14-7) et le tolyltriazole (CAS 29385-43-1) sont sur la liste des micropolluants de l'analyse régulière du contrôle de surveillance de l'état chimique des eaux souterraines (voir également 2.2.1.2).

Les benzotriazoles ne sont pas surveillés dans les eaux de surface d'après les annexes II et III de l'arrêté du 25 janvier 2010 modifié établissant le programme de surveillance de l'état des eaux en application de l'article R. 212-22 du code de l'environnement (voir également 2.2.1.2).

Sans objet, les benzotriazoles n'étant pas utilisés comme produits phytosanitaires.

Dans le cadre du règlement (UE) n°10/2011 concernant les matériaux et objets en matière plastique destinés à entrer en contact avec des denrées alimentaires les substances du Tableau 3 sont réglementées :

Tableau 3. Benzotriazoles inclus dans le cadre du règlement (UE) N°10/2011

[9] LMS : Limites de migrations spécifiques

- Dans le cas du 2-(2-hydroxy-3-tert-butyl-5-méthylphényl)-5-chlorobenzotriazole, du 2-(2′-hydroxy-3,5′di-tert-butylphényl)-5-chlorobenzotriazole et du 2-(2′-hydroxy-5′-méthylphényl)benzotriazole la LMS risque d'être dépassée dans les polyoléfines.

En ce qui concerne l'arrêté du 5 août 2020 relatif aux matériaux et objets en caoutchouc destinés à entrer en contact avec des denrées alimentaires et aux sucettes pour nourrissons et enfants en bas-âge, le 5-chloro-2-(2-hydroxy-3-tert-butyl-5-méthylphényl)-2H-benzothiazole10 (CAS 3896-11-5) est autorisé à une LMS de 30 mg/kg.

Les benzotriazoles ne figurent pas dans la liste de produits chimiques devant faire l'objet de mesures de surveillance prioritaire au titre de la convention OSPAR (ou « Convention pour la protection du milieu marin de l'Atlantique du Nord-Est»). 

Les benzotriazoles ne font pas partie de la liste des produits chimiques soumis à la « Procédure de consentement préalable en connaissance de cause » de la convention de Rotterdam.

Le 2-(2H-benzotriazol-2-yl)-4,6-ditertpentylphenol (UV-328) fait partie de la liste des substances en préparation pour une éventuelle inclusion sur la liste des Polluants Organiques Persistants (POP) de la convention de Stockholm.
Valeurs et normes appliquées en France

FTE 2020 Importer

Les installations classées pour la protection de l'environnement (ICPE) soumises aux régimes d'autorisation et d'enregistrement doivent respecter les seuils de rejets de polluants vers les eaux fixés par l'arrêté du 2 février 1998 relatif aux prélèvements et à la consommation d'eau ainsi qu'aux émissions de toute nature des installations classées pour la protection de l'environnement soumises à autorisation. Aucun seuil n'est spécifié pour les benzotriazoles.

Quant aux stations de traitement des eaux usées (STEU), l'arrêté du 21 juillet 2015 relatif aux systèmes d'assainissement collectif et aux installations d'assainissement non collectif, à l'exception des installations d'assainissement non collectif recevant une charge brute de pollution organique inférieure ou égale à 1,2 kg.j-1 de DBO5 fixe un cadre de gestion des systèmes d'assainissement. Aucune disposition spécifique aux rejets des benzotriazoles n'est présente dans cet arrêté.

Dans le cadre de l'évaluation du bon état des eaux, des normes de qualité environnementale (NQE) pour les eaux de surfaces ont été établies au niveau communautaire par la directive 2008/105/CE faisant partie d'un contexte plus large sur la gestion durable des eaux fixée par la directive cadre sur l'eau (DCE). Ces dispositions ont été transposées au niveau national dans le cadre de l'arrêté du 25 janvier 2010 modifié établissant le programme de surveillance de l'état des eaux et de l'arrêté du 8 juillet 2010 modifié établissant la liste des substances prioritaires et fixant les modalités et délais de réduction progressive et d'élimination des déversements, écoulements, rejets directs ou indirects respectivement des substances prioritaires et des substances dangereuses.

Il n'existe pas à ce jour de NQE associé aux benzotriazoles au niveau communautaire et au niveau national. De plus, l'Ineris n'a pas établi de valeur guide environnementale (VGE) dans l'eau pour les benzotriazoles (portail substances Ineris8).

Il n'existe pas en France de valeur appliquée en milieu professionnel pour les benzotriazoles.

En France, l'Annexe I de l'arrêté du 11 janvier 2007 modifié relatif aux limites et références de qualité des eaux brutes et des eaux destinées à la consommation humaine ne fixe pas de teneur maximale pour les benzotriazoles.

En 2008, le Conseil Australien de la protection de l'environnement et du patrimoine a élaboré des normes de qualité pour l'eau potable pour le 5-methyl-1H-benzotriazole (NRMMC, 2008) :

  • Concentration maximale admissible = 2 400 ng.L-1
  • Valeur guide = 7 ng.L-1

Au Danemark la concentration admissible dans l'eau potable est égale à 20 ng.L-1 pour le 1Hbenzotriazole et le 5-chloro-1H-benzotriazole (Danish Enviromental Protection Agency, 2013).

[8] Ineris - Portail Substances Chimiques, accueil

En novembre 2019 et août 2020, le Minnesota Department of Health a établi une valeur guide dans l'eau souterraine de 20 µg.L-1 pour le 1H-benzotriazole, le tolyltriazole et le 5-methyl-1H-benzotriazole (MDDH, 2019, 2020).

Volume de production

Volume de production
France

FTE 2020 Importer

Pas de données
UE

FTE 2020 Importer

8313 à 81330

t.an-1
Monde

FTE 2020 Importer

Pas de données

Consommation

Consommation
Volume de consommation en France

FTE 2020 Importer

Pas de données
Part de la consommation dédiée à l’usage principal en France

FTE 2020 Importer

Pas de données

Présence dans l'environnement

Présence dans l'environnement
Eaux de surface

FTE 2020 Importer

Entre mai 2017 et mai 2018, la base de données Naïades recense 1 622 mesures de concentrations de benzotriazoles (code SANDRE 7543 et no CAS 95-14-7) supérieures au seuil de quantification (compris entre 0,02 et 0,5 μg.L-1) sur 11 314, soit une fréquence de quantification de 14 La valeur médiane est 0,1 μg.L-1. La valeur du 75ème et du 90ème percentile est 0,5 µg.L-1. La concentration maximale en benzotriazole s'éleve à 9,66 μg.L-1.

Sur cette même période, sur 7 182 analyses de tolyltriazole (aussi appelé methyl-1H-benzotriazole et de code SANDRE 6660 et no CAS 29385-43-1), 2 841, soit 40% font état de mesures supérieures au seuil de quantification (compris entre 0,005 et 0,5 μg.L-1). La valeur médiane est 0,5 μg.L-1. La valeur du 75ème et du 90ème percentile est 0,5 µg.L-1. La concentration maximale s'éleve à 11,26 μg.L-1.
Eaux souterraines

FTE 2020 Importer

Entre mai 2017 et mai 2018, la base de données ADES recense 2 597 points d'eau analysés pour mesurer la concentration en benzotriazoles (code SANDRE 7543 et no CAS 95-14-7). Sur 5 642 mesures, 36 (soit 0,6%) sont supérieures au seuil de quantification (compris entre 0,02 et 0,5 μg.L-1). La valeur médiane est 0,1 μg.L-1. La valeur du 75ème percentile est 0,5µg.L-1 et celle du 90ème percentile est 1 µg.L-1. La concentration maximale s'élevait à 1 μg.L-1 et a été relevée pour 728 analyses.

