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Nitrobenzène (98-95-3)
Informations générales
Dernière vérification le 18/12/2025
Identification
Numero CAS
98-95-3
Nom scientifique (FR)
Nitrobenzène
Nom scientifique (EN)
Autres dénominations scientifiques (Autre langues)
Code EC
202-716-0
Code SANDRE
2614
Numéro CIPAC
-
Formule chimique brute
\(\ce{ C6H5NO2 }\)
Code InChlKey
Code SMILES
N(=O)(=O)c(cccc1)c1
Classification CLP
Type de classification
Harmonisée
ATP insertion
CLP00/ATP05
Description de la classification
Classification harmonisée selon réglement 1272/2008 ou CLP
H301
H311
H331
H351
H360F
H372
H412
| Mention du danger - Code | H301 |
|---|---|
| Mention du danger - Texte | Toxique en cas d'ingestion |
| Classe(s) de dangers | Toxicité aiguë |
| Libellé UE du danger | - |
| Mention du danger - Code | H311 |
|---|---|
| Mention du danger - Texte | Toxique par contact cutané |
| Classe(s) de dangers | Toxicité aiguë |
| Libellé UE du danger | - |
| Mention du danger - Code | H331 |
|---|---|
| Mention du danger - Texte | Toxique par inhalation |
| Classe(s) de dangers | Toxicité aiguë |
| Libellé UE du danger | - |
| Limites de concentration spécifique | - |
| Facteur M | - |
| Estimation de toxicité aigüe | - |
| Mention du danger - Code | H351 |
|---|---|
| Mention du danger - Texte | Susceptible de provoquer le cancer (indiquer la voie d'exposition s'il est formellement prouvé qu'aucune autre voie d'exposition ne conduit au même danger) |
| Classe(s) de dangers | Cancerogénicité |
| Libellé UE du danger | - |
| Mention du danger - Code | H360F |
|---|---|
| Mention du danger - Texte | Peut nuire à la Fertilité. |
| Classe(s) de dangers | Toxicité pour la reproduction |
| Libellé UE du danger | - |
| Mention du danger - Code | H372 |
|---|---|
| Mention du danger - Texte | Risque avéré d'effets graves pour les organes (indiquer tous les organes affectés, s'ils sont connus) à la suite d'expositions répétées ou d'une exposition prolongée (indiquer la voie d'exposition s'il est formellement prouvé qu'aucune autre voie d'exposition ne conduit au même danger) |
| Classe(s) de dangers | Toxicité spécifique pour certains organes cibles (exposition répétée) |
| Libellé UE du danger | - |
| Limites de concentration spécifique | - |
| Facteur M | - |
| Estimation de toxicité aigüe | - |
| Mention du danger - Code | H412 |
|---|---|
| Mention du danger - Texte | Nocif pour les organismes aquatiques, entraîne des effets à long terme |
| Classe(s) de dangers | Danger pour le milieu aquatique |
| Libellé UE du danger | - |
| Limites de concentration spécifique | - |
| Facteur M | - |
| Estimation de toxicité aigüe | - |
Physico-Chimie
Dernière vérification le 26/03/2024
Généralités
Poids moléculaire
123.00 g/mol
Tableau des paramètres
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Bibliographie
Comportement et devenir dans les milieux
Dernière vérification le 08/04/2026
Matrices
Atmosphère
Le nitrobenzène peut se former dans l'atmosphère à partir de la réaction photochimique du benzène avec les oxydes d'azote. Il a une faible volatilité (tension de vapeur = 0,15 mm de Hg ou 20 Pa à 20 °C, nettement inférieure à celle de l'eau). Cependant, sa concentration à saturation est de 200 ppm à 20 °C. Elle est 200 fois supérieure à la VEMP (Valeur d'exposition moyenne pondérée). En conséquence, lors d'une fuite ou d'un déversement, la concentration en vapeur de nitrobenzène dans l'air risque de dépasser la VEMP. (Pubchem, 2014)
Le nitrobenzène en phase vapeur sera dégradé dans l'atmosphère par réaction avec des radicaux hydroxyles produits par photochimie, la demi-vie de cette réaction dans l'air étant estimée à 115 jours. Dans l'atmosphère, le nitrobenzène devrait se dégrader principalement par photolyse (38 % de dégradation en 5 h). (CNESST, 2022)
Milieu eau douce
S'il est rejeté dans l'eau, le nitrobenzène ne devrait pas s'adsorber aux solides en suspension et aux sédiments, du fait de son faible Koc (valeur de 89 mesurée dans les sédiments de rivière). Le nitrobenzène peut être dégradé dans l'eau par photolyse (demi-vie de 133 jours), par réaction avec des électrons hydratés dans les lacs eutrophes (demi-vie de 22 jours) ou par réaction avec la lumière du soleil et les nitrates (demi-vie mesurée de 11 heures). Les demi-vies de volatilisation estimées pour une rivière modèle et un lac modèle sont de 44 heures et 17 jours, respectivement.
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Milieu sédiment eau douce
S'il est rejeté dans l'eau, le nitrobenzène ne devrait pas s'adsorber aux solides en suspension et aux sédiments, du fait de son faible Koc (valeur de 89 mesuré dans les sédiments de rivière).
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Milieu terrestre
Le coefficient de partage avec le carbone organique (Koc) du nitrobenzène varie de 30,6 à 370, ce qui indique une mobilité très élevée à modérée dans les sols. La constante de la loi de Henry (Kh) du nitrobenzène est de 2,4X10-5 atm.m3/mol, il est alors possible de considérer que la substance a un potentiel de volatilisation modéré à partir des surfaces de sol humides (Modéré : 10-5<Kh<10-7).
