Aluminium

L'aluminium est l'élément chimique de numéro atomique 13, de symbole Al. Il appartient au groupe 13 du tableau périodique ainsi qu'à la famille des métaux pauvres.

Le corps simple aluminium est un métal malléable, argenté, peu altérable à l'air Modèle:Note et peu dense. C'est le métal le plus abondant de l'écorce terrestre et le troisième élément le plus abondant après l'oxygène et le silicium ; il représente en moyenne 8 % de la masse des matériaux de la surface solide de la planète. Il est, en règle générale, trop réactif pour exister à l'état natif dans le milieu naturel Modèle:Note : on le trouve combiné à plus de 270 minéraux différents. Son minerai principal est la bauxite : il y est présent sous forme d’oxyde hydraté dont on extrait l’alumine. Il peut aussi être extrait de la néphéline, de la leucite, de la sillimanite, de l'andalousite et de la muscovite.

Le métal mis à nu s'auto-passive immédiatement par oxydation, même en condition défavorable : une couche d'alumine Modèle:Fchim imperméable épaisse de quelques nanomètres le protège de la corrosion (les conditions favorables sont essentiellement : environnement peu chaud, peu humide, peu pollué, peu salé ; alliage de qualité adaptée). L'oxydabilité de l'aluminium doit être techniquement contrôlée dans les processus industriels ; elle est mise à profit dans certains d'entre eux (les deux principaux sont l'oxydation rapide amplifiée forcée anodique électrolytique et le colmatage rapide par hydratation à chaud).

Sa légèreté, sa résistance à la corrosion, sa mise en forme variée et sa coloration durable en font un matériau important et très utilisé dans l'industrie et l'artisanat, malgré la technicité de sa mise en œuvre, sous forme pure ou alliée, notamment dans l'aéronautique, les transports et la construction. Sa nature réactive en fait également un catalyseur et un additif dans l'industrie chimique ; il est ainsi utilisé pour accroître la puissance explosive du nitrate d'ammonium.

En 2010, 211 millions de tonnes de bauxite ont été extraites dans le monde<ref>{{#invoke:Langue|indicationDeLangue}} Bauxite and alumina, USGS Minerals, 2011</ref>, l'Australie en assurant 33,2 % devant la Chine (19,0 %), le Brésil (15,2 %), l'Inde (8,5 %) et la Guinée (8,2 %). La Guinée détient à elle seule plus du quart des réserves mondiales connues de bauxite, estimées fin 2010 à 28 milliards de tonnes. La production mondiale d'aluminium métallique s'est élevée à 41,4 millions de tonnes en 2010<ref> {{#invoke:Langue|indicationDeLangue}} USGS Minerals – 2011 « Aluminum. » </ref>, dont la Chine a réalisé 40,6 % avec 16,8 millions de tonnes, loin devant la Russie (9,3 %) et le Canada (7,1 %). Ce n'est pas un oligoélément, et c'est un contaminant croissant de l'environnement et de l'alimentation<ref name=Alu2019>Tietz T, Lenzner A, Kolbaum A.E, Zellmer S, Riebeling C, Gürtler R, … et Merkel, S (2019), Aggregated aluminium exposure: risk assessment for the general population, Archives of Toxicology, 1-19, lire en ligne.</ref>.

Histoire

Fichier:Bauxite hérault.JPG

Bauxite.

Fichier:Coupe en aluminium offerte par les habitants de St Germain en Laye à Mr de Breuvery.jpg

Coupe d'honneur en aluminium rehaussée d'or, offerte à Jules-Xavier Saguez de Breuvery, maire de Saint-Germain-en-Laye.

Fichier:Al,13.jpg

Échantillon d'aluminium.

Fichier:Lingot aluminium.jpg

Lingot d’aluminium.

En 1807, Humphry Davy, après avoir découvert que le sodium et le potassium entraient dans la composition de l’alun (substance astringente servant à fixer les teintures), suppose qu’il s’y trouve aussi un autre métal, qu’il baptise « aluminium » (en latin, « alun » se dit alumen)<ref>Modèle:Ouvrage.</ref>. Pierre Berthier découvre dans une mine près des Baux-de-Provence en 1821 un minerai contenant de 50 à 60 % d’oxyde d’aluminium. Ce minerai sera appelé bauxite.

En 1825, le chimiste et physicien danois Hans Christian Ørsted réussit à produire une forme impure du métal.

En 1827, Friedrich Wöhler approfondit les travaux d'Ørsted. Il isole l’aluminium par action du potassium sur le chlorure d’aluminium, obtenant une poussière grise d’aluminium. Il est le premier à mettre en évidence les propriétés chimiques et physiques de cet élément, dont la plus notable est la légèreté.

Le chimiste français Henri Sainte-Claire Deville améliore en 1846 la méthode de Wöhler en réduisant le minerai par le sodium. En 1854, il présente à l'Académie des sciences le premier lingot d'aluminium obtenu, à l'état fondu, par voie chimique<ref>Georges Chaudron, in « La préparation industrielle de l'aluminium et la découverte de ses propriétés par un illustre savant français, Henry Sainte-Claire Deville », Revue de l'aluminium n^o 211, juin 1954, Modèle:P., publié par l'Institut d'histoire de l'aluminium</ref>. Il publie ses recherches dans un livre en 1856. Cette méthode est utilisée de façon industrielle à travers toute l’Europe pour la fabrication de l’aluminium (notamment en 1859 par Henry Merle dans son usine de Salindres, berceau de la société Pechiney), mais elle reste extrêmement coûteuse, donnant un métal dont le prix était comparable à celui de l'or (1 200 et Modèle:Unité or/kg et l'argent Modèle:Unité seulement). Le métal est alors réservé pour fabriquer des bijoux de luxe<ref>Histoire de l’aluminium</ref> ou de l’orfèvrerie réservée à une élite. Il en est ainsi pour les coupes d'honneur (réalisées notamment par Paul Morin et Cie)<ref>Voir la coupe offerte par les habitants de Saint-Germain-en-Laye à leur maire Jules-Xavier Saguez de Breuvery.</ref> et les objets d'art fabriqués pour la cour impériale de Napoléon III<ref>Comme le « surtout aux putti » offert à Napoléon III par Christofle en 1858, ou l'aiguière de l'Impératrice Eugénie en porcelaine de Sèvres à monture d'aluminium doré en 1859 et qui est alors l'objet le plus cher de la manufacture : Modèle:Unité, La Gazette Drouot, Modèle:N°, 3 juin 2016, Modèle:P..</ref>. Ce dernier reçoit ses hôtes de marque avec des couverts en aluminium, les autres convives devant se contenter de couverts en vermeil<ref>Modèle:Ouvrage</ref><ref>Modèle:Ouvrage</ref>.

Les progrès de l'électricité et la découverte, en 1886, d'une production de l'aluminium par électrolyse, permettent de baisser les coûts de manière importante. Dès lors, l'aluminium trouve de nouvelles applications dans les ustensiles de cuisine et, en alliage, dans l'industrie de l'aéronautique (alliage duralumin moins cassant créé en 1909) et le câblage électrique (almelec créé en 1921 et utilisé comme conducteur électrique). En 1888, Charles Martin Hall et Alfred Ephraim Hunt créent la Pittsburgh Reduction Company, la future Alcoa. En 1901 naît l’Aluminium Association (AA), cartel qui réunit les entreprises des quatre seuls pays producteurs au monde (France, États-Unis, Allemagne, Royaume-Uni) et qui maintient le prix de l'aluminium stable alors que le cours des métaux concurrents subissent de plus grandes fluctuations<ref>Modèle:Ouvrage</ref>. À la fin des années 1970, la production d’aluminium se contracte et l'arrivée de nouveaux concurrents (Canada, Australie, Russie) fait éclater le cartel qui ne contrôle plus son prix qui décline<ref>Modèle:Ouvrage</ref>.