Sur cette même période, 2 602 points d'eau ont été analysés pour mesurer la concentration en tolyltriazole (code SANDRE 6660 et no CAS 29385-43-1). 5 724 analyses ont été effectuées. 233 mesures (soit 4%) présentent une concentration supérieure à la limite de quantification comprise en 0,005 et 0,5 μg.L-1. La valeur médiane est 0,05 μg.L-1. La valeur du 75ème et du 90ème percentile est 0,5 µg.L-1.
Air

FTE 2020 Importer

Pas de données en France

D'après des études européennes, les benzotriazoles absorbeurs d'UV suivants ont été détectés dans des échantillons d'air en Suède : UV-320, UV-327, UV-329, UV-360, UV-P, UV-328 (Cantwell, Sullivan, & Burgess, 2015; Germany, 2014b).
Sols

FTE 2020 Importer

Pas de données en France

En Suède, plusieurs benzotriazoles absorbeurs d'UV ont été recensés dans les sols : UV-320, UV-327, UV-328 et UV-329 (Germany, 2014b).
La concentration en UV-320 dans le sol est de l'ordre de 0,4 à 0,91 μg/g dans les zones rurales suédoises (Germany, 2014a).
Le 1H-benzotriazole et le 4 ou 5-methyl-1H-benzotriazole ont été détectés dans des échantillons provenant de zones industrielles du Nord de l'Italie. Les concentrations étaient de l'ordre de centaines de ng/g (Shi, Liu, Xiong, Cai, & Ying, 2019).

Production et utilisation

Production et ventes

Données économiques

FTE 2020 Importer

Les benzotriazoles sont des composés chimiques produits mondialement. Ils ont un large éventail d'applications et sont utilisés dans de nombreux secteurs industriels. Ces composés sont produits et commercialisés depuis la fin des années 1950 aux Etats-Unis. Un certain nombre de benzotriazoles sont produits à des volumes excédant 500 tonnes par an (Cantwell, Sullivan, & Burgess, 2015). A la fin des années 1990 la consommation de benzotriazoles dans le plastique a atteint presque 2000 tonnes en Amérique du Nord. En 2001, la consommation était d'environ 2500 tonnes (John C Crawford, 1999). En 2012, la production de 1H-benzotriazole s'est élevée à 850 tonnes (Shi, Liu, Xiong, Cai, & Ying, 2019). Plus de 9000 tonnes de benzotriazoles sont utilisées chaque année aux Etats-Unis (Chung, Lin, & Lin,2018).

En Australie, l'importation annuelle de benzotriazoles s'élève à moins de 100 tonnes par an (Loi, Busetti, Linge, & Joll, 2013).

En Suède, Norvège, Finlande et Danemark, l'UV-328 (CAS 25973-55-1) est utilisé depuis 1999. Une diminution de 5,8 tonnes des quantités utilisées est constatée lors des dernières années de déclaration, la quantité de benzotriazoles étant passée de 8,1 tonnes en 2008 à 2,3 tonnes en 2011 (Environnement et Changement climatique Canada & Santé Canada, 2016). L'utilisation du benzotriazole (95-14-7) dans les préparations est en augmentation depuis les années 2000 en Suède, Norvège et au Danemark (Substance in Preparations in Nordic Countries, 2021).

Au Japon la consommation de benzotriazoles est passée d'environ 1050 tonnes en 1985 à 1 400 tonnes en 1996 (John C Crawford, 1999). La production annuelle et l'import d'UV-327 était de 2 310 tonnes d'avril 2004 à Mars 2008. La production d'UV-320 s'élevait à 717,1 tonnes d'avril 2002 jusqu'en Octobre 2005. Aujourd'hui, plus aucune production, importation ou utilisation de ce produit n'est possible du fait de son interdiction (Nakata, Murata, & Filatreau, 2009).

En Europe, l'utilisation de dérivés de benzotriazoles pour le plastique et pour les autres usages13 a crû passant de 725 tonnes en 1987 à un peu plus de 950 tonnes en 1996.

En 1999, « Ciba specialities Corporation » est le plus grand producteur mondial de benzotriazoles, suivi par « Cytec Industries ». Les autres producteurs occidentaux sont « Fairmount Chemical Co. » aux Etats-Unis et « Akcros Chemicals UK Ltd. » au Royaume-Uni (John C Crawford, 1999).

Nous n'avons pas obtenu d'information plus récente sur l'identité des plus importants producteurs de benzotriazoles dans le monde.

Aujourd'hui, l'ensemble de la production et de l'importation des différents benzotriazoles est comprise entre 1 et 10 000 tonnes par an en Europe. Certaines substances sont également plus utilisées que d'autres.

[13] La majorité des benzotriazoles est utilisée pour le plastique.

Tableau 7. Production et importation en Europe de benzotriazoles en tonnes par an (ECHA, 2021).

Les prix varient en fonction des benzotriazoles. Les benzotriazoles inhibiteurs de corrosion coutent 3 à 5 € par kilogramme. Le prix des BUV se situe dans la fourchette de la dizaine d'euros par kg. Certains benzotriazoles comme de drométrizole trisiloxane peuvent atteindre plusieurs centaines d'euros en fonction de la pureté (de 480 à 500€).

Procédés de production

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  1. 1)Synthèse du benzotriazole

La synthèse du benzotriazole se fait en traitant du o-phénylènediamine avec de l'acide nitreux afin de former du sel de mono-diazonium. Celui-ci se cyclise de manière spontanée pour produire du benzotriazole. La réaction dure 15 à 20 minutes (Labmonk, 2021).

  1. 2)Synthèse du benzotriazole et de ses dérivés

Le benzotriazole et ses dérivés peuvent être synthétisés grâce à du o-phenylenediamine avec du nitrite de sodium (NaNO2) dans de l'acide acétique (CH3COOH), irradiés par des ultrasons. Cette méthode permet un temps de réaction variant de 10 à 15 minutes suivant le produit synthétisé (Claudio M.P. Pereira et al., 2007).

Figure 1: Synthèse de benzotriazoles (Claudio M.P. Pereira, Stefani, Guzenc, & Orfão, 2007).

  1. 3)Synthèse du 1H-benzotriazole

La réaction entre du 1,3-dihydrobenzimidazol-2-one avec du nitrite de sodium et de l'eau à température élevée (190 à 300°C) sous pression, permet d'obtenir du 1-sodium benzotriazole qui, à la suite d'un traitement acide, donne du 1H-benzotriazole. Les rendements sont élevés (Vishnu Ji Ram, Arun Sethi, Nath, & Ramendra Pratap, 2019).

  1. 4)Synthèse du 1H-benzotriazol-1-ol

La réaction de 1-chloro-2-nitrobenzene ou du 1,2-dinitrobenzene avec de l'hydrazine permet de produire du 1H-benzotriazol-1-ol via du 2-nitrophenylhydrazine (Vishnu Ji Ram et al., 2019).

Figure 2. Synthèse du 1H-benzotriazol-1-ol (Vishnu Ji Ram et al., 2019).

  1. 5)Synthèse de 2-arylbenzotriazoles

La production de 2-arylbenzotriazoles peut se faire par l'intermédiaire de :

  • La réaction de 2-aminobenzene avec du chlorure de thionyle ou de la pyridine sous reflux en utilisant du sulfate de cuivre comme oxydant.

    Figure 3. Synthèse du 2-arylbenzotriazole (Vishnu Ji Ram et al., 2019).

  • La réaction chauffée entre du 2-nitrocholobenzene ou du 1,2-dinitrobenzene avec de l'arylhydrazine en excès (Vishnu Ji Ram et al., 2019).

Figure 4. Synthèse du 2-arylbenzotriazole (Vishnu Ji Ram et al., 2019).

Noms commerciaux

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Le tableau below répertorie les noms commerciaux des benzotriazoles. Il n'est pas exhaustif.

Tableau 8. Autres synonymes et noms commerciaux

Utilisations

Introduction

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Les benzotriazoles ont deux fonctions principales : absorber les UV et inhiber la corrosion au sein des matériaux et produits dans lesquels ils sont incorporés.