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Persistance
Biodégradabilité
Le nitrobenzène est biodégradable dans des conditions aérobies et anaérobies dans le sol et dans l'eau. (Pubchem, 2014)
Dégradabilité abiotique
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Bioaccumulation
Organismes aquatiques
Les valeurs du facteur de bioconcentration de 1,47 à 28,32 suggèrent que la bioconcentration dans les organismes aquatiques est faible.(Pubchem, 2014)
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Bibliographie
Toxicologie
Dernière vérification le 01/07/2025
Valeurs accidentelles
Autres seuils accidentels
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Valeurs réglementaires
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Valeurs de référence
Autres valeurs des organismes reconnus
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Bibliographie
Ecotoxicologie
Dernière vérification le 26/03/2024
Dangers
Valeurs de danger
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Valeurs écotoxicologiques
Valeurs guides
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Bibliographie
Données technico-économiques
Dernière vérification le 08/04/2026
Introduction
Le nitrobenzène (ou « essence de mirbane »), de formule brute C6H5NO2, est un liquide huileux (à température ambiante) qui a une odeur d’amande amère. C’est un produit peu soluble dans l’eau et stable aux conditions normales de température et pression.
Chez l’homme, il est facilement absorbé puis distribué dans l’organisme ce qui peut entrainer des effets néfastes sur celui-ci lors d’une exposition aiguë (e.g. nausées, tachycardie...).
Le nitrobenzène n’a pas fait l’objet de mesure de retrait partiel ou total du marché par le règlement REACH, toutefois il est considéré comme substance « très préoccupante » (SVHC). Il est en cours d’évaluation en tant que perturbateur endocrinien et est suspecté d’être cancérogène. Ainsi, le règlement CLP classe le nitrobenzène comme cancérigène de catégorie 2, susceptible de provoquer le cancer et comme toxique pour la reproduction de catégorie 1B, pouvant nuire à la fertilité. En outre, l’usage du nitrobenzène est interdit dans les produits cosmétiques et phytopharmaceutiques.
Ce produit chimique est obtenu par nitration du benzène avec de l’acide nitrique concentré (HNO3) et de l’acide sulfurique (H2SO4) concentré. Le mélange des acides permet la formation de l’ion nitronium (NO2+) qui forme le nitrobenzène par substitution nucléophile. (Métivier.P, 1998)
La principale utilisation du nitrobenzène est la production de l’aniline (n°CAS : 62-53-3). La consommation en nitrobenzène est donc très fortement liée à la demande en aniline. Celle-ci étant en croissance mondiale, le nitrobenzène suit également une tendance à la hausse (MordorIntelligence, 2022a). Le nitrobenzène est également utilisé comme intermédiaire de synthèse dans la fabrication d’autres produits chimiques comme la benzidine (n°CAS: 92-87-5) et la quinoléine (n°CAS : 91-22-5) ; ou encore pour la production de produits pharmaceutiques, dont le paracétamol. Les usages du nitrobenzène autres qu’intermédiaire de synthèse sont faibles (e.g. en tant que solvant, dans les encres).
Il n’existe pas de norme de qualité environnementale (NQE) réglementaire associée au nitrobenzène au niveau communautaire et au niveau national. Le seuil de rejets dans le cadre de la déclaration annuelle des émissions et de transferts de polluants et des déchets pour le nitrobenzène est de 300g/jour dans l’eau.(LegiFrance, 2008)
Quant à sa présence dans l’environnement, on retrouve, mais relativement rarement, le nitrobenzène dans les eaux de surfaces et souterraines. Sa présence y est presque exclusivement d’origine anthropique.
Enfin, afin de réduire les émissions de nitrobenzène, des recherches se sont portées sur des processus d’oxydation avancés (e.g. traitements par H2O2, O3, lumière UV) dans le but de traiter les rejets industriels. Toujours dans un but de réduction des émissions il est possible de trouver des moyens de substituer le nitrobenzène pour ses usages principaux. En effet il est possible de réaliser la production d’aniline et de paracétamol sans utiliser le nitrobenzène.
Abstract
Nitrobenzene or mirbane oil, with the gross formula C6H5NO2, is an oily liquid (at room temperature) with a bitter almond odour. It is sparingly soluble in water and stable at normal temperature and pressure.
It is easily absorbed and distributed by the body, that’s why it can cause considerable effects when the body is exposed to nitrobenzene (e.g. nausea, tachycardia...).
Nitrobenzene has not yet been regulated by REACH, however it is considered as SVHC. It is under evaluation as an endocrine disruptor and is suspected to be carcinogenic. Nitrobenzene is banned for use in cosmetics and plant protection products. The CLP Regulation classifies nitrobenzene as a category 2 carcinogen, likely to cause cancer, and as a category 1B reproductive toxicant, which may impair fertility.
This product is obtained by nitrating benzene with concentrated nitric acid (HNO3) and concentrated sulphuric acid (H2SO4). The mixing of the acids allows the formation of the nitronium ion (NO2+) which will form nitrobenzene by nucleophilic substitution. (Métivier.P 1998)
The main use of nitrobenzene is the production of aniline (CAS number : 62-53-3). As the consumption of nitrobenzene is very strongly linked to the demand for aniline, which is growing worldwide, the demand for nitrobenzene is also growing (MordorIntelligence 2022a). Nitrobenzene is also used as a synthesis intermediate in the manufacture of other chemicals such as benzidine (CAS number: 92-87-5) and quinoline (CAS number : 91-22-5), and in the production of pharmaceuticals, including paracetamol. Non-intermediate uses of nitrobenzene are poor. (e.g., as a solvent, in inks).
Regarding its presence, this chemical is found but relatively rarely, in particular in surface and groundwater. Its presence is mainly due to human activity.
There is no regulatory environmental quality standard (EQS) associated with nitrobenzene at EU or national level. The release threshold for the annual reporting of emissions and transfers of pollutants and waste for nitrobenzene formaldehyde is 300g/day in water (LegiFrance 2008).
Finally, in order to reduce nitrobenzene emissions, research has been carried out on advanced oxidation processes (e.g., H2O2, O3, UV light treatments) in order to treat industrial waste. Still to reduce emissions, it is possible to find ways to substitute nitrobenzene for its main uses. Indeed, it is possible to produce aniline and paracetamol without using nitrobenzene.