• 1855 : les nouveaux métaux sont exposés à l’Exposition universelle de Paris. La société Pechiney est créée en France.
• Le premier site industriel producteur d’aluminium au monde s’installe à Salindres dans le Gard, et commence son activité dès 1860.
• 1876 : William Frishmuth réalise la première coulée d’aluminium. En 1884, il réalise la coiffe du Washington Monument dans ce métal.
• 1886 : de manière indépendante, Paul Héroult et Charles Martin Hall, découvrent la méthode de production de l’aluminium en remarquant qu’il est possible de dissoudre l’alumine et de décomposer le mélange par électrolyse (procédé Héroult-Hall breveté) pour donner le métal brut en fusion. Pour cette découverte, Hall obtient un brevet (400655) la même année. Ce procédé permet d’obtenir de l’aluminium de manière relativement économique. La méthode mise au point par Héroult et Hall est toujours utilisée aujourd’hui.
• 1887 : Karl Josef Bayer décrit une méthode connue sous le nom de procédé Bayer pour obtenir de l’alumine à partir de la bauxite, en la dissolvant avec de la soude. Cette découverte permet de faire entrer l’aluminium dans l’ère de la production de masse.
• 1888 : les premières sociétés de production d’aluminium sont fondées en Suisse, France et aux États-Unis.
• Les premières pièces de monnaie circulantes en aluminium apparaissent en 1907, via la Royal Mint. De 1941 à 1959, la France a frappé des pièces de monnaie de 50 c, Modèle:Unité, Modèle:Unité et Modèle:Unité en aluminium. Auparavant, pendant la Première Guerre mondiale et dans les années 1920, de très nombreuses monnaies de nécessité avaient déjà été frappées en France et à l'étranger.

Isotopes

Modèle:Article détaillé L'aluminium possède 22 isotopes connus, avec des nombres de masse entre 21 et 42, ainsi que quatre isomères nucléaires. Seul ²⁷Al est stable, ce qui fait de l'aluminium un élément monoisotopique. De petites quantités du radioisotope ²⁶Al, de demi-vie Modèle:Unité, existent dans la nature mais l'abondance de ²⁷Al est telle qu'on considère l'aluminium comme mononucléidique ; on lui attribue une masse atomique standard de Modèle:Unité. Tous les autres isotopes de l'aluminium ont des demi-vies inférieures à Modèle:Unité, et la plupart des demi-vies inférieures à la seconde.

Datation par l'aluminium 26

• En géomorphologie et paléosismologie, l’isotope ²⁶Al, créé sous l'action des rayons cosmiques, est utilisé pour la datation de surfaces ou la détermination de taux d’érosion.
• Le Système solaire provient d'une nébuleuse où l'aluminium 26 était autrefois réparti de manière homogène (à ± 10 %, d'après l'analyse des chondres et des enclaves réfractaires des météorites les plus primitives). Comme il se désintègre en magnésium 26 avec une demi-vie de Modèle:Nombre, il permet de dater la formation des premiers solides du Système solaire<ref>Modèle:Article.</ref>.

Corps simple

Propriétés physiques

Fichier:Raies Aluminium.png

Raies d’émission.

L’aluminium a une densité de 2,7 c'est-à-dire environ trois fois plus faible que celle de l’acier ou du cuivre.

L'aluminium pur est malléable (le second parmi les métaux) et ductile (le sixième parmi les métaux). Les alliages d'aluminium pour corroyage et pour fonderie ont des propriétés mécaniques améliorées par rapport à l'aluminium pur, tout en restant facilement usinables et moulables.

Les produits en aluminium, lorsqu'ils ne sont pas traités en surface, ont un aspect visuel argent-gris. Cette coloration est en partie due à une mince couche d’oxyde (alumine) de cinq à dix nanomètres qui se forme spontanément et rapidement dans un milieu oxydant comme l’oxygène de l’air. Dans des conditions normales d’exposition chimique, cette couche protectrice limite les différentes formes de corrosion (corrosion par piqûres, filiforme, feuilletante, galvanique, corrosion sous contrainte<ref name="CorrAl">Modèle:Lien brisé</ref>). Il est possible d’augmenter artificiellement l’épaisseur de cette couche d’oxydation Modèle:Incise par anodisation, ou d'améliorer la résistance à la corrosion à l'aide d'autres traitements de surface (e.g. thermolaquage<ref name="CorrAl" />).

L’aluminium est un très bon conducteur électrique et thermique, contrairement à son oxyde qui est un excellent isolant. Il est paramagnétique et ne provoque pas d’étincelles.

L'aluminium est transparent aux neutrons<ref>Modèle:Cite report</ref>, et devient transparent aux rayons ultraviolets extrêmes lorsqu'il est bombardé par un laser à électrons libres<ref>Modèle:Article</ref>.

Propriétés chimiques

En solution, l’aluminium se trouve le plus généralement sous la forme d’ions Al³⁺. Il s’oxyde lentement à froid et rapidement à chaud pour former l’alumine Modèle:Fchim. L’action des acides sur l’aluminium produit l’ion cité plus haut.

La réaction de l'aluminium avec une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium (soude) produit de l’aluminate de sodium et de l'hydrogène gazeux, selon une réaction exothermique d’équation :

2 Al + 2 (Na⁺, OH⁻) + 6 [[Eau|Modèle:Fchim]] ⟶ 2 ([[Aluminate de sodium|Na⁺, Modèle:Fchim⁻]]) + 3 [[Dihydrogène|Modèle:Fchim]].

Les hydroxydes d’aluminium s’obtiennent en général en précipitant une solution contenant des cations Al³⁺ à l’aide d’une base. Cette méthode permet de former selon les conditions de précipitation différentes phases cristallographiques telles que la bayérite, la boehmite, la gibbsite.

L’aluminium est aussi utilisé en tant que réducteur fort, notamment pour l’aluminothermie et en pyrotechnie dans les feux d'artifice, où il joue un rôle similaire au magnésium, à moindre coût et avec une puissance plus grande.

Propriétés biologiques

Teneur de l'organisme humain en aluminium

L'organisme d'un sujet contemporain de pays industriel contient de 30 à Modèle:Unité d'aluminium selon l'ATSDR en 1999, ou 50 à Modèle:Unité selon le Römpp Lexikon Chemie en 2013<ref name=Roempp2013>Eintrag zu Aluminium. Dans Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 12 juin 2013.</ref>. L'ATSDR en 1999 l'estimait surtout présent dans l’os (environ 50 %), le poumon (environ 25 %) et le foie (20 à 25 %), le reste étant partagé dans d'autres organes, dont le système nerveux central et la rate. Une source plus récente l'estime présent à environ 50 % dans les tissus pulmonaires, 25 % dans les tissus mous et 25 % dans les os. Les taux tissulaires (dont dans le poumon et le cerveau) augmentent avec l'âge (environ 35 à 50 mg d'aluminium s'accumuleraient ainsi dans le corps durant la vie)<ref>Doris Oberle Modèle:Et al. (2019), Impfkomplikationen und der Umgang mit Verdachtsfällen. Dans Bundesgesundheitsblatt - Gesundheitsforschung - Gesundheitsschutz, Band 62, Nr. 4, 1. April, S. 450–461, Modèle:Doi.</ref><ref name=Goulle2019/><ref>Markesbery WR, Ehmann WD, Alauddin M, Hossain TI (1984), Brain trace element concentrations in aging, Neuro-biol. Aging, 5, 19-28</ref>.