Absorbeurs d'UV

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Les absorbeurs d'UV (BUV) constituent un sous-groupe des stabilisateurs d'UV. Ils préviennent la dégradation des produits dans lesquels ils sont employés en transformant la radiation UV en chaleur. Les BUV sont généralement ajoutés en faible concentration : 0,1-0,5% du poids du produit (Danish Ministry of Environment and Food & The Danish Environmental Protection Agency, 2015; John C Crawford, 1999).

En termes de production et d'utilisation, les dérivés du benzotriazole de la forme 2-hydroxyphenyl constituent l'une des plus grandes familles d'absorbeur d'UV (Carpinteiro, Abuin, Rodriguez, Cela, & Ramil, 2010).

Les dérivés de benzotriazoles tels que l'UV-326, -327, -328, -329, -360, -P, comportent un groupe phénol qui absorbe les UV-a et UV-b (Montesdeoca-Esponda, Torres-Padron, Sosa-Ferrera, & Santana-Rodriguez, 2021).

50% des BUV sont utilisés dans les peintures, 40% dans les plastiques et 10% dans les cosmétiques (Germany, 2015).

Les diverses utilisations des benzotriazoles en tant qu'absorbeurs d'UV sont répertoriées dans les paragraphes suivants.

Les benzotriazoles répertoriés dans le Tableau 9 sont utilisés dans de nombreux produits :

  • Les revêtements (architecturaux, décoratifs…), dont les revêtements industriels pouvant être soumis à de hautes températures, parfois destinés aux surfaces en bois ou en métal ;
  • Les peintures ;
  • Les joints ;
  • Les adhésifs.

Tableau 9. Benzotriazoles absorbeurs d'UV utilisés dans l'industrie des matériaux de construction.

Ils sont également utilisés dans les polymères (dont le polypropylène) destinés à produire des fibres, membranes de construction et isolations pour les bâtiments, des profilés de fenêtres, de portes, de terrasses, de clôtures, des tuyaux et raccords ainsi que des panneaux de signalisation (SpecialChem, 2021).

Les hydroxyphenylbenzotriazoles, c'est-à-dire les benzotriazoles contenant 2(2-hydroxyphenyl)2Hbenzotriazole) dans leur formule, tels que les UV-234, -328, -384, -928 et -1130, sont les absorbeurs d'UV les plus utilisés dans les vernis automobiles car ils possèdent une grande résistance photochimique (Danish Ministry of Environment and Food & The Danish Environmental Protection Agency, 2015). Ce sont les plus importants et efficaces en ce qui concerne les revêtements automobiles (John C Crawford, 1999).

Les benzotriazoles sont aussi utilisés dans les fibres et parties en plastique de l'industrie automobile.

Les BUV sont utilisés dans différents polymères pour la production de plastiques.

Ils sont couramment utilisés dans de nombreux polymères : polyesters, polyacétals, styrènes, polycarbonates, polyoléfines, polyamides, polyalkylènes (Danish Ministry of Environment and Food & The Danish Environmental Protection Agency, 2015; ECHA, 2021; Germany, 2015). L'ajout d'absorbeurs d'UV dans le PVC, par exemple, permet au matériau de garder sa couleur et son élasticité (Danish Ministry of Environment and Food & The Danish Environmental Protection Agency, 2015).

Les BUV contenant 2(2-hydroxyphenyl)2H-benzotriazole dans leur formule sont les plus utilisés dans les plastiques grâce à leur efficacité (John C Crawford, 1999).

Beaucoup d'articles en plastique sont destinés à être utilisés en extérieur et sont, de ce fait, fortement exposés aux rayons UV. Ainsi, les BUV sont largement inclus dans ces produits. Ils sont également présents dans ceux d'intérieur (jouets, emballages, électroniques…). Ils évitent leur jaunissement (Danish Ministry of Environment and Food & The Danish Environmental Protection Agency, 2015).

Tableau 10. Benzotriazoles utilisés dans les produits en plastique et/ou caoutchouc.

Le méthylène bis-benzotriazolyl tetramethylbuthylphenol et le drometrizole trisiloxane sont les seuls benzotriazoles approuvés en tant que filtre UV dans les cosmétiques. Ils sont notamment utilisés dans les crèmes solaires. Le méthylène bis-benzotriazolyl tetramethylbutylphenol est présent dans des produits cosmétiques sous forme de particules microfines en raison de sa faible solubilité dans l'eau et dans la plupart des huiles cosmétiques. C'est un filtre à particule qui, en plus d'absorber les UV, disperse aussi la lumière. L'effet de dispersion ne contribue qu'à 10% de l'effet total de la protection UV. Le drometrizole trisiloxane, est quant à lui, soluble dans l'eau et les huiles cosmétiques (Bianca A.M.C. Santos et al., 2018). L'addition de ces filtres dans les cosmétiques permet de protéger la peau des effets néfastes des UV (Danish Ministry of Environment and Food & The Danish Environmental Protection Agency, 2015).

En complémentarité des filtres UV, des absorbeurs d'UV peuvent être inclus afin de protéger le produit en lui-même (Danish Ministry of Environment and Food & The Danish Environmental Protection Agency, 2015). En effet, certains constituants dans les cosmétiques peuvent ne pas être suffisamment stables à la lumière et se dégrader. L'ajout de BUV, particulièrement stables à la lumière, permettrait de filtrer les UV et de protéger la composition (J.C. Grognet, H. Richard, G. Lang, & S. Forestier, 1990).

Tableau 11. Benzotriazoles utilisés dans les cosmétiques.

Les BUV sont aussi utilisés dans les textiles et fibres, pour protéger le produit de la dégradation (Danish Ministry of Environment and Food & The Danish Environmental Protection Agency, 2015; ECHA, 2021). Ils permettent d'améliorer la résistance et la durabilité du produit (Liu, Xue, & Kannan, 2017). Les BUV utilisés dans cet objectif sont :

  • 2-(2H-benzotriazol-2-yl)-4,6-bis(1-methyl-1-phenylethyl)phenol (CAS 70321-86-7)
  • Bumetrizole (CAS 3896-11-5)
  • 2-(2H-benzotriazol-2-yl)-4-(1,1,3,3-tetramethylbutyl)phenol (CAS 3147-75-9)
  • 2-(2H-benzotriazol-2-yl)-p-cresol (CAS 2440-22-4)
  • Benzotriazole (CAS 95-14-7)
  • 5-chlorobenzotriazole (CAS 94-97-3)

Les concentrations les plus élevées de benzotriazoles ont été mesurées sur les graphiques présents sur certains vêtements puis dans les chaussettes fabriquées de 97% de polyester et les vêtements contenant 60 % de coton. Dans le cas des chaussettes, le polyester est mélangé avec 1 ou 2% de spandex et 1% de caoutchouc. Il semblerait que des benzotriazoles soient inclus dans le spandex lors de sa production afin de renforcer et d'assurer la durabilité du produit (Liu et al., 2017).

Inhibiteurs de corrosion

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Les benzo-1,2,3-triazoles sont couramment utilisés en tant qu'inhibiteur de corrosion dans de nombreux processus industriels et produits ménagers, majoritairement dans les produits ? vaisselles (Weiss et al., 2006a).

Le benzotriazole et ses dérivés sont des inhibiteurs très efficaces pour prévenir la corrosion des alliages à base de cuivre, par exemple, sur de longues périodes (Parook Feroz Khan, Shanthi, Babu, Muralidharan, & Barik, 2015). Il protège aussi l'acier, le cadmium et le nickel.

Le 1H-benzotriazole (ou encore benzotriazole) et le tolyltriazole forment un mince complexe sur les surfaces métalliques qui protège le métal sous-jacent de la corrosion. C'est pourquoi, les benzotriazoles sont ajoutés dans de nombreux produits qui entrent en contact avec du métal (Weiss et al., 2006a).