Tableaux de synthèse
Généralités
| CAS | 98-95-3 |
|---|---|
| SANDRE | 2614 |
| Usages principaux |
Fabrication de produits chimiques (e.g. aniline), Solvants, Produits pharmaceutiques, Huiles, Photographie, Encre et colorants pour l’impression |
| Autres informations d'usage |
Raffinage d’huiles de lubrification Conservateur dans les peintures en spray Dévulcanisant dans l'industrie du caoutchouc |
| 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) | oui |
| Réglementations |
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 du nitrobenzène. Cet inventaire n’est pas exhaustif.
ReachDans le cadre du règlement REACH concernant la mise sur le marché des substances chimiques, le nitrobenzène ne fait pas, à l’heure actuelle, partie de la liste des substances soumises à restrictions concernant leur fabrication, mise sur le marché et utilisation (Annexe XVII). Il ne fait pas non plus partie de la liste des substances soumises à autorisation (Annexe XIV). Cependant, étant donné son caractère reprotoxique (catégorie 1B), le nitrobenzène fait partie de la liste des substances SVHC[1] et est candidat à une inclusion à la liste des substances soumises à autorisation (Annexe XIV). Le nitrobenzène est également en cours d’évaluation en tant que perturbateur endocrinien et est suspecté d’être cancérogène (classement 2B par l’IARC)(IARC, 1996).
Directive Cadre Eau (DCE)Le nitrobenzène ne fait pas partie de la liste des substances prioritaires inscrites dans la DCE.
Règlementation sectorielleCosmétiquesLa directive 2009/1223/CE relative aux produits cosmétiques (EUR-Lex, 2009) interdit l'utilisation du nitrobenzène dans tout produit cosmétique mis sur le marché de l'Union européenne. Le nitrobenzène était utilisé pour la confection de savons et de parfums pour son odeur d’amande amère. Produits phytopharmaceutiquesLe nitrobenzène est inscrit à l’annexe III du règlement 2009/1107/CE relatif à la mise sur le marché des produits phytopharmaceutiques, ce qui interdit son utilisation à l’échelle de l’Union Européenne en tant que coformulant dans la composition des produits phytopharmaceutiques. [1] Substances of Very High Concern. |
| Classification CLP | Voir la classification CLP |
| Valeurs et normes appliquées en France |
Seuils de rejets pour les installations classées et les stations de traitement des eaux uséesAucune valeur réglementaire n’a été recensée pour le nitrobenzène concernant les rejets pour les installations classées et les stations de traitement des eaux usées.
Normes de qualité environnementale (NQE) et valeur guide environnementale (VGE)Dans le cadre de l’évaluation du bon état des eaux, des normes de qualité environnementale (NQE) pour les eaux de surfaces sont établies au niveau communautaire par la directive 2008/105/CE modifiée, dans le contexte plus large de la gestion durable des eaux fixée par la directive cadre sur l’eau (DCE). Néanmoins, il n’existe pas à ce jour de NQE associée au nitrobenzène au niveau communautaire ou au niveau national. De plus, l’Ineris n’a pas établi de valeur guide environnementale (VGE) dans l’eau pour le nitrobenzène.
Valeurs appliquées en milieu professionnelUne valeur limite d’exposition professionnelle indicative sur 8 heures (VLEP-8h) dans l’air des lieux de travail a été établie pour le nitrobenzène à 1 mg.m-3 (0,2 ppm) par l’INRS. (D. Jargot N. Bonnard, M. Falcy, et al, 2007)
Valeurs appliquées pour la qualité des eaux de consommationL’arrêté du 11 janvier 2007 relatif aux limites et références de qualité des eaux brutes et des eaux destinées à la consommation humaine mentionnées aux articles R. 1321-2, R. 1321-3, R. 1321-7 et R. 1321-38 du code de la santé publique ne fixe pas de teneur maximale (annexe I), de valeur limite de qualité (annexe II), ni de valeur guide ou impérative (annexe III) pour le nitrobenzène.(LegiFrance, 2007) Le nitrobenzène ne figure pas dans la directive (UE) 2020/2184 sur l’eau potable entrée en vigueur à partir du 12 janvier 2021 (directive (UE) 2020/2184 du 16 décembre 2020, refonte de la directive 98/83/CE).(AIDA-Ineris, 2020) L’arrêté du 14 mars 2007 relatif aux critères de qualité des eaux conditionnées, aux traitements et mentions d’étiquetage particuliers des eaux minérales naturelles et des eaux de source conditionnées ainsi que de l’eau minérale naturelle distribuée en buvette publique modifié par l’arrêté du 28 décembre 2010, ne fixe pas de limite de qualité pour le nitrobenzène dans les eaux minérales naturelles.