Cependant, comme pour d'autres métaux toxiques, chez l'homme et chez d'autres espèces de mammifères testées, pour une même dose standardisée ingérée, les valeurs d'absorption corporelle de l'aluminium varient significativement selon les individus (selon l'âge, l'état des reins, et selon la génétiques qui influe sur le niveau d'absorption gastro-intestinale de l'aluminium).
Après ingestion, le pic dans le plasma peut varier du simple au triple selon l'individu<ref>Edwardson JA, Moore PB, Ferrier IN, Lilley JS, Newton GWA, Barker J, Templar J, Day JP (1993) Effect of silicon on gastrointestinal absorption of aluminium, Lancet, 342, 211-212.</ref><ref>Taylor GA, Ferrier IN, McLoughlin IJ, Fairbairn AF, McK- eith IG, Lett D, Edwardson JA (1992), Gastrointestinal absorption of aluminium in Alzheimer’s disease: Response to aluminium citrate, Age Ageing, 21, 81-90.</ref><ref>Cam JM, Luck VA, Eastwood JB, de Wardener HE (1976), The effect of aluminium hydroxide orally on calcium, phosphorus and aluminium metabolism in normal subjects, Clin. Sci. Mol. Med., 51, 407-414.</ref><ref>Slanina P, Frech W, Bernhardson A, Cedergren A, Matts- son P (1985), Influence of dietary factors on aluminum absorption and retention in the brain and bone of rats, Acta Pharmacol. Toxicol., 56, 331-336.</ref><ref>Beynon H, Cassidy MJD (1990), Gastrointestinal absorption of aluminium, Nephron, 55, 235-236</ref>.

Cinétique dans l'organisme humain et élimination

Pour l'aluminium injecté

Le traçage isotopique (isotope radioactif ²⁶Al) démontre que 24 heures après l’injection, 99 % de l’aluminium sanguin est passé dans la fraction plasmatique. Peu à peu, le taux intra-érythrocytaire augmente pour atteindre 14 %. L'aluminium se lie, dans le plasma, préférentiellement à la transferrine (80 %), et à l'albumine à hauteur de 10 %, les 10 % restants sont transportés par des protéines de bas poids moléculaire (LMW). L'Al-transferrine se dépose surtout dans la rate et le foie (riches en récepteurs-transferrine), pendant que l'Al-LMW se fixe dans l’os (qui ne contient pas de récepteurs-transferrine)<ref>Modèle:Article</ref>.

Pour l'aluminium ingéré

L'aluminium présent dans les aliments (10 à 40 mg par jour, voire plus) est à 99 à 99,9 normalement éliminé dans les fèces, sans être absorbé dans le tractus gastro-intestinal. Mais ce taux varie selon le composé chimique, sa solubilité, le pH du bol alimentaire et la présence éventuelle d'agents complexants chélateurs (tels que l'acide citrique du jus de citron peuvent augmenter l'absorption à 2 à 3 %). On estime que 1 ‰ et 3 ‰ de l'aluminium provenant de la nourriture et de l'eau potable sont absorbés dans le tractus gastro-intestinal<ref>Aluminium in Impfstoffen, sur arznei-telegramm.de, 6 octobre 2018.</ref>, et plus chez des personnes dont la perméabilité intestinale est anormalement élevée (Cf. maladie cœliaque)<ref name=Chappard2016/>.

Chez une personne en bonne santé, 83 % de cet aluminium ayant traversé la barrière intestinale sera ensuite peu à peu éliminé, essentiellement via les reins (un rein en bon état élimine de 3 à Modèle:Unité d'urine)<ref>Modèle:Article</ref><ref>Modèle:Article</ref><ref>Aitio A, Riihimäki V, Valkonen S. Aluminium. In Biological monitoring of chemical exposure in the wor place, WHO, Genève 1996; 2:1-17</ref><ref>Lauwerys R.R, Hoet P., Industrial chemical exposure: Guidelines for biological monitoring, Lewis publishers, Modèle:3eModèle:Éd., 2001, 638Modèle:Nb p.</ref>. Des chélateurs (EDTA, déféroxamineModèle:Etc.) accélèrent cette élimination.

Demi-vie dans l'organisme

La demi-vie dans l'organisme varie selon l'importance et la durée d’exposition et selon la durée de la redistribution de l’aluminium à partir des organes qui l'ont stocké. Elle peut durer plusieurs années.

Elle est triphasique : en phase 1, la moitié de l'aluminium est éliminé en quelques heures, en phase deux, 50 % de ce qui reste est éliminé en quelques semaines, et il faut habituellement plus d'un an pour éliminer la moitié du reste<ref>Bismuth C (2000), Toxicologie clinique, Médecine-Sciences, éd. Flammarion, 1092Modèle:Nb p.</ref>.

Dans le compartiment osseux

Le système osseux est l'un des réceptacles de l'aluminium<ref name=Chappard2016/>. On peut l'y détecter en colorant la matrice osseuse non décalcifiée par l'azurine solochrome (colorant permettant la détection de l'aluminium atomique à des taux de 0,03 %<ref name=Chappard2016/>.

L'« encéphalopathie aluminique » autrefois souvent associée à l'ostéomalacie<ref name="2juillet1983_pubmed.ncbi.nlm.nih.gov" /><ref name="osteomal1985" /> chez les personnes dialysées pour insuffisance rénale chronique a presque disparu après élimination de l'aluminium du dialysat, mais on retrouve parfois ensuite une partie de cet aluminium dans les os où il est associé à l'hydroxyapatite<ref name="Chappard2016" />. Il a aussi été associé à l'exostose, une tumeur osseuse bénigne fréquente<ref name="Chappard2016" />.

Le taux d'aluminium augmente aussi dans l'os chez chez les personnes prenant régulièrement des médicaments anti-acides aluminiques et/ou ayant une perméabilité intestinale anormalement élevée (Cf. maladie cœliaque)<ref name=Chappard2016>Modèle:Article</ref>.

Dans les cas d'hémochromatose et de drépanocytose, l'aluminium est colocalisé avec le fer, pour une raison encore à préciser au milieu des années 2010<ref name=Chappard2016/>.

La corrosion des implants prothétiques composés de titane grade V (TA6V est un alliage contenant 6 % d'aluminium et 4 % de vanadium) a également été observée dans une série de reprises de hanche ou de genou<ref name=Chappard2016/>.

Dans le cerveau

Des expériences indépendamment conduites aux États-Unis en Australie et en France ont montré que de l'Al radiomarqué est détecté dans le cerveau d'animaux de laboratoire quinze jour après qu'ils ont consommé une dose d'aluminium équivalente à celle consommée par des humains buvant un unique verre d'eau traitée à l'alun<ref>Walton J, Tuniz C, Fink D, Jacobsen G, Wilcox D (1995) Uptake of trace amounts of aluminum into the brain from drinking water. Neurotoxicology 16, 187-190.</ref><ref>Druëke TB, Jouhanneau P, Banide H, Lacour B (1997) Effects of silicon, citrate and the fasting state on the intestinal absorption of aluminium in rats. Clin Sci 92, 63-67.</ref><ref>Zafar TA, Weaver CM, Martin BR, Flarend R, Elmore D (1997) Aluminum (26Al) metabolism in rats. Proc. Soc. Exp. Biol. Med., 216, 81-85.</ref>.