L'utilisation de benzotriazoles se fait principalement dans les fluides en mécanique et dans les produits d'entretien ménagers. Les applications en tant qu'inhibiteur de corrosion sont développées dans les paragraphes suivants.

Les benzotriazoles du Tableau 12 sont particulièrement utilisés dans les avions et les automobiles dans des :

  • Fluides dégivrant.an-1tigivrant ;
  • Liquides de refroidissement;  
  • Liquides de freinage ;
  • Lubrifiants.

au sein desquels ils évitent la corrosion des circuits empruntés par ces fluides.

Tableau 12. Benzotriazoles inhibiteurs de corrosion utilisés dans l'industrie mécanique.

Ils sont souvent utilisés dans les fluides dégivrants/antigivrants des avions à des concentrations s'élevant jusqu'à 10%. Ils servent aussi d'ignifuge dans cette application (X. Wu, 1998).

Les benzotriazoles sont également utilisés dans les revêtements (peintures, vernis) destinés aux surfaces métalliques (Copper Development Association) dont les voitures.

En Allemagne, 80 tonnes de benzotriazoles ont été utilisées dans les lave-vaisselles en 2010 (Vetter & Lorenz, 2013).

Les benzotriazoles sont utilisés dans les détergents de lave-vaisselle pour réduire la corrosion de métaux non ferreux. Ils protègent notamment les produits en argent et servent d'agent de polissage (Janna et al., 2011).

Les benzotriazoles ci-dessous sont utilisés dans les détergents pour lave-vaisselle, liquides vaisselle et lessives en poudre contenant des agents blanchissants.

Tableau 13. Benzotriazoles inhibiteurs de corrosion utilisés dans les produits ménagers.

Les benzotriazoles sont aussi utilisés dans les encres afin de protéger les parties en métal des imprimantes et photocopieurs (Shi et al., 2019).

Autres utilisations

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Les benzotriazoles sont largement utilisés dans les synthèses organiques et la chimie pharmaceutique. Ils sont d'importants intermédiaires pour la synthèse de produits organiques tels que :

  • Les β-amido cétones ;
  • Les aldéhydes ;
  • Les β-cétoesters.

Ils peuvent aussi :

  • Être des réactifs pour les réactions d'acylation et de thioacylation
  • Faire office de liquides ioniques (Claudio M.P. Pereira et al., 2007).

Enfin, ils peuvent servir de groupes de protection et permettre lors de réactions de bloquer volontairement la réactivité de groupes fonctionnels d'une molécule (Muvvala S. Sudhir, Nadh, & Radhika, 2013).

Les dérivés du 1,2,3-benzotriazole font l'objet de nombreuses recherches dans l'industrie pharmaceutique car ils ont de nombreuses applications notamment grâce à leurs activités biologiques en tant que :

  • Analgésique ;
  • Antifongique ;
  • Antibactérien ;
  • Antiparasite ;
  • Antiviral ;
  • Anti-inflammatoire ;
  • Anti convulsant ;
  • Inhibiteur de protéine kinase (Muvvala S. Sudhir et al., 2013).

Le groupe fonctionnel benzotriazole a été fréquemment utilisé pour développer des médicaments innovants, notamment dans la lutte contre le cancer. Le vorozole est un dérivé du benzotriazole testé cliniquement en tant qu'agent anti-cancéreux. Le 4,5,6,7-tetrabromobenzotriazole, quant à lui, est un composé de traitement du cancer disponible sur le marché (Yu Ren, 2014).

Synthèse des utilisations

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Le tableau below synthétise les fonctions et utilisations des benzotriazoles rencontrés dans les parties précédentes.

Tableau 14. Synthèse des utilisations de benzotriazoles.

[14] A noter que le bumetrizole (CAS 3896-11-5) ne peut pas entrer dans la composition d'un produit cosmétique en tant que filtre UV au sein de l'UE d'après l'annexe VI du règlement cosmétiques (UE) n°1223/2009.

[15] A noter que le 2-(2H-benzotriazol-2-yl)-6-dodecyl-4-methylphenol (CAS 125304-04-3) ne peut pas entrer dans la composition d'un produit cosmétique en tant que filtre UV au sein de l'UE d'après l'annexe VI du règlement cosmétiques (UE) n°1223/2009.

Pour conclure, les benzotriazoles absorbeurs d'UV sont majoritairement utilisés dans les produits en plastique (jouets, emballages, équipements électroniques…) ainsi que dans les produits de revêtements dans les industries des matériaux de construction et de l'automobile. Les benzotriazoles inhibiteurs de corrosion sont couramment utilisés, soit dans les produits d'entretien ménagers, soit dans les produits de mécanique (fluides caloporteurs, dégivrants, antigivrants, liquide de freins…). La diversité des benzotriazoles absorbeurs d'UV semble plus importante que celle des inhibiteurs de corrosion.

Rejets dans l’environnement

Sources naturelles

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Les benzotriazoles sont des substances d'origine anthropique et ne sont pas présentes de manière naturelle dans l'environnement.

Sources non-intentionelles

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Aucune donnée n'a été trouvée concernant des sources non intentionnelles de benzotriazoles.

Émissions anthropiques totales

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Les benzotriazoles ne font pas partie des substances déclarées dans le registre européen E-PRTR (European Pollutant Release and Transport Register, registre européen des rejets et transferts de polluants) développée dans le cadre du Règlement 166/2006/CE, qui impose aux exploitants de sites industriels visés par ce règlement de déclarer leurs rejets, en fonction de seuils prédéfinis. Les émissions de benzotriazoles dans l'eau, le sol et l'air ne sont donc pas répertoriées au niveau européen.

En France, les benzotriazoles ne font pas partie des substances dont les rejets dans l'air, le sol et l'eau doivent être déclarés lorsqu'ils dépassent un certain seuil16 (cf. paragraphe 2.3.1).

Émissions atmosphériques

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Pas de données.

Émissions vers les eaux

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Il y a peu de données disponibles en France, aucun benzotriazole n'ayant fait l'objet de campagne de recherche systématique (dans le cadre des actions RSDE par exemple). Ils ne sont ni mentionnés dans l'arrêté du 2 février 1998 concernant les émissions des ICPE, ni dans la note technique du 12 août 2016 relative à la recherche de micropolluants dans les eaux brutes et dans les eaux usées traitées de stations de traitements des eaux usées.

Les projets du programme « Innovations et changements de pratiques : lutte contre les micropolluants des eaux urbaines» lancé conjointement par les agences de l'eau, le Ministère de l'Ecologie et l'Onema (OFB à partir de 2020) en 2013 pour accompagner un dispositif national de lutte contre la contamination des milieux aquatiques par les micropolluants a néanmoins permis d'acquérir quelques données sur les concentrations de benzotriazole (CAS 95-14-7) dans les rejets de STEU. Sur 119 analyses, 35 (soit 29%) ont quantifié la substance (seuil de quantification toujours égale à 2µg.L-1). La concentration médiane observée a été de 8,18 µg.L-1, le 90ème percentile étant de 41,3 µg.L-1 et la concentration maximale de 61,1 µg.L-117. 

Le benzotriazole et le tolyltriazole ont été analysés dans les rejets de 24 STEU en Suisse. Les concentrations de benzotriazole étaient toujours supérieures d'un facteur 10 ou 100 à celles du tolyltriazole. La valeur médiane de la concentration en benzotriazole dans les effluents primaires et secondaires est de 18 et 10 μg.L-1 respectivement. L'élimination du benzotriazole et du tolyltriazole par les stations d'épuration utilisant un système de traitement biologique-mécanique est partielle. Ceci est dû à leur grande polarité, leur solubilité dans l'eau et à leur résistance à la biodégradation (Voutsa, Hartmann, Schaffner, & Giger, 2006).