Valeurs appliquées dans l’airPas de donnée disponible. |
| Informations complémentaires |
Autres textesEaux de rejetLe nitrobenzène n’est pas concerné par l’arrêté du 30 juin 2005 relatif au programme national d’action contre la pollution des milieux aquatiques par certaines substances dangereuses. L’arrêté du 31 janvier 2008 relatif au registre et à la déclaration annuelle des émissions et de transferts de polluants et des déchets modifié par l’arrêté du 11 décembre 2014 indique que le seuil de déclaration pour le nitrobenzène est de 300g/jour dans l’eau.(LegiFrance, 2008) Eaux souterrainesLe nitrobenzène (code SANDRE 2614) fait partie de l’annexe I (listes des substances dangereuses) de l’arrêté du 17 juillet 2009 relatif aux mesures de prévention ou de limitation des introductions de polluants dans les eaux souterraines. Eaux de surfaceLes 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, ne définissent pas le nitrobenzène, ni comme une substance pertinente à surveiller, ni comme polluant spécifique de l’état écologique. Règlementation extra européenneConvention OSPARLe nitrobenzène ne figure 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 »).https://www.ospar.org/work-areas/hasec/hazardous-substances/possible-concern/list. Convention de Rotterdam (PNUE)Le nitrobenzène ne fait pas partie de la convention de Rotterdam sur la procédure de consentement préalable en connaissance de cause applicable à certains produits chimiques et pesticides dangereux qui font l’objet d’un commerce international. Convention de StockholmLe nitrobenzène ne fait pas 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. |
Volume de production
| UE |
1 200 t/an (2015) |
|---|
Consommation
| Volume de consommation en France |
0 t/an (2005) |
|---|
Présence dans l'environnement
| Eaux de surface |
La base de données Naïades[1] recense, entre 2019 et 2021, 41 946 analyses de nitrobenzène dans des eaux. Parmi ces mesures, 169 (soit 0,4 %) présentent des concentrations de nitrobenzène supérieures à la limite de quantification comprise entre 0,05 et 5 µg/L. Les concentrations en nitrobenzène médiane, du 75ème percentile, du 95ème percentile et maximale s’élèvent respectivement à 0,5 µg/L, 0,5 µg/L, 1 µg/L et 9,57 µg/L. Le site présentant la plus forte teneur en nitrobenzène est un cours d’eau de la région Centre Val de Loire. |
|---|---|
| Eaux souterraines |
D’après la base de données ADES[1], entre 2019 et 2021, 10 334 analyses de nitrobenzène sur des eaux souterraines ont été effectuées pour 2001 points de mesure. Parmi celles-ci, pour 3530 analyses la LQ n’a pas été notifiée. Concernant le reste des analyses une mesure présente une concentration supérieure à la limite de quantification comprise entre 0,02 et 0,5µg/L. La concentration médiane s’élève à 0,05 µg/L. La valeur du 75ème percentile est 0,05 µg/L et la valeur du 95ème percentile est 0,1 µg/L. La concentration maximale s’élève à 0,5 µg/L et correspond à 29 prélèvements effectués essentiellement dans des communes des régions Bourgogne-Franche comté et Auvergne-Rhône-Alpes. |
| Air |
Si l’on considère qu’une substance considérée comme volatile a une pression de vapeur supérieur à 100Pa, le nitrobenzène ayant une tension de vapeur de 20 Pa à 20°C est une substance peu volatile. |
| Sols |
Le coefficient de partage avec le carbone organique (Koc) du nitrobenzène varie de 30,6 à 370, ce qui indique une mobilité très élevée à modérée dans les sols. La constante de la loi de Henry (Kh) du nitrobenzène est de 2,4X10-5 atm.m3/mol, il est alors possible de considérer que la substance a un potentiel de volatilisation modéré à partir des surfaces de sol humides. (Modéré : 10-5<Kh<10-7) |
| Informations complémentaires |
Définition et caractéristiques chimiques Le nitrobenzène, de formule brute C6H5NO2 est un liquide huileux jaune pâle voir incolore. Il a une odeur caractéristique proche de l’amande amère.
Glossaire « général » ANSM : Agence nationale de sécurité du médicament et des produits de santé BDREP : Base de données du répertoire des émissions polluantes CIRC : Centre international de recherche sur le cancer EEA : Environment Agency Austria E-PRTR : Registre européen des rejets et transferts de polluants GEREP : Gestion électronique du registre des émissions polluantes IARC: “International Agency for Research on Cancer” ICPE : Installation classée pour la protection de l'environnement IREP : Registre des Emissions Polluantes INRS : Institut national de recherche et de sécurité LQ : Limite de quantification OSPAR : Convention pour la protection du milieu marin de l'Atlantique du Nord-Est PNUE: Programme des Nations Unies pour l’Environnement REACH: Registration, Evaluation, Authorization and restriction of Chemicals SANDRE : Service d'administration nationale des données et référentiels sur l'eau STEU : Station de Traitement des Eaux Usées SVHC: “Substances of Very High Concern” UE : Union Européenne
Glossaire « réglementation » CLP : Classification, étiquetage et emballage des substances et mélanges DCE : Directive-cadre sur l'eau NQE : Normes de Qualité Environnementale VGE : Valeurs guides environnementales Glossaire « base de données » ADES : Accès aux données sur les eaux souterraines CNESST : Commission des normes, de l’équité, de la santé et de la sécurité au travail ECHA : European chemicals agency
Glossaire « toxicologie et écotoxicologie : CMR : Cancérogènes, Mutagènes ou toxiques pour la Reproduction PNEC: "Predicted No Effect Concentration" VLEP : Valeur limite d’exposition professionnelle VEMP : Valeur d’exposition moyenne pondérée VTR : Valeur Toxicologique de Référence |
Production et utilisation
Production et ventes
Données économiques
En France
En 2005, l’INRS a réalisé une enquête en France afin d'évaluer l'importance de l'utilisation professionnelle des agents chimiques classés CMR, dont le nitrobenzène faisait partie. Selon cette enquête la consommation de nitrobenzène en France en 2005 était nulle.(INRS, 2005)
En Europe
En 2015, l’ECHA recensait 8 déclarants pour le nitrobenzène et annonçait qu’un haut tonnage de cette substance était produit en Europe et qu’un faible tonnage était importé en UE.(EEA, 2015).
En 2022, 10 déclarants sont répertoriés sur le site de l'ECHA. Leur répartition est la suivante : quatre en Allemagne, trois en Belgique, un en Hongrie, un en République Tchèque et un au Portugal. Aucune bande de tonnage concernant le nitrobenzène n’est indiquée par l’ECHA (ECHA, 2022a) sur son site.
Après consultation des données d’importation et d’exportation recensées au niveau de la France par la douane (DGDDI, 2022) ou de l’Europe par Eurostat (Eurostat, 2022), toutes les molécules aromatiques seulement nitrés ou nitrosées[1] sont regroupées dans une même catégorie. Il n’est donc pas possible de déterminer pour l’Europe des tendances d’importation/exportation concernant le nitrobenzène seul.