La demi-vie dans le sang est normalement d'environ huit heures, mais si la fonction rénale est altérée, cette durée s'allonge, avec un risque accru d'accumulation délétère dans le corps (cerveau et os en particulier, par ex chez les dialysés)<ref name=Goulle2019>Goullé J.P & Grangeot-Keros (2019) Aluminum and vaccines : Current state of knowledge. Dans Médecine et Maladies Infectieuses, Modèle:Date-, Modèle:Doi</ref>.

Voies d'exposition à l'aluminium et à ses divers composés

Les principales voies d'exposition sont les boissons et denrées alimentaires<ref name=Walton2014/>. En particulier, les additifs alimentaires sont une source croissante d'exposition (chlorure d'aluminium, citrate d'aluminium, maltolate d'aluminium et autres complexes aluminium-acide alimentaire, phosphate d'aluminium, silicate d'aluminium, sulfate d'aluminium et autres espèces d'aluminium). Les additifs sont utilisés comme colorant de goûters et de desserts tels que croustilles de maïs, glaces, gâteaux, ou encore des bonbons et confitures<ref name=Walton2014>Modèle:Article.</ref>. On en retrouve dans l'enrobage de comprimés de vitamines et de médicaments et gélules para-médicales<ref name=Walton2014/>. C'est aussi un anti-agglomérant ajouté au sel, au cacao en poudre ou au lait en poudre, ou encore un émulseur qui accroît la fondabilité des fromages, ou un agent levant des pains, gâteaux et d'autres produits de boulangerie industrielle. Il épaissit des crèmes ou sauces et sert de liant des viandes dans les saucisses et la charcuterie. Il sert d'agent stabilisant, tampon, neutralisant, texturant et durcisseur pour les légumes marinés ou les fruits confits<ref name=Walton2014/>. Le fromage fondu de type pré-coupé, emballé individuellement en contient une quantité importante (jusqu'à Modèle:Unité par tranche sont autorisés aux États-Unis et au Canada)<ref>Modèle:Article.</ref>, et de nouveaux produits alimentaires à base d'aluminium sont régulièrement mis sur le marché<ref name=Walton2014/>.

D'autres sources sont certains matériaux en contact avec les aliments, et divers produits cosmétiques (en vente libre) et pharmaceutiques ou chirurgicaux<ref name=Alu2019/>. L'aluminium est aussi absorbé par la peau, lors d'applications topiques à base d'aluminium (dont via des écrans solaires et des déodorants, y compris à base d'alun)<ref name=Walton2014/>. Il est enfin injecté dans le muscle dans le cas de nombreux vaccins injectables (à adjuvant vaccinal aluminique)<ref name=Alu2019/>.

Les employés de l'industrie de l'aluminium (fonderie en particulier), de l'impression et de l'automobile y sont en outre professionnellement exposés<ref>Nayak P (2002), Aluminum: Impacts and disease, Environ. Res., 89:101–15 (résumé).</ref>.

Les usines de potabilisation d'eaux de surface et les stations d'épuration utilisent du sulfate d'alumine comme floculant et clarifiant<ref name="QuestionSenat2010" /><ref name="Walton2014" />. Une directive européenne<ref>Directive Modèle:N° du Modèle:Date- relative à la qualité des eaux destinées à la consommation humaine.</ref> a fixé un seuil de précaution de Modèle:Unité à ne pas dépasser dans l'eau du robinet et les eaux de consommation<ref name="QuestionSenat2010" />. En France en 2007, ce seuil était respecté dans plus de 97 % de Modèle:Nobr. Dans ce pays selon l'AFSSA, Modèle:Citation<ref>Avis de l'AFSSA du Modèle:Date-.</ref>. Modèle:Citation<ref name=QuestionSenat2010>[Question écrite Modèle:N° de M. Jean-Paul Virapoullé (La Réunion - UMP) et réponse], JO Sénat du Modèle:Date-, Modèle:P..</ref>.

Biodisponibilité pour l'organisme humain

Sa biodisponibilité et son taux d'absorption intestinale dépendent de divers facteurs :

• forme de l'aluminium : métal, vapeur, poudre ou nanoparticules (notamment évoquées depuis les années 2000 pour un usage potentiel comme agent clarificateur des eaux à potabiliser<ref>Theron J, Walker J.A et Cloete T.E (2008), Nanotechnology and water treatment: applications and emerging opportunities. Critical reviews in microbiology, 34(1), 43-69.</ref>, dont lors de la désalinisation solaire<ref>Zhou, L. Modèle:Et al., 3D self-assembly of aluminium nanoparticles for plasmon- enhanced solar desalination. Nat. Photon. 10, 393–398 (2016).</ref>), composé organique, minéral ou organominéralModèle:Etc. ;
• type d'acquisition : par ingestion<ref>Greger J.L (1988) Aluminumin the diet and mineral metabolism in Metal ions in Biological Systems ; Ed : Sigel, N-Y : Marcel Dekker. 24:199-215</ref> (aliments ou boissons contaminés tels que cacao et produits à base de cacao (Modèle:Unité dans les années 1980 en Allemagne), les épices (Modèle:Unité) et les feuilles de thé noir (Modèle:Unité), la contamination augmentant en général (dans les aliments fréquemment consommés sur le marché allemand) selon l'ordre suivant : boissons > aliments d'origine animale > aliments d'origine végétale ; toujours à des taux réputés sans danger pour des personnes en bonne santé<ref name=lixiviationAliment1998>Müller M, Anke M et Illing-Günther H (1998), Aluminium in foodstuffs. Food Chemistry, 61(4), 419-428 (résumé).</ref>, éventuellement par de l'aluminium provenant de couverts, d'emballages, ustensiles et contenants<ref>Gramiccioni L, Ingrao G, Milana M.R, Santaroni P. et Tomassi G (1996) Aluminium levelsin ltalian diets and in selected foods from aluminium utensils, Food. Addit. Contam., I.3(7):767- 774</ref><ref>Veríssimo M.I, Oliveira J.A et Gomes M.T.S (2006), Leaching of aluminium from cooking pans and food containers. Sensors and Actuators B: Chemical, 118(1-2), 192-197.</ref>), par inhalation ou percutanée) ;
• pH : l'acidité, même légère favorise sa dissolution et son assimilation, par ex en présence d'acide citrique, de citrates<ref>Fulton et Jefiterye H (1990), Absorption and retention of aluminum from drinking water. 1. Effect of citrid and ascorbic acids on aluminium tissue levels in rabbits, Fundam. Appl. Roxicology, 1l.4:788-796</ref> ou d'anions inorganiques) aini, éventuellement, que de la matrice (eau, aliments, médicament ou produit de soinModèle:Etc.). Ainsi dans l'eau de boisson, le taux d'« aluminium libre » dans une solution d'hydroxyde d'aluminium est mille fois plus élevé à pH 4,2 qu'à pH légèrement alcalin 7,4.
  Au début des années 2000, l'eau du robinet, eau minérale plate et eau minérale gazeuse), des jus de fruits et de boissons gazeuses en Espagne en contenaient de Modèle:Unité dans l'eau potable (Modèle:Nobr) ; de Modèle:Unité dans les jus de fruits (Modèle:Nobr) et de Modèle:Unité dans les boissons gazeuses (Modèle:Nobr)<ref name=boissonEsp2002/>. Le matériau du contenant (bouteille de verre ou canette métallique) influait aussi sur ces teneurs (le verre étant moins contaminant)<ref name=boissonEsp2002/>. Au vu de la consommation individuelle quotidienne moyenne de ces boissons en Espagne, l'apport alimentaire quotidien en Al ainsi fourni est d’environ Modèle:Unité et par jour<ref name=boissonEsp2002>López F.F, Cabrera C, Lorenzo M.L et López M.C (2002), Aluminium content of drinking waters, fruit juices and soft drinks: contribution to dietary intake, Science of the Total Environment, 292(3), 205-213.</ref>.
  Une expérience a consisté à cuire dans une casserole en aluminium (telle qu'on en utilise fréquemment en milieu rural dans le monde) du chou rouge avec différents produits alimentaire acides (jus de citron à pH 2,6, vinaigre de vin et vinaigre de pomme à cidre)<ref name=lixiviationAliment1998/>. Résultat : même une faible acidité augmente la lixiviation de l'aluminium. Le jus de citron fait monter à Modèle:Unité/Modèle:Unité la teneur du chou rouge en Al<ref name=lixiviationAliment1998/>. La cuisson d'une sauce tomate (avec et sans sucre) fait respectivement grimper la teneur du chou en aluminium à 2,7±0,2 et 4,9±0,2 mg d'Al/Modèle:Unité de sauce tomate<ref name=lixiviationAliment1998/> ; après Modèle:Unité en récipients d'aluminium au réfrigérateur, ces échantillons montent respectivement à 2,8±0,2 et 5,0±0,2 mg d'aluminium par Modèle:Unité de sauce tomate<ref name=lixiviationAliment1998/>.
  Ceci contribue à expliquer que l'absorption intestinale de l'aluminium soit supérieure dans le début du duodénum (là où le bol alimentaire est le plus acide), par rapport au reste de l'intestin<ref name=Jung1997/> ;
• présence ou absence de chélateurs naturels dans l'alimentation<ref>Graff L, Muller G et Burnel D (1995), In vitro and in vivo comparative studies on chelation of aluminum by some polyaminocarboxylicacids. Research Communication in Molecular Pathology and Pharmncology 8.8:27I-292.</ref><ref>Graff L, Muller G et Burnel D (1995), In vitro and in vivo evaluation of potential aluminum chelators, Veterinary and Human Toxicology, 3.7:455-461</ref>.