Lors d'études menées sur l'Ile de La grande Canarie en Espagne, 7 échantillons d'effluents de différentes stations de traitement des eaux usées (STEU) ont été analysés courant 2012 concernant la concentration en UV-P, -329, -326, -328, -327, -571, -360. Ces différentes stations de traitements possédaient toutes un procédé à boues activées en tant que traitement secondaire à l'exception d'une utilisant un bioréacteur à membrane. Deux d'entre elles utilisaient aussi un système tertiaire basé sur la microfiltration et l'osmose inverse. La présence de BUV a été relevée dans tous les échantillons mais les quantités retrouvées ne sont pas homogènes. La concentration maximale pour les différents BUV était de :

  • 8,8 ng.L-1 pour l'UV-P
  • 4,0 ng.L-1 pour l'UV-329
  • -11ng.L-1 pour l'UV-326
  • -13ng.L-1 pour l'UV 328
  • 4,8 ng.L-1 pour l'UV-327
  • 6,6 ng.L-1 pour l'UV-360

[16] Arrêté du 31/01/08 relatif au registre et à la déclaration annuelle des émissions et des transferts de polluants et des déchets modifié par l'arrêté du 11 décembre 2014.

[17] Résultats issus d'une analyse interne des résultats des projets du programme cité.

Une autre étude menée aux Iles Canaries en 2015 sur 3 des précédentes stations d'épuration a permis de déterminer les concentrations en UV-328 et UV-360. Les mesures d'UV-328 et d'UV-360 sont comprises entre 17-60,5 ng.L-1 et 69,3-99,2 ng.L-1 respectivement. Les concentrations les plus élevées ont été relevées dans les stations n'utilisant que les traitements primaires et secondaires. Il semblerait que les techniques d'épuration influent sur l'occurrence et la concentration des BUV détectés (Montesdeoca-Esponda, Sosa-Ferrera, Kabir, Furton, & Santana-Rodriguez, 2015).

Les stations de traitement des eaux usées sont une source d'émissions des benzotriazoles vers les eaux. Il n'y a pas de données sur les flux mais des informations sur l'efficacité des STEU sont développées dans le paragraphe 6.1.

Émissions vers les sols

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Pas de données

Rejets dans l'environnement

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Les benzotriazoles sont largement répandus dans l'environnement à la fois dans les zones rurales, les espaces naturels, et dans les zones urbaines. Les substances sont présentes dans toutes les matrices environnementales : l'air, les dépôts, les eaux de surface, les sédiments, le sol et le biote.

Pollutions historiques et accidentelles

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D'après la base de données de l'ECHA, les usages suivants peuvent être à l'origine d'émissions accidentelles :

  • de liquide de refroidissement ou de freinage,
  • de lubrifiant et d'huile pour véhicules ;

.

D'autres émissions de benzotriazoles peuvent être émises lors de l'usage :

  • de liquide dégivrant.an-1tigivrant pour avions (Hart et al., 2004), il est estimé que 80% de ces fluides se déposent sur le sol (X. Wu, n.d) ;
  • de matériaux traités (bois, métaux, plastiques, caoutchoucs, textiles, fibres), notamment lors de l'usure de ces matériaux (Nunez, Vallecillos, Marce, & Borrull, 2020) ;
  • processus de production ou lors du nettoyage de vêtements et textiles (Liu et al., 2017)
  • de produits ménagers (liquide vaisselle, tablettes pour lave-vaisselle).

La contamination de l'environnement par cette substance se ferait surtout par le biais d'applications en tant qu'inhibiteur de corrosion (X. Wu, n.d).

Les eaux usées sont également une source de relargage de benzotriazoles (Germany, 2014).

Présence environnementale

Atmosphère

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En cas de rejet dans l'air, le benzotriazole dont la pression de vapeur estimée est de 2,5x10-5 mmHg à 25 °C, peut exister à la fois sous forme vapeur et particulaire dans l'atmosphère. Le benzotriazole en phase vapeur sera dégradé dans l'atmosphère par réaction photochimique avec des radicaux hydroxyles ; la demi-vie de cette réaction dans l'air est estimée à 16 jours. Le benzotriazole en phase particulaire sera éliminé de l'atmosphère par dépôt humide ou sec.

Le benzotriazole absorbe à des longueurs d'onde supérieures à 290 nm et peut donc être sensible à une photolyse directe extrêmement lente avec une demi-vie de 57 heures, la demi-vie du 5-methylbenzotriazole est de 14 heures (HSDB, 2018a).

Les benzotriazoles phénoliques (UV-328, UV-327, UV-320 et UV-350) sont principalement utilisés comme absorbeurs d'UV. Ils ont une faible hydrosolubilité, un fort coefficient de partage octanol-eau et une faible pression de vapeur. Ces substances ne devraient pas être présentes de manière significative dans l'air, et ne devraient pas être transportée dans l'atmosphère sur de grandes distances (Santé Canada, 2016).

Aucune donnée n'a été trouvée concernant la présence de benzotriazoles dans l'air en France.

D'après des études européennes, les benzotriazoles absorbeurs d'UV suivants ont été détectés dans des échantillons d'air en Suède : UV-320, UV-327, UV-329, UV-360, UV-P, UV-328 (Germany, 2014b, Cantwell, 2015).

[20] http://www.ades.eaufrance.fr/

Aquatique

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Le benzotriazole et ses dérivés 4-TTri, 5-TTri, CBT, XTri ont un coefficient de partage octanol-eau (log Kow) compris entre 1,17 et 2,26 et un coefficient de partage carbone organique-eau (Koc) de 62,3 à 177 L.kg-1 , ce qui indique qu'ils sont faiblement hydrophobes et sont facilement distribués dans les milieux aqueux.

Les benzotriazoles sont persistants dans le milieu aquatique car la biodégradation, l'élimination par sorption ou la sédimentation n'est pas attendue en raison de leur log Kow. Par conséquent la dégradation photochimique peut être le processus d'élimination dans les eaux de surface. La photodégradation des benzotriazoles dépend du pH, elle diminue quand le pH augmente.

L'irradiation du benzotriazole conduit à deux voies de dégradation différentes : l'élimination de l'azote (avec production d'aniline) suivie d'un hydroxylation, et la dimérisation (la phénazine étant le principal sous-produit) (Benitez, Acero, Real, Roldan, & Rodriguez, 2013; Hem, Hartnik, Roseth, & Breedveld, 2003).

Les benzotriazoles phénoliques (UV-328, UV-327, UV-320 et UV-350) sont peu solubles dans l'eau et ont un coefficient de partage octanol-eau élevé (log Kow estimé à 7,25 et mesuré à plus de 6,5 pour UV-328) (Santé Canada, 2016).

Rejetés dans l'eau, ils devraient s'adsorber sur les matières en suspension dans les sédiments. On s'attend à ce que la volatisation à partir de l'eau de surface soit négligeable, d'après leur faible pression de vapeur et leur constante de la loi d'Henry.

La biodégradation ne semble pas constituer un mécanisme d'élimination important pour les benzotriazoles phénoliques.

L'hydrolyse ne devrait pas constituer une voie pertinente d'élimination des benzotriazoles phénoliques dans l'environnement en raison du manque de groupes fonctionnels.

D'après un BCF mesuré de 6000, la forte lipophilie, et le faible taux de transformation métabolique, on considère que l'UV-328 possède un potentiel de bioaccumulation élevé dans les organismes.

Aux Etats-Unis, au Japon et en Chine, les benzotriazoles UV-P, UV-327, UV-320, UV-326, UV-327 ont été recensés dans des échantillons de sédiments dans des concentrations variant de 0,2 ng/kg à 5 200 mg/kg. La concentration maximale de 5 200mg/kg a été relevée dans un échantillon situé dans la rivière Pawtuxet aux Etats-Unis (Cantwell et al., 2015).

En France, seul deux dérivés de benzotriazoles (le benzotriazole et le tolyltriazole) sont régulièrement analysés dans le milieu aquatique. La contamination des eaux par les autres benzotriazoles n'est donc pas connue.