La principale utilisation du nitrobenzène est la production de l’aniline. La consommation en nitrobenzène étant très fortement liée à la demande en aniline dont la demande est en croissance mondiale, la demande en nitrobenzène suit également une tendance à la hausse (MordorIntelligence, 2022a) due aux secteurs de construction et de l’automobile en Asie (CHEMANALYST, 2020).En effet l’aniline est principalement utilisé dans la production de mousse polyuréthane servant d’isolant et dans la production de caoutchouc. (MordorIntelligence, 2022b)
Le prix du nitrobenzène à la vente depuis l’Europe se situe entre 16 et 137€ par litre pour un usage en tant que réactif de laboratoire le prix pouvant monter jusqu’à 128€ le millilitre pour un usage pharmaceutique.(Merck, 2022a, 2022b)
- International
Fin 2022 la tonne de nitrobenzène incluant le coût du transport s’échangeait autour de 3300 € en Amérique du Nord, et à 3700 € en Europe. Sur les marchés asiatiques elle était à 1100 € (hors cout de transport). Les marchés de la zone Asie Pacifique constituaient la majeure partie de la demande (CHEMANALYST, 2022).
[1] En nomenclature NC8 : 29042000 - Dérivés, seulement nitrés ou seulement nitrosés, des hydrocarbures
Procédés de production
Le nitrobenzène est obtenu par nitration du benzène avec de l’acide nitrique concentré (HNO3) et dans de l’acide sulfurique (H2SO4) concentré. Le mélange des acides permet la formation de l’ion nitronium (NO2+) qui va former le nitrobenzène par substitution nucléophile. (Métivier.P, 1998) Dans le procédé classique isotherme, la réaction s’effectue à 60°C et son rendement est de 99%, du dinitro- et trinitrobenzène étant également produits (<1%).
Noms commerciaux
Les noms commerciaux figurant dans le Tableau 4 sont issus de la page de l’ECHA relative au nitrobenzène (ECHA, 2022c).
Tableau 4 - Autres synonymes et noms commerciaux (ECHA, 2022c)
Synonymes et noms commerciaux |
Nitrobenzene |
Mononitrobenzene |
Essence of Myrbane* |
Essence of Mirbane* |
Mirbane oil* |
Oil of Myrbane* |
* Le nom « Myrbane » ou « Mirbane » vient de son utilisation en parfumerie. Cette utilisation ayant disparue à cause de la cancérogénéité du nitrobenzène, ce nom tend à disparaître.
Utilisations
Introduction (varitétés d'utilisations)
Les enregistrements auprès de l’ECHA au titre de REACH ne relèvent aucun usage pour les consommateurs, des usages ne sont déclarés que pour les professionnels et l’industrie (ECHA, 2022c).
Les emplois du nitrobenzène en Europe sont détaillés dans le Tableau 5.
Usage | Tonnage (t/an) | Pourcentage d’utilisation |
| Synthèse de l’aniline | 1 162 900 | 99 % |
| Synthèse de produits pharmaceutiques | 9 300 | 0,8 % |
| Autres usages | 2 800 | 0,2 % |
En Europe le nitrobenzène est principalement utilisé comme intermédiaire de synthèse dans la production de l’aniline, mais également dans la production de produits pharmaceutiques notamment le paracétamol et en petites quantités dans la composition de certains colorants ou explosifs (ECHA, 2007). La catégorie « autres usages » n’est pas plus amplement décrite. Il y a une différence de 5000 t/an entre les quantités de production en partie 3.6 et les quantités d’usage ci-dessus. Cela serait dû à des incertitudes/imprécisions concernant les estimations de tonnages ou à des quantités importées de l’extérieur de l’UE.
Le Tableau 6 ci-après présente le résultat des recherches dans des bases de données publiques telles que l’ECHA, SPIN[1], NORMAN[2] et PubChem[3]. Il dissocie les usages actuels des usages passés.
Nom de la base de données | Usages actuels ou possiblement actuels | Usages passés |
|---|---|---|
| ECHA (UE) | Intermédiaire | |
| SPIN (Pays nordiques) | Traitement de surface (fin de l’usage en 2018), Agents de reprographie (fin de l’usage en 2010), Encres d’impression (fin de l’usage en 2010), Encres d’impression offset (fin de l’usage en 2002), Encres de sérigraphie (fin de l’usage en 2002). | |
| NORMAN (coopération internationale) | Fabrication industrielle, Fabrication de produits chimiques, Colorants, Médicaments, Huiles, Photographie, Encres et colorants pour l’impression. | Parfum (interdit en Europe par directive 2009/1223/CE), Fabrication de produits agrochimiques, Engrais, Pesticides (interdit en Europe par règlement 2009/1107/CE). |
| PubChem (Etats-Unis) | Production d’aniline, Solvant pour les esters de cellulose et les réactions de Friedel Craft, Modificateur de l’estérification de l’acétate de cellulose, Vernis et cires (métaux, chaussures, sols), Intermédiaire dans la fabrication de substances chimiques : benzidine, quinoline, azobenzène, composés pyroxylins, para-aminophénol, acide métanilique, dinitrobenzène, p‑aminophénol, hydrazobenzène, acide m‑nitrobenzènesulfonique, acétaminophène (paracétamol), m‑chloronitrobenzène, quintozène, diamino-3,3'-diphénylsulfone, isocyanates, Raffinage d’huiles de lubrification, Production d’encres et teintures (solvent black 5, basic violet 14), Conservateur dans les peintures en spray, Dévulcanisant dans l’industrie du caoutchouc. | Pesticides (interdit en Europe par règlement 2009/1107/CE), Savons et parfums (usage interdit en Europe par directive 2009/1223/CE), Substitut de l’essence d’amande pour le goût et l’odeur dans l’alimentation. |
Les bases de données publiques présentées dans le tableau ci avant, citent plusieurs usages du nitrobenzène en tant qu’intermédiaire dans la production de produits chimiques dont l’aniline et des produits pharmaceutiques tels que le paracétamol ainsi que pour de nombreuses autres molécules. Le nitrobenzène serait également utilisé dans des cires et vernis, en tant que dévulcanisant pour l’industrie du caoutchouc, en tant que solvant, pour le raffinage d’huiles de lubrification ainsi qu’en tant que conservateur dans les peintures en spray. Des usages, aujourd’hui proscrits, du nitrobenzène dans des savons, parfums et pesticides se retrouvent également cités.