Écotoxicologie

Phytotoxicité

Dans le monde, environ 50 % des terres arables sont naturellement acides et plus ou moins riches en aluminium natif (latérite, argilesModèle:Etc.). Quand le pH est inférieur à 5,0, l'aluminium devient biodisponible pour les plantes : leurs racines absorbent alors des ions Al³⁺ phytotoxiques (hormis pour des espèces tolérante à l'aluminium) et à partir de 4,5, il commence à être mobile et biodisponible. L'aluminium perturbe le fonctionnement de nombreuses enzymes et protéines végétales, allant jusqu'à empoisonner la plante, par des mécanismes encore mal compris.

Dans les années 1960-1970 le phénomène de pluies acides a aggravés cette situation, dont en suracidifiant les eaux de surfaces et les lacs (d'Europe du nord notamment), provoquant la dissolution et la destruction d'un plus grand nombre d'ions Al³⁺, affectant les plantes aquatiques et palustres. En Suède<ref name=WaldemarTernes2013>Waldemar Ternes (2013) Biochemie der Elemente: Anorganische Chemie biologischer Prozesse, Springer DE Modèle:ISBN (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).</ref> et Norvège<ref>Norwegens Süßwasserfische sterben am sauren Regen (1981) Arbeiter-Zeitung. Wien 29 September, S. 10, unten links (arbeiter-zeitung.at – Archives en ligne)</ref>, ce lien a été scientifiquement établi dès les Modèle:Nobr. L'acide sulfurique (alors principalement issu de la combustion de charbons et fuels non désoufrés) en se combinant avec le soufre produisait de l'hydroxysulfate d'aluminium phytotoxique<ref name=WaldemarTernes2013/> selon la réaction suivante :

[[Hydroxyde d'aluminium|Modèle:Fchim]] + [[Acide sulfurique|Modèle:Fchim]] ⟶ Modèle:Fchim + 2 [[Eau|Modèle:Fchim]].

Dans ces contextes l'aluminium est un Modèle:Citation<ref name=ecotoxChen2019/>. Dans la cellule végétale, il interagit négativement aussi avec l'adénosine triphosphate (ATP) synthase, de même qu'avec des protéines liées à la paroi cellulaire ; et la glutathion S-transférase (GST6) et la glutathion S-transférase tau 19 (ATGSTU19) peuvent contribuer cette phytotoxicité.

L'antidote est un apport de calcium exogène. Dès que le pH remonte au-dessus de 5,0 l'aluminium se lie à la surface des silicates (sous forme de cation hydroxy polymère). Dans la plante, le calcium atténue en outre l'inhibition de la croissance végétale induite par l'Al et il diminue l'accumulation du métal dans la plante, via un processus lié à des protéines impliquées dans le cycle de l'acide tricarboxylique (dit TCA)<ref name=ecotoxChen2019>Chen J, Duan R.X, Hu W.J, Zhang N.N, Lin X.Y, Zhang J.H et Zheng H.L (2019), Unravelling calcium-alleviated aluminium toxicity in Arabidopsis thaliana: Insights into regulatory mechanisms using proteomics, Journal of Proteomics, 199, 15-30 (résumé).</ref>

Des variétés plus tolérantes à l'aluminium ont été sélectionnées par les agriculteurs traditionnels, et on a récemment produit des plantes transgéniques (Modèle:Ex Arabidopsis) rendues plus tolérantes à l'aluminium<ref>Hideaki Matsumoto (2000), Cell biology of aluminum toxicity and tolerance in higher plants. Dans International Review of Cytology. Band 200, 2000, S. 1–46, Modèle:Doi.</ref><ref>Bunichi Ezaki Modèle:Et al. (2001), Different mechanisms of four aluminum (Al)-resistant transgenes for Al toxicity in Arabidopsis, Plant Physiology, Band 127, Nr. 3, S. 918–927, Modèle:PMID.</ref><ref>Charlotte Poschenrieder Modèle:Et al. (2008), A glance into aluminum toxicity and resistance in plants, Science of the Total Environment, Band 400, Nr. 1–3, S. 356–368, Modèle:Doi.</ref><ref>Sanji Kumar Modèle:Et al. (2009), Aluminum stress signaling in plants. Dans Plant Signaling & Behaviour, Band 4, Nr. 7, S. 592–597, Modèle:PMID, PMC 2710549</ref>.