Entre mai 2017 et mai 2018, la base de données Naïades18 recense 1 622 mesures de concentrations de benzotriazoles (code SANDRE 7543 et no CAS 95-14-7) supérieures au seuil de quantification (compris entre 0,02 et 0,5 μg.L-1) sur 11 314, soit une fréquence de quantification de 14 La valeur médiane est 0,1 μg.L-1. La valeur du 75ème et du 90ème percentile est 0,5 µg.L-1. La concentration maximale en benzotriazole s'éleve à 9,66 μg.L-1,

Sur cette même période, sur 7 182 analyses de tolyltriazole (aussi appelé methyl-1H-benzotriazole et de code SANDRE 6660 et no CAS 29385-43-1), 2 841, soit 40% font état de mesures supérieures au seuil de quantification (compris entre 0,005 et 0,5 μg.L-1). La valeur médiane est 0,5 μg.L-1. La valeur du 75ème et du 90ème percentile est 0,5 µg.L-1. La concentration maximale s'éleve à 11,26 μg.L-1.

Le projet Roulépur a montré la présence de benzotriazoles dans les eaux de voirie en ile de France. Quatre benzotriazoles ont été recherchés (les substances ne sont pas précisées dans l'étude). Les benzotriazoles ont été quantifiés dans 30% à 70% des eaux de voirie analysées. Les concentrations relevées sont comprises entre 1 et 10 μg.L-1 (Gasperi & al, 2019).

Les benzotriazoles sont des contaminants organiques plus fréquemment détectés dans les eaux de surface européennes (Vetter & Lorenz, 2013; Janna et al., 2011).

En particulier, le tolyltriazole et le benzotriazole ont été détectés dans de multiples cours d'eau en Allemagne, en Suisse et plus généralement en Europe, notamment dans le Rhin, l'Elbe, la Weser, l'Ems et l'Escaut. Les concentrations varient de 1 à 1200 ng.L-1 (Cantwell et al., 2015).

La présence du benzotriazole, du 5-methyl-1H-benzotriazole, du 4-methyl-1H-benzotriazole et du 5,6dimethyl-1H-benzotriazole a été démontrée dans les boues et sédiments19 (Alotaibi, McKinley, Patterson, & Reeder, 2015).

L'analyse d'échantillons d'eau de mer côtière des Iles Canaries a révélé la présence des UV-P et UV-360 dans presque tous les échantillons à des concentrations comprises entre 2,8-4,4 ng.L-1 et 3,6-5,2 ng.L-1 respectivement (Montesdeoca-Esponda, Sosa-Ferrera, & Santana-Rodriguez, 2012 ; Montesdeoca-Esponda et al., 2021).

[18] http://naiades.eaufrance.fr/

L'étude (Wick & al, 2016) a montré la présence de benzotriazoles (UV 360, UV-326, UV-234, UV-328, UV-327, UV-329, UV-320, UV-928) dans les sédiments de rivières allemandes. Parmi ces substances l'UV 360, est la substance avec la plus forte concentration quantifiée avec 21ng pour un gramme de sédiment séché.

En résumé, les benzotriazoles sont largement retrouvés dans les rivières, les eaux de mers côtières et cours d'eau d'Europe à des concentrations de l'ordre du ng.L-1. Leur présence dans les effluents de STEU démontre que les traitements ne peuvent complètement les éliminer.

Terrestre

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Le benzotriazole ne semble que faiblement se sorber sur les sols (Jia, Breedveld, & Aagaard, 2007) et la biodégradation en subsurface est lente car le composé a été retrouvé dans des puits d'alimentation en eau potable après plusieurs mois de transit souterrain (Weiss et al., 2006a).

Une étude sur six sols différents (sol argileux, tourbe, compost et trois sols sablonneux) a montré que le benzotriazole et le 5-méthylbenzotriazole ont tendance à mieux se sorber sur le compost et les sols riches en matière organique (Breedveld, Roseth, Sparrevik, Hartnik, & Hem, 2003).

Les benzotriazoles phénoliques ne sont pas mobiles dans le sol (valeur estimée de Koc pour UV-328 de 450 000) et la volatilisation à partir de surfaces de sols humides ou secs n'est pas attendue (HSDB, 2018b).

D'après la base de données ADES20, entre mai 2017 et mai 2018 :

  • Entre mai 2017 et mai 2018, la base de données ADES recense 2 597 points d'eau analysés pour mesurer la concentration en benzotriazoles (code SANDRE 7543 et no CAS 95-14-7). Sur 5 642 mesures, 36 (soit 0,6%) sont supérieures au seuil de quantification (compris entre 0,02 et 0,5 μg.L-1). La valeur médiane est 0,1 μg.L-1. La valeur du 75ème percentile est 0,5µg.L-1 et celle du 90ème percentile est 1 µg.L-1. La concentration maximale s'élevait à 1 μg.L-1 et a été relevée pour 728 analyses.
  • Sur cette même période, 2 602 points d'eau ont été analysés pour mesurer la concentration en tolyltriazole (code SANDRE 6660 et no CAS 29385-43-1). 5 724 analyses ont été effectuées. 233 mesures (soit 4%) présentent une concentration supérieure à la limite de quantification comprise en 0,005 et 0,5 μg.L-1. La valeur médiane est 0,05 μg.L-1. La valeur du 75ème et du 90ème percentile est 0,5 µg.L-1.

Il n'y a pas de données en France.

En suède, plusieurs benzotriazoles absorbeurs d'UV ont été recensés dans les sols : UV-320, UV-327, UV-328 et UV-329 (Germany, 2014b).

La concentration en UV-320 dans le sol suédois est de l'ordre de 0,4 à 0,91 μg/g dans les zones rurales. Cette concentration peut être interprétée comme une preuve de la persistance de ce benzotriazole (Germany, 2014a).

Le 1H-benzotriazole et le 4 ou 5-methyl-1H-benzotriazole ont été détectés dans des échantillons provenant de zones industrielles du Nord de l'Italie. Les concentrations étaient de l'ordre de centaines de ng/g (Shi et al., 2019).

Perspectives de réduction

Réduction des rejets

Réduction des émissions de benzotriazoles

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Plusieurs études confirment la présence de benzotriazoles dans les milieux aquatiques à des teneurs de l'ordre du ng.L-1. Comme mentionné dans le paragraphe 4.3, ces composés ne sont en effet pas totalement éliminés par les traitements des STEU et peuvent donc être présent dans les rejets (Vetter & Lorenz, 2013).

L'étude (Liu, Ying, Shareef, & Kookana, 2012) a déterminé si les traitements actuels utilisés dans une STEU en Australie permettaient d'éliminer efficacement les benzotriazoles suivants : le benzotriazole, le 5-methyl-1H-benzotriazole, le 5-chlorobenzotriazole, 5,6-dimethyl-benzotriazole, l'UV-326 et l'UV-329. Parmi ces composés appartenant à la famille des benzotriazoles, le benzotriazole est le composant majoritairement retrouvé dans les effluents. Les traitements de la station étudiée consistent en une sédimentation primaire, des boues activées, un bassin de stabilisation et un flottateur à air dissous. Les pourcentages d'élimination des BUV et des benzotriazoles sont variants. Le 5-methyl-1H-benzotriazole, le 5,6-dimethyl-benzotriazole, l'UV-326 et UV-329 ont été éliminés à plus de 85% tandis que le 5-chlorobenzotriazole et le benzotriazole ont été éliminés à moins de 75%. La sorption par les boues activées n'a joué un rôle prédominant que pour l'élimination de l'UV-326 (réduction de 54% à 92% des concentration influentes).

L'étude (Reemtsma, Miehe, Duennbier, & Jekel, 2010) a relevé la présence de benzotriazoles dans les rejets de quatre STEU en Allemagne, toutes équipées des techniques de sédimentation primaire, de boues activées éliminant l'azote et le phosphore et d'un clarificateur secondaire. Les benzotriazoles analysés étaient le benzotriazole, le 4-tolyltriazole et le 5-tolyltriazole. Tous ont été retrouvés dans les rejets.