La base de données SPIN présentant les données sur les substances dans les préparations des pays Nordiques[4] contient des données sur l’utilisation au Danemark du nitrobenzène dans des encres et des traitements de surface. Les données indiquent que ces usages ont aujourd’hui cessé mais ils ne semblent toutefois pas être interdits. L’usage du nitrobenzène dans les encres et teintures est par ailleurs cité dans la base PubChem.
[4] Norvège, Suède, Danemark et Finlande
Usages en tant qu’intermédiaire
D’après les sources consultées, les usages du nitrobenzène en tant qu’intermédiaire semblent les usages principaux. Parmi ces usages, la production d’aniline et celle de produits pharmaceutiques ressortent particulièrement comme vu au Tableau 5. Les autres usages du nitrobenzène recensés au Tableau 6 en tant qu’intermédiaire pour la synthèse de benzidine, quinoline, azobenzène, composés pyroxylins, para-aminophénol, acide métanilique, dinitrobenzène, p‑aminophénol, hydrazobenzène, acide m-nitrobenzènesulfonique, m-chloronitrobenzène, quintozène et diamino-3,3'-diphénylsulfone semblant mineurs et les informations à leur sujet peu disponibles, n’ont pas été investigués plus avant.
Production d’aniline
L’aniline est un intermédiaire de synthèse pour de nombreuses molécules organiques comme la diphénylamine ou la 4,4’‑méthylènedianiline (MDA) (Ineris, 2021). De 1 000 000 à 10 000 000 tonnes d’aniline sont déclarées comme produites dans l’UE auprès de l’ECHA chaque année (ECHA, 2022b). L’aniline est majoritairement produite par hydrogénation du nitrobenzène (Rathinasamy Theenachandran, 2012), mais peut également être produite par ammonolyse du phénol comme mentionné en partie 6.2.1.
La demande mondiale en aniline semble en croissance, notamment pour le secteur du bâtiment et de la construction. (MordorIntelligence, 2022b). Dans ce secteur, l’utilisation la plus importante de l’aniline concerne la production d’isocyanates, nécessaires à la production de polyuréthane servant à l’isolation sonore et thermique des habitations.
Production de produits pharmaceutiques
D’après l’ECHA (ECHA, 2007) et PubChem, le nitrobenzène sert également à la production de produits pharmaceutiques, dont le paracétamol.
L’une des voies commerciales de synthèse du paracétamol (ou acétaminophène), est basée sur l’hydrogénation du nitrobenzène (procédé Mallinckrodt). Le paracétamol est un des médicaments les plus utilisés au monde pour ses propriétés antalgique et antipyrétique, on le retrouve en France dans plus de 200 médicaments (ANSM, 2021).
La production annuelle mondiale de paracétamol est près de 180 000 tonnes par an mais il n’est plus produit en Europe depuis 2008 (Latieule.S, 2020). La production devrait reprendre en France en 2023 avec l’entreprise Seqens. L’entreprise promet un procédé de fabrication plus respectueux de l’environnement avec une empreinte carbone très faible, des émissions dans l’air, dans l’eau et dans les sols 5 à 10 fois moindres que la concurrence et un coût de production compétitif (Seqens, 2021)
Autres usages
En tonnage, les usages du nitrobenzène autres qu’en tant qu’intermédiaire sont très faibles (voir Tableau 5 et (EEA, 2015). Nous ne développerons ci-après que les usages identifiés comme significatifs selon les sources consultées. Ainsi nous ne traiterons pas de l’utilisation du nitrobenzène pour le raffinage des huiles de lubrification, dans l’industrie du caoutchouc en tant que dévulcanisant, comme solvant pour les esters de cellulose et les réactions de Friedel-Craft ainsi que, comme conservateur dans les peintures en spray.
Solvant
Le nitrobenzène, comme d’autres hydrocarbures nitrés, peut être utilisé comme solvant pour huiles, cires, peintures, résines et encres (INRS, 2011) mais il semblerait que ce ne soit pas le cas en UE.(ECHA, 2007; EEA, 2015). Il est notamment choisi pour son odeur d’amande amère. D’après l’ECHA (ECHA, 2022c), aucun de ces usages n’a été recensé en UE mais on retrouve une trace de ces usages dans les bases NORMAN (2022) et PubChem (2022).
Encres et teintures
Le nitrobenzène est utilisé dans la composition de certaines encres ou teinture comme la nigrosine (Solvent Black 5), une teinture noire où le nitrobenzène est mélangé avec l’aniline (IARC, 1996). Un usage du nitrobenzène dans les encres était recensé au Danemark jusqu’en 2010 (SPIN, 2022) sans toutefois paraître interdit actuellement. L’usage du nitrobenzène dans les encres est également cité dans les bases NORMAN et PubChem.
Synthèse des utilisations
Pour conclure, le nitrobenzène est principalement employé en tant qu’intermédiaire pour synthétiser d’autres molécules, en particulier l’aniline. Le nitrobenzène semble également utilisé de façon très minoritaire comme solvant, dans des cires, des encres et des teintures. Le nitrobenzène a été employé dans des pesticides et dans des produits cosmétiques mais ces usages sont aujourd’hui interdits.
Rejets dans l’environnement
Sources naturelles
Dans les documents consultés pour la rédaction de cette fiche, nous n’avons pas identifié de sources naturelles de nitrobenzène.
Sources non-intentionelles
Le nitrobenzène peut se former dans l'atmosphère à partir de la réaction photochimique du benzène avec les oxydes d'azote.(Pubchem, 2014)
Rejets dans l'environnement
Au niveau européen, les émissions de nitrobenzène ne sont pas soumises à déclaration dans E-PRTR (European Pollutant Release and Transport Register, registre européen des rejets et transferts de polluants à partir de sites industriels), le nitrobenzène ne faisant pas partie des 91 substances ciblées[1].