Toxicologie

Dans les années 1980, chercheurs et médecins s'inquiètent du risque sanitaire de l'aluminium<ref>Ganrot P.O (1986), Métabolism and possible health effects of aluminum, Environ. Health Perspect., vol. 65, 363-44&</ref><ref>Greger J.L et Baier M.J (1983), Effect of dietary aluminum on mineral metabolism of adult males A. mer, J. Clin. Nutr., 38:411-419</ref>, notamment dans les groupes vulnérables tels que les enfants<ref>Hewitt C.D, O'Hara M, Day J.P a Bishop N (1987), Exposure of infants to aluminumfrom milk formulae and intravenous fluids. Trade Elment, Analytical Chemistry in Medecinean Biology, Eds. Brätter P.& Schramelz P, Walter de Gruyter & Co., Berlin, vol. 4:382-388.</ref>, les personnes âgées et les personnes atteintes d'une néphropathie<ref name=AluFeuilleCuisson2019>Inan-Eroglu E, Gulec A et Ayaz A (2019), Effects of different pH, temperature and foils on aluminum leaching from baked fish by ICP-MS, Czech Journal of Food Sciences, 37(3), 165-172.</ref>. Ce métal est depuis les années 1990 considéré comme neurotoxique<ref>Simonsen L, Johnsen H, Lund SP, Matikainen E, Midtgard U et Wennberg A (1994), Methodological approach to the evaluation of neurotoxicology data and the classification of neurotoxic chemicals, Scand. J. Work Environ. Health, 20, 1-12</ref><ref name=Alzheimer2014>Walton J.R (2014), Chronic aluminum intake causes Alzheimer's disease: applying Sir Austin Bradford Hill's causality criteria, Journal of Alzheimer's Disease, 40(4), 765-838, lire en ligne.</ref>

Mécanismes de toxicité

L'ion aluminium Al³⁺ est un pro-oxydant assez réactif :

• il induit des dommages oxydatifs seul (ou en synergie avec le fer, en créant des dommages peroxydants et un stress oxydatif, à la suite de l'augmentation du peroxyde intracellulaire<ref name=Exley2004ProOxydant>Exley C (2004), The pro-oxidant activity of aluminum, Free Radic. Biol. Med., 36, 380-387.</ref>) ;
• il se combine à l'ion superoxyde en générant du superoxyde d'aluminium, une espèce plus réactive que le radical superoxyde<ref name=Exley2004ProOxydant/> ;
• il stabilise l'ion ferreux (Fe²⁺), empêchant son oxydation en Fe³⁺<ref>Yang EY, Guo-Ross SX, Bondy SC (1999), The stabilization of ferrous iron by a toxic-amyloid fragment and by an aluminium salt, Brain Res., 839, 221-226</ref>, or Fe²⁺ induit une réaction de Fenton très cytotoxique<ref name=Exley2004ProOxydant/> ;
• il interfère négativement avec l'électrophysiologie cérébrale<ref>Crapper DR, Tomko GJ (1975), Neuronal correlates of an encephalopathy associated with aluminum neurofibrillary degeneration. Brain Res 97, 253-264</ref> ;
• On sait que chez les ions de métaux toxiques, la similitude de taille est plus importante que la similitude de charge pour expliquer les mécanismes de substitution<ref name=Martin1986/>. Or Al³⁺ est un petit ion à charge fixe élevée, dont la taille (Cf. rayon ionique efficace) permet qu'il se substitue au fer ferrique (Fe³⁺) et au magnésium (Mg²⁺), par exemple dans les enzymes et les protéines structurales qui intègrent des métaux essentiels tels que le magnésium (Mg²⁺) et le fer ferrique (Fe³⁺)<ref name=Martin1986>Martin RB (1986), The chemistry of aluminum as related to biology and medicine. Clin Chem 32, 1797-1806.</ref>.
  On a ainsi montré que la substitution par Al³⁺ du Mg²⁺ dans les ATPases et d'autres des trois cents protéines dépendantes du Mg²⁺ modifie leur activité<ref>Trapp GA (1986) Interactions of aluminium with cofactors, enzymes and other proteins. Kidney Int 29, S12-S16.</ref><ref>Macdonald TL, Humphreys WG, Martin RB (1987) Promotion of tubulin assembly by aluminum ion in vitro. Science, 236, 183-186.</ref><ref>Miller JL, Hubbard CM, Litman BJ, Macdonald TL (1989) Inhibition of transducin activation and guanosine triphosphatase activity by aluminum ion, J. Biol. Chem., 264, 243-250.</ref>.
  Ceci explique que dans le système circulatoire c'est une protéine de transport du fer qui transporte aussi 80 à 90 % d'aluminium plasmatique (le reste circulant sous une forme liée à l'albumine plasmatique, ou à des molécules de faible poids moléculaire tels que les citrates<ref>Shirley DG, Lote CJ (2005), Renal handling of aluminium. Nephron Physiol., 101, 99-103.</ref>.
  Tant qu'il est lié à ces protéines, Al³⁺ n'est plus filtré par le rein. De plus la transferrine l'aide à traverser la barrière hémato-encéphalique et à pénétrer les cellules dotées de récepteurs à cette protéine<ref>Roskams AJ, Connor JR (1990) Aluminum access to the brain: A role for transferrin and its receptor, Proc. Nat. Acad. Sci., USA 87, 9024-9027</ref>. C'est ainsi que l'Al³⁺ perturbe le métabolisme intracellulaire du fer et du magnésium dans le cerveau<ref>Yamanaka K, Minato N, Iwai K (1999), Stabilization of iron regulatory protein 2, IRP2, by aluminum. FEBS Lett 462, 216-220.</ref><ref>Ward RM, Zhang Y, Crichton RR (2001) Aluminum toxicity and iron homeostasis, J. Inorg. Biochem., 87, 9-14</ref> ;
• Al³⁺ dégrade aussi le métabolisme du calcium (Ca²⁺) en interférant négativement avec les voies de signalisation du Ca²⁺, en bloquant les canaux du Ca²⁺. Et il entre en rivalité avec ce cation pour les petits ligant tels que les phosphates<ref>Walton JR (2012), Aluminum disruption of calcium home- ostasis and signal transduction resembles change that occurs in aging and Alzheimer’s disease, J. Alzheimers Dis., 29, 255-273</ref> ;
• son rapport charge/taille presque maximal implique que l'Al³⁺ se dissocie des ligands cellulaires 104 fois moins vite que Mg²⁺ et 108 fois moins vite que Ca²⁺<ref name=Martin1986/> ;
• l'aluminium alkylé catalyse des polymérisation (à pression et température ambiante)<ref>Karl, Ziegler (1963) Consequences and development of an invention. Nobel Lecture, Stockholm, http://www.nobel prize.org/nobel prizes/chemistry/laureates/1963/ziegler-lecture.pdf, consulté le 10 aout 2013</ref>, en produisant par exemple du polyéthylène à partir d'éthylène, comme l'a montré Karl Ziegler (récompensé par un prix Nobel de chimie en 1963), ce qui fait évoquer un rôle possible Dans la Maladie d'Alzheimer, où l'aluminium intracellulaire se lie aux peptides-tau et amyloïde (A) qui polymérisent pour former des filaments hélicoïdaux appariés à chaîne droite (PHF) et des filaments A, respectivement. Toutefois, les polyadditions étudiées par Ziegler sont très distinctes de la formation des liaisons peptides rencontrées dans les protéines, si bien qu'il reste, selon Walton (2014), Modèle:Citation<ref name=Walton2014/>.