Néanmoins, une différence d'efficacité de traitement a été observée pour le 4 et 5-tolyltriazole. Le 5-tolyltriazole a pu être minéralisé par les boues activées contrairement au 4-tolyltraziole qui semble persistant. Cette différence serait attribuée à la position du substituant méthyl sur le cycle aromatique. D'après cette étude, l'élimination du 5-tolyltraziole et du benzotriazole pourrait être améliorée d'environ 60% grâce à l'utilisation d'un bioréacteur à membrane. Cet ajout n'aurait cependant pas de conséquence sur l'élimination du 4-tolyltriazole.

L'ajout d'une étape de floculation et de filtration rapide sur sable a été étudié. Cela n'a eu aucun impact sur l'élimination des benzotriazoles hormis pour le 5-tolyltraziole puisque sa présence a diminué de 50%.

Finalement, l'étude a montré que l'ajout de charbon actif en poudre pendant la floculation permettrait d'améliorer l'efficacité de l'abattement. Le benzotriazole a été réduit de 40%. Le 4-tolyltriazole et le 5-tolyltriazole confondus ont diminué de 80%.

Une autre étude (Weiss et al., 2006a) menée également en Allemagne, a comparé la présence du benzotriazole et de deux isomères du tolyltriazole (4-tolyltriazole et 5-tolyltriazole) dans les rejets de STEU avec ou sans traitements complémentaires.

Dans la station d'épuration conventionnelle utilisant les boues activées, en moyenne 37% de benzotriazole ont été éliminés. L'élimination de benzotriazole n'est pas stable et peut varier de 5% à 60%. La concentration en 4-tolyltriazole n'a pas diminué, mais celle en 5-tolyltriazole a diminué de manière non significative de 11%. En comparaison, en Suisse, une élimination de 13 à 60% a été estimée pour le benzotriazole et de 23 à 74% pour le tolyltriazole (4-tolyltriazole et 5-tolyltriazole confondus) pour des STEU utilisant également le traitement par boues activées.

L'ajout de traitements complémentaires a été étudié afin de déterminer si cela permettait d'améliorer le traitement de ces trois substances. Un bioréacteur à membrane a permis de réduire la concentration totale en benzotriazole et en 5-tolyltriazole de 61% en moyenne. L'abattement est donc amélioré avec l'ajout d'un traitement complémentaire. Néanmoins pour le 4-tolyltriazole, l'élimination de 14% n'est pas significative.

Un traitement tertiaire de type ozonation a également été étudié pour améliorer l'élimination de traces de polluants polaires dans les eaux traitées par les stations d'épuration. Cette alternative s'avérerait être la plus efficace et pourrait s'appliquer au traitement des benzotriazoles étant donné leur système aromatique riche en électrons. Ce traitement, suivant les conditions, a permis une élimination comprise entre 90% et 99% des trois benzotriazoles étudiés (benzotriazole, 4- et 5-tolyltriazole). Seul le benzotriazole peut encore être détecté à des concentrations de 10 ng.L-1 (Weiss et al., 2006a).

En conclusion, les benzotriazoles étudiés plus tôt (benzotriazole, 4- et 5-tolyltriazole) ainsi que le 5-methyl-1H-benzotriazole semblent être retrouvés dans les eaux usées des STEU conventionnelles (Chung et al., 2018). D'après les données disponibles, l'occurrence et les concentrations en benzotriazoles varient suivant les techniques d'épuration utilisées et suivant le type de benzotriazole. Parmi les traitements complémentaires étudiés dans les travaux présentés ci-avant, aucun n'éliminerait totalement les benzotriazoles, mais il semblerait que le traitement complémentaire qui permette une plus grande réduction de la présence des benzotriazoles dans les rejets soit l'ozonation.

Alternatives aux usages

Introduction

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Ce chapitre présente par type d'usage, les alternatives potentielles aux benzotriazoles. Cette partie ne constitue pas une analyse exhaustive des alternatives. Nous avons exclu les substances présentant des risques environnementaux et/ou sanitaires supérieurs à ceux encourus par l'utilisation des benzotriazoles. Pour certaines substances la différence de risques entre ceux générés par les substituts et les benzotriazoles n'est pas évidente. Pour ces substances une étude plus approfondie de comparaisons des risques pour la santé humaine et l'environnement est requise.

Absorbeurs d'UV

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Les alternatives aux benzotriazoles utilisés dans les revêtements pourraient être :

  • Les benzophenones comme la 2,2'-Dihydroxy-4-methoxybenzophenone, néanmoins d'après les enregistrements des entreprises auprès de l'ECHA, il semblerait que ces composés soient sensibilisants pour la peau ;
  • Les benzylidene malonates notamment pour les revêtements industriels ;
  • Les HALS.

Ces trois alternatives peuvent aussi être utilisées pour les revêtements automobiles (SpecialChem, 2021).

Dans les adhésifs et joints les benzotriazoles absorbent entre 390 et 280 nm et offrent une bonne stabilité des couleurs. Ils pourraient être remplacés par :

  • Les benzophénones (comme la 2-hydroxy-4-n-octyloxybenzophenone et la 2-hydroxy-benzophenone, notifiées comme sensibilisantes pour la peau (ECHA, 2021). Les benzophénones offrent une absorption modérée entre 390 et 230 nm et peuvent être soumises à haute température ;
  • Des esters d'aryle qui absorbent fortement entre 390 et 280 nm et offrent une bonne stabilité des couleurs ;
  • Les oxanilides qui absorbent entre 320 et 280nm et sont adaptés au traitement à haute température ;
  • Les esters acryliques, généralement moins efficaces que les autres composés mais stables sur le long terme ;
  • La formamidine qui offre une large plage d'absorption (SpecialChem, 2021).

Les amines à encombrement stérique (Hindered Amine Light Stabilizers, HALS) peuvent aussi être utilisées mais ne sont pas des absorbeurs d'UV. Elles interviennent en inhibant la propagation en donnant des protons (Germany, 2015) lors de la photodégradation plutôt que l'initiation. Elles sont particulièrement efficaces et ont déjà été utilisées en tant qu'additif dans les joints en polymères modifiés silane afin de remplacer les benzotriazoles absorbeurs d'UV. Cet additif produit à partir d'amine à encombrement stérique et d'antioxydant empêche le jaunissement et les craquements qui se produisent lors de longues et fortes expositions au soleil et à la chaleur. Ses performances comparées aux benzotriazoles sont reconnues. Ces joints alternatifs peuvent être utilisés dans des applications demandant une haute performance par exemple dans l'industrie automobile ou les applications extérieures (Omya, 2020).

Les HALS sont utilisées dans de nombreux polymères et peuvent aussi intervenir dans la protection UV de matériaux en plastique. Celles possédant un poids moléculaire élevé présenteraient une meilleure performance et résistance à la migration et seraient donc plus respectueux de l'environnement que ceux à faible poids moléculaire (Qian Zhang, Fabrice Leroux, Pinggui Tang, Dianqing Li, & Feng, 2018). Les HALS peuvent être utilisées dans les polyamides aliphatiques, le polypropylène, polychlorure de vinyle (PVC), polyuréthane et les polymères styréniques. Outre les HALS, qui sont la plupart du temps les plus efficaces, d'autres alternatives sont disponibles dans l'industrie du plastique :

  • Les benzoates qui inhibent la dégradation oxydative en piégeant les radicaux libres dans les polyoléfines. Ces composés ont le désavantage d'être consommés durant cette réaction. Ils sont également utilisés dans le HDPE (polyéthylène haute densité) et le polypropylène.
  • Les benzophénones, utilisés dans les polyamides aromatiques, le polypropylène, PVC, HDPE, LDPE (polyéthylène basse densité), polystyrène et copolymère styrène-acrylonitrile (SAN). Ces substances selon les enregistrements des entreprises pour l'ECHA pourraient présenter des risques pour les organes en cas d'exposition prolongée et pourraient présenter un danger pour les organismes aquatiques.
  • Les oxanilides, utilisés pour le polyamide et le PVC (SpecialChem, 2021).