En France, le nitrobenzène fait partie des substances dont les rejets dans l’eau doivent être déclarés lorsqu’ils dépassent un certain seuil[2], à savoir 300 g/jour. Cette déclaration annuelle se fait sur le Registre des Emissions Polluantes, via le logiciel de saisie GEREP (Gestion électronique du registre des émissions polluantes) et est gérée dans la base de données nationale du registre des émissions polluantes (BDREP, IREP[3]). Le Tableau 7 ci-dessous compile les données d’émission du nitrobenzène vers le compartiment « Eau » entre 2012 et 2020. Cette compilation n’est pas une présentation exhaustive de toutes les émissions de nitrobenzène, elle concerne seulement les émissions déclarées (données BDREP) des installations classées pour la protection de l’environnement (ICPE) soumises aux régimes d’autorisation et d’enregistrement, ainsi que les stations de traitement des eaux usées (STEU).
La base de données BDREP compte deux types d’émissions vers les eaux : les émissions directes et les émissions indirectes. Pour les rejets industriels, un rejet direct est défini comme un rejet isolé dans le milieu naturel avec ou sans passage par une station de traitement propre au site industriel, alors qu’un rejet indirect est défini comme un rejet raccordé à une station d’épuration extérieure au site émetteur.
Année | Secteur d'activité du déclarant | Région | Type de rejet | Emissions vers les eaux (kg/an) |
2013 | Collecte et traitement des eaux usées | Auvergne-Rhône-Alpes | Rejet Isolé | 0 |
2015 | Fabrication d'autres produits chimiques organiques de base | Auvergne-Rhône-Alpes | Rejet raccordé | 0,06 |
2016 | Fabrication d'autres produits chimiques organiques de base | Auvergne-Rhône-Alpes | Rejet raccordé | 0,0006 |
De 2012 à 2020, seules 3 déclarations d’émissions vers les eaux ont été renseignées pour des valeurs annuelles très faibles inférieures au seuil de déclaration.
Pollutions historiques et accidentelles
Base InfoSols
La base de données Georisques[1] compile les données relatives aux risques de pollution des sols renseignées dans les deux bases de données BASOL (base de données sur les sites et sols pollués ou potentiellement pollués) et SIS (Secteurs d’Information sur les Sols).
A la date de rédaction de cette fiche, aucun site n’est répertorié dans cette base de données pour une pollution (potentielle ou avérée) au nitrobenzène.
- Base de données ARIA
La base de données ARIA[2] (Analyse, Recherche et Information sur les Accidents) répertorie les incidents et accidents (d’origine industrielle, liés au transport de matières dangereuses, etc.) qui ont porté ou auraient pu porter atteinte à la santé ou la sécurité publiques ou à l’environnement.
Depuis 1991, 5 accidents impliquant du nitrobenzène en Europe ont été déclarés sur la base de données ARIA, dont le dernier date de 2017 :
- L’emballement d’une réaction lors du processus de fabrication d’un phtalocyanure de cuivre (indice « Matières dangereuses relâchées » de niveau1)
- Un accident technique engendrant un relâchement de nitrobenzène (indice « Matières dangereuses relâchées » de niveau 1)
- Une fuite de cuves contenant du nitrobenzène, polluant deux puits et une nappe phréatique (indice « Matières dangereuses relâchées » de niveau 1)
- Une intoxication chimique dans un centre d’élimination des déchets dangereux (indice « Matières dangereuses relâchées » de niveau 1, indice « Conséquences humaines » de grade 2)
- Une fuite de nitrobenzène dans un atelier de fabrication d’aniline (indice « Matières dangereuses relâchées » de grade 3)
Présence environnementale
Aquatique
La base de données Naïades[1] recense, entre 2019 et 2021, 41 946 analyses de nitrobenzène dans des eaux. Parmi ces mesures, 169 (soit 0,4 %) présentent des concentrations de nitrobenzène supérieures à la limite de quantification comprise entre 0,05 et 5 µg/L. Les concentrations en nitrobenzène médiane, du 75ème percentile, du 95ème percentile et maximale s’élèvent respectivement à 0,5 µg/L, 0,5 µg/L, 1 µg/L et 9,57 µg/L (le site présentant la plus forte teneur en nitrobenzène est un cours d’eau de la région Centre Val de Loire).
Entre 2019 et 2021, d’après la base de données Naïades, 162 analyses de nitrobenzène sont recensées sur matrice sédiment. Aucune mesure ne présente de concentration en nitrobenzène supérieure à la limite de quantification. Seule une mesure de concentration en nitrobenzène est supérieure à la PNEC. La concentration médiane s’élève à 10 µg/kg, celle du 75ème percentile à 12,25 µg/kg et celle du 95ème percentile à 19 µg/kg. La concentration maximale s’élève à 440 µg/kg et correspond à un prélèvement de sédiments effectué en Centre-Val de Loire.
Terrestre
D’après la base de données ADES[1], entre 2019 et 2021, 10 334 analyses de nitrobenzène sur des eaux souterraines ont été effectuées pour 2001 points de mesure. Parmi celles-ci, pour 3530 analyses la LQ n’a pas été notifiée. Concernant le reste des analyses une mesure présente une concentration supérieure à la limite de quantification comprise entre 0,02 et 0,5µg/L. La concentration médiane s’élève à 0,05 µg/L. La valeur du 75ème percentile est 0,05 µg/L et la valeur du 95ème percentile est 0,1 µg/L. La concentration maximale s’élève à 0,5 µg/L et correspond à 29 prélèvements effectués essentiellement dans des communes des régions Bourgogne-Franche comté et Auvergne-Rhône-Alpes.