Conséquences chez l'Humain

Une accumulation trop élevée d’aluminium dans l’organisme (et il tend à s'accumuler dans le cerveau avec l'âge) peut jouer un rôle dans divers maux comme :

• certaines encéphalopathie, dont l'« encéphalopathie des dialysés » (ou « démence des dialysés »)<ref>Modèle:Article</ref> observée dès 1972, qui a pu être attribuée en 1978 à l'aluminium contenu dans le dialysat (qui s'ajoute à un apport oral d'hydroxyde d'aluminium visant à contrôler l'hyperphosphorémie du patient)<ref name=INVS03>INVS (2003)Neuro toxicité de l'aluminium</ref>. La réglementation européenne impose maintenant aux centres de dialyse de mieux contrôler l'exposition des dialysés à l'aluminium, ce qui s'est traduit par une diminution de leurs taux sériques moyens, avec une diminution de Modèle:Unité/2 en 1988 à Modèle:Unité/2 en 1996<ref name=INVS03/><ref>Modèle:Article</ref>. L'une de complications au niveau du système nerveux central peut être la myofasciite à macrophages<ref>Michelle Coquet, Dossier : « Myofasciite à macrophages ; mise en évidence d’une nouvelle entité » ; Kinésithérapie, la Revue, Modèle:Vol., issue 79, juillet 2008, Modèle:P., lire en ligne</ref> ;
• l’épilepsie<ref>Davidson D.L.W & Ward N.I (1988) Abnormal aluminium, cobalt, manganese, strontium and zinc concentrations in untreated epilepsy. Epilepsy research, 2(5), 323-330.</ref>, y compris (chez le chat en laboratoire) via une exposition externe (telle qu'une crème riche en aluminium)<ref>Velasco, M., Velasco, F., Pacheco, M. T., Azpeitia, E., Saldívar, L. et Estrada‐Villanueva, F. (1984), Alumina Cream‐Induced Focal Motor Epilepsy in Cat. Part 5, Excision and Transplant of the Epileptogenic Granuloma, Epilepsia, 25(6), 752-758.</ref> ;
• des troubles de mémoire<ref>Modèle:Lien web</ref> et de l'apprentissage (selon le modèle animal<ref name=Jung1997>Jung P.H (1997), Étude des effets d'une intoxication au chlorure d'aluminium sur la consommation d'oxygène et les capacités d'apprentissage du rat Wistar (Doctoral dissertation, université Paul-Verlaine-Metz), lire en ligne.</ref>) ;
• le psoriasisModèle:Refnec ;
• les insuffisances hépatorénales chroniques ; le foie de rats nourris 1 mois avec des aliments contenant chaque jour 34 ou 50 mg de chlorure d'alumine (AlCl₃) par kg de poids corporel présentent des altérations (Modèle:Citation) et une augmentation significative des MNHEP, de la phosphatase alcaline, des transaminases (AST et ALT) et de la lactate déshydrogénase (LDH)<ref name=FoieRats2010/>. Selon cette étude la propolis peut Modèle:Citation la toxicité d'AlCl₃<ref name=FoieRats2010>Türkez H, Yousef M.I et Geyikoglu F (2010), Propolis prevents aluminium-induced genetic and hepatic damages in rat liver, Food and Chemical Toxicology, 48(10), 2741-2746.</ref> ;
• l’anémie (en interférant avec le métabolisme du fer) <ref name="Octobre2011_www.ansm.sante.fr" /> ;
• l’ostéomalacie (os cassants ou mous) <ref name="osteomal1985" /><ref name="Octobre2011_www.ansm.sante.fr" /> ;
• des troubles du métabolisme du glucose dans le cerveau<ref>Johnson GV et Jope RS (1986), Aluminum impairs glucose utilization and cholinergic activity in rat brain in vitro. Toxicology 40, 93-102.</ref> ;
• l'intolérance au glucose Modèle:Refnec ;
• certaines pathologies cardiaques. Selon Novaes Modèle:Et al. (2018), l'aluminium bioaccumulé dans l'organisme est cardiotoxique ; avec des lésions cardiaques dose-dépendantes)<ref name=Novaes2018>Novaes, R. D., Mouro, V. G., Gonçalves, R. V., Mendonça, A. A., Santos, E. C., Fialho, M. C. et Machado-Neves, M. (2018), Aluminum: A potentially toxic metal with dose-dependent effects on cardiac bioaccumulation, mineral distribution, DNA oxidation and microstructural remodeling, Environmental Pollution, 242, 814-826 (résumé).</ref>. Chez le rat l'exposition chronique à l'aluminium peut notamment induire une myocardite, une fibrose du cœur et un dépôt de glycoconjugués. L'aluminium induit un déséquilibre microminéral intense ainsi qu'une oxydation de l'ADN génomique, au sein du tissu cardiaque, de même qu'une dégénérescence étendue des organites dans les cardiomyocytes<ref name=Novaes2018/>. Ces anomalies (structurelles et ultrastructurales) du tissu cardiaque entraînant une large perte de parenchyme (qui induit en réaction une expansion stromale compensatoire), un infiltrat inflammatoire diffus, un dépôt anormal de glycoconjugué et de collagène, une subversion et un effondrement du réseau de collagène, des signes de vascularisation réduite du cœur, un gonflement mitochondrial, une désorganisation des sarcomères, une dissociation des myofilaments et une fragmentation dans les cardiomyocytes<ref name=Novaes2018/>. Ce remodelage pathologique continu du cœur exposé chroniquement à l'aluminium pourrait être associé à des effets pro-inflammatoires et pro-oxydants induits par ce métal, selon des mécanismes encore à préciser<ref name=Novaes2018/> mais pouvant conduire à l' arrêt cardiaque.

Ce métal commun est depuis plusieurs décennies soupçonné de jouer un rôle dans la maladie d'Alzheimer pour les patients soumis à une exposition chronique à ce métal<ref>Modèle:Article</ref><ref name=Alzheimer2014/>. Après 40 ans de recherche, en 2018, il n'y a pas de preuve d'association entre la maladie et ce métal<ref>Modèle:Article</ref><ref>Modèle:Article</ref>.

Effets toxiques dans la vie courante

Alimentation

Les apports quotidiens en aluminium varient considérablement selon l'âge et le type et la quantité d'aliments ingérés. La FDA a estimé qu'au début du Modèle:S mini- siècleModèle:Vérification siècle, un humain en ingère de Modèle:Unité par jour (selon l'âge, le sexe et le type de régime alimentaire). À titre d'exemple, selon des estimations récentes :