Il existe plusieurs alternatives pour filtrer les UV dans les cosmétiques. Les alternatives organiques sont :

  • Les salicylates (ethylhexyl salicylate, homosalate…) qui ont pour avantage de coûter peu cher (environ 1 à 8€ par kilogramme suivant le composé) mais dont l'efficacité est plus faible comparée aux autres filtres. Ces composés ne filtrent que les UV-b ;
  • Les cinnamates (ethylhexyl methoxycinnamate, iso-amyl methoxycinnamate, octocrylène…), quant à eux, apparaissent très efficaces pour filtrer les UV-b mais présentent, sauf l'octocrylene, une faible photostabilité. En plus d'une meilleure photostabilité, l'octocrylène (en cours d'évaluation pour ses propriétés PBT et toxique pour l'environnement aquatique d'après l'ECHA) aurait la capacité de stabiliser d'autres filtres UV ;
  • La benzophenone (3 ou 4) peut absorber les UV-a et UV-b. Son efficacité est faible mais elle permet l'augmentation du SPF (indice de protection) lorsqu'elle est combinée à d'autres filtres. La benzophenone-3 (ou benzophenone) est rarement utilisée en Europe pour des préoccupations en matière de sécurité. Ce composé, en cours d'évaluation en tant que perturbateur endocrinien, serait, d'après les enregistrements disponibles sur l'ECHA, toxique pour l'environnement aquatique. Il est donc nécessaire d'effectuer une étude plus détaillée pour déterminer si l'alternative est viable. Les dérivés dibenzoyl (tels que le butyl methoxydibenzoylmethane, actuellement en cours d'évaluation pour ses propriétés PBT, et le biethylamino hydroxybenzoyl hexyl potentiellement nocif pour l'environnement aquatique selon les enregistrements disponibles sur l'ECHA) sont très efficaces pour absorber les UV-a. Cependant la photostabilité de ces composés est généralement faible ;

Il existe des alternatives inorganiques comme le dioxyde de titane (filtre UV-b) (SpecialChem, 2021).

Selon le rapport soumis par l'Allemagne et proposant l'UV-350 en tant que substance extrêmement préoccupante dans le cadre du règlement européen REACH, la substitution des benzotriazoles absorbeurs d'UV serait possible mais nécessiterait plusieurs années compte tenu des tests nécessaires pour s'assurer des performances à long terme des produits (Germany, 2015).

Inhibiteur de corrosion

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Les benzotriazoles pourraient être remplacés par des inhibiteurs de corrosion biodégradables, notamment dans les fluides dégivrants pour avions. Des dégivrants contenant des inhibiteurs de corrosion dits biodégradables sont déjà commercialisés (Weiss et al., 2006a).

L'acide glucarique (ou saccharique) est un produit chimique dérivé de la biomasse dont la production durable peut se faire à partir de glucose. Ce composé est déjà utilisé en tant qu'inhibiteur de corrosion. Il est également utilisé dans les dégivrants et détergents (Vaishali B. Thaore et al., 2020). Le revenu du

marché d'acide glucarique et de ses dérivés (calcium D-glucarate, D-Glucaric acid-1,4-lactone, Potassium sodium D-glucarate et autres) est croissant depuis 2014 aux Etats-Unis. Celui-ci s'élevait à 83,6 millions de dollars en 2014 (Grand View Research, 2017). La capacité de production mondiale d'acide glucarique est de 50 500 tonnes par an. « Rennovia Inc. » et « Rivertop Renewables » sont les producteurs majoritaires (Kutemba K. Kapanji, Kathleen F. Haigh, & Görgens, 2019). D'après les enregistrements des entreprises auprès de l'ECHA l'acide glucarique serait inflammable et causerait des sérieux dommages aux yeux et des brûlures à la peau (ECHA, 2021).

Le molybdate de sodium est un inhibiteur de corrosion utilisé dans les produits antigel, lubrifiants et fluides caloporteurs. Il est également utilisé dans les traitements de métaux. Il est capable d'inhiber la corrosion dans des environnements froids, chauds, à des variétés de pH différents. Il est efficace sur le cuivre et l'aluminium (ECHA, 2021; Monarch Chemicals Ltd, 2021). Le volume de production est estimé aux Etats-Unis entre 4 500 et 22 300 tonnes (National Center for Biotechnology Information, 2021a). En Europe, l'importation et la production sont comprises entre 1 000 et 10 000 tonnes par an (ECHA, 2021). Ce composé a pour inconvénient d'être cher comparé aux benzotriazoles inhibiteurs de corrosion (environ 10€ par kilogramme contre 3 à 5€ pour les benzotriazoles) (SpecialChem, 2021).

Enfin, les alternatives aux benzotriazoles dans les revêtements pour métaux sont :

  • Les polymères conducteurs comme la polyaniline qui a l'inconvénient de devoir être directement en contact avec la surface métallique pour être efficace ;
  • Les pigments actifs comme les gels de silice modifiés par le calcium, le calcium strontium phosphosilicate qui peut être utilisé dans une grande variété de peintures à base de solvant et d'eau ou encore l'aluminium phosphate qui peut également être utilisé dans une grande variété de peinture dont les peintures résistantes à la chaleur (SpecialChem, 2021).

Coûts de la substitution

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Durant la réalisation de cette fiche nous n'avons pas réussi à consulter des d'études proposant des estimations de coûts et/ou bénéfices qui pourraient être générés par la substitution des benzotriazoles pour les différents usages présentés dans cette fiche.

Conclusion

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Les benzotriazoles sont utilisés dans de nombreuses industries et produits, particulièrement en tant qu'inhibiteur de corrosion (en mécanique et dans l'entretien ménager) et absorbeur d'UV (principalement dans les plastiques et revêtements). Ils sont également utilisés dans la production de cosmétiques et de produits pharmaceutiques.

Ils sont présents dans les eaux de surface, les sédiments et le sol. Leur présence dans l'environnement pourrait être persistante car ils sont stables et peu sensibles aux mécanismes de dégradation comme par exemple la biodégradation.

Les données consultées montrent que les benzotriazoles ne sont pas totalement éliminés par les stations de traitement des eaux usées utilisant des méthodes conventionnelles telles que les boues activées. Cependant, il semblerait que l'ajout de traitements complémentaires pourraient réduire leurs rejets. Le bioréacteur à membrane réduit significativement les concentrations de benzotriazoles. Il semblerait que le traitement par ozonation soit le plus efficace puisqu'il élimine presque la totalité des benzotriazoles. Sa mise en place pourrait réduire leur présence dans l'eau.

La fonction d'absorbeur d'UV peut être assurée par d'autres substances et des alternatives aux benzotriazoles sont disponibles dans la plupart des applications. Ces alternatives sont les benzophénones (ces composés nécessiteraient une étude plus approfondie compte tenu des dangers intrinsèques), les esters acryliques, les cinnamates… Les HALS sont déjà utilisées dans l'industrie du plastique et dans les matériaux de construction, plus particulièrement dans les joints.

Il en est de même concernant les applications des benzotriazoles en tant qu'inhibiteur de corrosion. Des inhibiteurs de corrosion dits « verts » sont développés. L'acide glucarique, composé dérivé de la biomasse, est déjà utilisé dans les détergents et dégivrants. Le molybdate de sodium est également une alternative puisqu'il a l'avantage d'être peu toxique et peut être utilisé dans les fluides dégivrants, lubrifiants et traitements de métaux. Cependant, il a l'inconvénient d'être couteux. Aujourd'hui, des dégivrants contenant des inhibiteurs de corrosion biodégradables ont déjà été commercialisés.

Bibliographie

Documents

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29878-31-7 -- 4-methyl-1H-benzotriazole -- FTE
Publié le 22/06/2021
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