Perspectives de réduction
Réduction des rejets
Plusieurs études montrent que le nitrobenzène présent dans les eaux usées industrielles pourrait, d’un point de vue technique, être traité, notamment par des processus d’oxydation avancés (Zhang.K Zhang.Y , Dai.C,Zhou.X, 2014) comme le peroxyde d’hydrogène (H2O2), l’ozonolyse (O3) ou lumière UV, couplés à une tour de filtration rotative. Le choix de la méthode d’oxydation dépend du pH du milieu traité mais toutes ces méthodes traitent la majeure partie du nitrobenzène dans les eaux. Ces études ne sont pour l’heure qu’au stade expérimental mais montrent qu’un traitement des rejets industriels serait envisageable.
L’étude expérimentale (Jiao.W Qiao.J, Liu.Y, 2021) fait remonter un abattement de 100% pour une eau acide (pH 5) contenant une concentration de nitrobenzène 200 mg/L avec comme réactif Fe0-Na2S2O8 dans une tour de filtration rotative.
L’étude expérimentale (Wei.X Li.P, Shao.S, et al., 2020) note un abattement de 100% du nitrobenzène contenu dans des eaux usées à pH basique dans un mélange O3/FeOOH dans une tour de filtration rotative.
Néanmoins d’après (Zhang.K Zhang.Y , Dai.C,Zhou.X, 2014) les processus d’oxydation avancés (e.g. traitement par H2O2, O3, lumière UV) seraient couteux et ne seraient donc pas applicables à grande échelle. Une alternative proposée serait l’emploi de pyrite (FeS2) pour dégrader le nitrobenzène en aniline.
Alternatives aux usages
Production d’aniline sans nitrobenzène
L’hydrogénation du nitrobenzène est le procédé principal de synthèse de l’aniline. Il existe également plusieurs procédés moins employés utilisant l’ammonolyse du phénol en présence de catalyseurs. L’ammonolyse se produit en phase gazeuse à 425°C sous 200 bars avec comme catalyseurs Al2O3-SiO3 et un mélange d’oxydes de magnésium, bore, aluminium et titane. Les sous-produits sont la diphénylamine et le carbazole (A Kent.J, 2007). Dans son analyse technico-économique de la production d’aniline par amination du phénol (Mantilla.I.D Bugosen.S, Tarazona-Vasquez.F, 2020) indique que le procédé Halcon est « rentable » sans comparer ses coûts de production à ceux de l’hydrogénation du nitrobenzène. La réaction consiste en l’amination du phénol par l’ammoniaque en présence d’hydrogène et d’un catalyseur au palladium sur alumin Ce procédé libère comme sous-produits : de l’eau (sous-produit principal), du phénol, du cyclohexane, du cyclohexylamine et du dicyclohexylamine. Ces 3 derniers sous-produits ont une haute valeur marchande. De plus le procédé n’utilise pas d’acide fort ce qui réduit les dépenses en matières premières mais aussi pour la protection de l’environnement.
Le phénol est probablement mutagène et surtout corrosif et fortement toxique (par inhalation, contact cutané et ingestion) pour l’Homme. Il est susceptible d’induire des anomalies génétiques, des effets graves sur les organes à la suite d’une exposition longue ou répétée et enfin il peut provoquer de graves brulures de la peau et des lésions aux yeux. (EUR-Lex, 2009) Toutefois il présente l’avantage d’être facilement biodégradable et d’être à l’état solide à température ambiante contrairement au nitrobenzène.
Le phénol pourrait également être biosourcé et produit à partir de la lignine tout en étant économiquement rentable (Barnabe.S, 2014). Bien que des recherches soient toujours en cours concernant l’utilisation de la lignine en tant que ressource renouvelable dans l'industrie chimique, on peut déjà trouver quelques produits comme Lineo® crée par Stora Enso, susceptibles de remplacer le phénol dans les résines pour le contreplaqué.(Latieule.S, 2018)
Autres usages
Il est fait état par l’ECHA (EEA, 2015) d’une alternative au nitrobenzène dans le cas d’une extraction liquide‑liquide pour le raffinage de lubrifiants. Le nitrobenzène est remplacé par un mélange de propane et crésol ou par du dioxyde de soufre. Des informations précises sur les usages étant manquantes, nos recherches d’alternatives au nitrobenzène pour ses applications dans les cires, huiles, encres et teintures n’ont pas abouti. De la même manière, les informations sur les usages non-développés en partie 3.7.3 étant rares, nous n’avons pas trouvé d’alternatives pour les usages en tant que dévulcanisant dans l’industrie du caoutchouc, solvant pour les esters de cellulose et les réactions de Friedel-Craft ainsi que comme conservateur dans les peintures en spray.
Coûts de la substitution
Au cours des recherches effectuées pour la rédaction de cette fiche nous n’avons pas trouvé d’éléments économiques concernant les alternatives présentées en partie 6.2.
Conclusion
Le nitrobenzène est une substance pouvant être toxique pour la reproduction et suspectée d’être cancérogène. Il fait partie des substances classées comme « extrêmement préoccupantes » (SVHC) par l’ECHA. Il est obtenu par la nitration du benzène.
En France le nitrobenzène fait partie des substances mesurées dans les eaux de surface et souterraines du territoire. Sa concentration dans ces eaux est faible, rarement au-dessus des seuils de détection, et les rejets industriels de nitrobenzène dans l’eau seraient presque nuls selon les données disponibles consultées. La formation ainsi que la présence de nitrobenzène dans l’environnement sont principalement d’origine anthropique.
La règlementation européenne interdit son emploi dans les cosmétiques ou en tant que coformulant dans les produits phytopharmaceutiques, ainsi que dans les savons et parfums.
Le nitrobenzène est une substance dont la demande semblerait en croissance au niveau mondial. Cette substance est très majoritairement employée pour la synthèse de l’aniline, notamment pour la fabrication de polyuréthanes pour l’industrie du bâtiment ou pour l’industrie automobile. Cette substance sert également à la synthèse du paracétamol, mais cet usage semble très mineur. Afin de réduire les émissions de nitrobenzène, il est possible de substituer celui-ci par le phénol pour la production d’aniline et de paracétamol. Il est donc possible que d’autres usages cités dans cette fiche soient ou deviennent également obsolètes.
Bibliographie
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