• en Europe, un Allemand moyen subit un apport alimentaire égal à environ 50 % de l'apport hebdomadaire tolérable (AHT, établi à Modèle:Unité de poids corporel/semaine pour une personne en bonne santé par l'Agence européenne de sécurité des aliments, l'EFSA)<ref name=Alu2019/>. Les nourrissons et jeunes enfants peuvent légèrement dépasser cet AHT, notamment les nourrissons qui ne sont pas exclusivement allaités au sein et les jeunes enfants soumis à un régime alimentaire riche en soja, sans lactose, ou hypoallergénique)<ref name=Alu2019/>. En ajoutant l'aluminium issu des produits cosmétiques et pharmaceutiques et des matériaux de contact alimentaire composés d'aluminium non revêtu, un dépassement significatif de l'AHT fixé par l'EFSA (et même du taux provisionnel de Modèle:Unité de poids corporel/semaine proposé par un comité d'experts FAO/OMS sur les additifs alimentaires) peut se produire même chez l'adulte. Des taux élevés d'aluminium ont été constatés chez les adolescents (11-14 ans). Les auteurs de l'étude jugent ces chiffres représentatifs des consommateurs européens et d'autres pays dans le monde (dont en Belgique<ref>Fekete Veronika, Vandevijvere Stefanie, Bolle Fabien, Van Loco Joris (2013) Estimation of dietary aluminum exposure of the Belgian adult population: Evaluation of contribution of food and kitchenware. Food and Chemical Toxicology, 55, 602-608, Modèle:Doi</ref>). Ils rappellent qu'il est toxicologiquement souhaitable de ne pas régulièrement dépasser l'apport tolérable à vie ; il faut donc réduire l'exposition globale de la population générale à l'aluminium<ref name=Alu2019/> ;
• aux États-Unis, au début des années 1990 selon le modèle d'exposition alimentaire de la Food and Drug Administration (FDA) Total Diet Study, l'apport journalier d'aluminium variait de Modèle:Unité pour les nourrissons de Modèle:Unité, à Modèle:Unité pour les hommes de Modèle:Unité. Et un homme adulte moyen en ingérait Modèle:Unité, alors qu'une femme en ingérait un peu moins (Modèle:Unité). L'apport provenait surtout des aliments préparés avec des additifs alimentaires à base d'aluminium (produits céréaliers et les fromages fondus en particulier)<ref>Pennington J.A et Schoen S.A (1995), Estimates of dietary exposure to aluminium. Food Additives & Contaminants, 12(1), 119-128 (résumé)</ref>. Au début des années 1990 toujours, selon Greger<ref>Greger JL (1993), Aluminum metabolism, Annu. Rev. Nutr., 13, 42-63.</ref> : Modèle:Unité proviendraient d'aliments frais (fruits, légumes, viande et poisson non transformés), et 50 % des Américains ingéreraient en outre jusqu'à Modèle:Unité d'aluminium sous forme d'additifs ; 45 % ingéreraient de Modèle:Unité et environ 5 % en ingèreraient plus de Modèle:Unité ; cette estimation étant alors la première<ref name=Walton2014b>Walton J.R (2014) Chronic aluminum intake causes Alzheimer's disease: applying Sir Austin Bradford Hill's causality criteria. Journal of Alzheimer's Disease, 40(4), 765-838. lire en ligne, Modèle:P.</ref> à tenir compte des taux d'aluminium déclarés ajoutés aux aliments par les fabricants eux-mêmes à la fin des années 1970<ref>Committee on the GRAS List Survey–Phase III (1984) The 1977 Survey of Industry on the Use of Food Additives. National Academy of Sciences, Washington, DC.</ref> ;
• un Japonais moyen (en 2006-2010) ingère Modèle:Unité et par jour d'aluminium, soit respectivement Modèle:Unité et par jour, à comparer à Modèle:Unité de poids corporel/jour d'arsenic total, soit Modèle:Unité par personne/jour ; ou Modèle:Unité et par jour d'arsenic inorganique, soit Modèle:Unité par personne/jour ; ou Modèle:Unité et par jour de plomb, soit Modèle:Unité par personne/jour<ref name=Hayashi2019/>.
  L'apport journalier variant selon le sexe (TA, Pb et Al) principalement en raison de la quantité d'aliments ingérés<ref name=Hayashi2019>Hayashi, A., Sato, F., Imai, T. et Yoshinaga, J. (2019), Daily intake of total and inorganic arsenic, lead, and aluminum of the Japanese: Duplicate diet study, Journal of Food Composition and Analysis, 77, 77-83 (résumé).</ref> ;
• au début du Modèle:S mini- siècleModèle:Vérification siècle, 30 % des Chinois absorbaient trop d'aluminium, dépassant la ration hebdomadaire tolérable provisoire (PTWI)<ref>Un tiers des Chinois consomment trop d'aluminium, selon un rapport, sur french.peopledaily.com.cn, 29 septembre 2012.</ref> ;
  À Hong Kong, l'analyse de 256 échantillons de nourriture de plats préparés ou de boulangerie présentaient des taux élevés d'aluminium (pain / petit pain / gâteau cuit à la vapeur en contenaient en moyenne Modèle:Unité), et les muffins, crêpes / gaufres, tarte à la noix de coco et gâteaux en moyenne : 250, 160, Modèle:Unité respectivement ; les méduses (en plat préparé) en contenaient en moyenne Modèle:Unité. Des additifs alimentaires contenant de l'aluminium étaient souvent très utilisés dans ces produits. À ces sources s'ajoutent les sources alimentaires naturelles, les matériaux en contact avec les aliments ou d'autres tels que la boisson. Les auteurs ont conclu qu'Modèle:Citation<ref>Wong, W. W., Chung, S. W., Kwong, K. P., Yin Ho, Y. et Xiao, Y. (2010), Dietary exposure to aluminium of the Hong Kong population, Food Additives and Contaminants, 27(4), 457-463 (résumé).</ref>.

On sait au moins depuis les années 1990 que la cuisson d'aliments acides en contact avec une feuille d'aluminium (en papillote…) ou le contact de marinades ou sauces acides (sauce tomate par ex.) avec ces feuilles est l'une des principales sources de contamination de nos aliments en aluminium<ref>Bi Shuping (1996) A model describing the complexing effect in the leaching of aluminum from cooking utensils, Environmental Pollution, 92, 85-89, Modèle:Doi.</ref><ref>Bratakos S.M, Lazou A.E, Bratakos M.S et Lazos E.S (2012), Aluminium in food and daily dietary intake estimate in Greece, Food Additives & Contaminants: Part B, 5: 33–44.</ref><ref>Bassioni G, Mohammed F.S, Al Zubaidy E et Kobrsi I (2012) Risk assessment of using aluminum foil in food preparation. International Journal of Electrochemical Science, 7: 4498–4509.</ref><ref>Al Juhaiman Layla A. (2015), Estimating Aluminum Leaching into Meat Baked with Aluminum Foil Using Gravimetric and UV-Vis Spectrophotometric Method, Food and Nutrition Sciences, 06, 538-545, Modèle:Doi.</ref><ref name=AluFeuilleCuisson2019 />.

L'aluminium est aussi abondamment utilisé comme additif et colorant (colorant alimentaire), son numéro SIN est E173<ref>Modèle:Lien web</ref><ref>« Le E173 (aluminium) est autorisé en France sous conditions », sur les-additifs-alimentaires.com.</ref>.

Respiratoire

L'aluminium n'est pas classé comme substance cancerigène par le CIRC. Cependant, La production d'aluminium est classée comme cancérigène du groupe 1 (cancérigène avéré pour l'Homme) (c'est-à-dire pour les travailleurs réalisant la production d'aluminium et exposés à des fortes doses de manière chronique) <ref>Modèle:Lien web</ref>.

Cosmétiques

On dénombre plus de vingt-cinq substances composées d'aluminium susceptibles d'être présentes dans des produits cosmétiques, notamment dans les déodorants (sous forme de sels d'aluminium). Parmi celles-ci, le chlorohydrate d’aluminium est l’une des plus utilisées pour ses propriétés antitranspirantes<ref name="Octobre2011_www.ansm.sante.fr">Modèle:Ouvrage.</ref>.

Rapport d'expertise de l'Afssaps (2011)

Un rapport de l'Afssaps publié en 2011 souligne le manque de données pertinentes quant au risque que représente l’absorption cutanée de l’aluminium contenu dans les produits cosmétiques. Il déplore la « qualité insuffisante des études publiées » et le fait que celles-ci ne répondent pas aux exigences actuelles<ref name="Octobre2011_www.ansm.sante.fr" />. Un autre rapport de la Commission européenne datant de 2014 va également dans de sens<ref>Modèle:Ouvrage.</ref>.

Cependant, sur la base de données chez l'Homme, le rapport de l'Afssaps détermine à 1,2 % la concentration maximale en aluminium ne présentant pas de risque osseux ou neurotoxique, pour une application quotidienne à long terme de produit cosmétique<ref name="Octobre2011_www.ansm.sante.fr" />.

Il ajoute que les données épidémiologiques ne permettent pas d'établir un lien concluant entre exposition cutanée et orale à l'aluminium et l'apparition d'un cancer<ref name="Octobre2011_www.ansm.sante.fr" />.

L'Afssaps recommande finalement :

• aux producteurs de cosmétiques, de limiter la concentration d'aluminium dans les produits déodorants et anti-transpiration à 0,6 % (la limite légale, concernant uniquement le chlorhydrate d'aluminium et le zirconium anhydre, est de 20 %)<ref name="Octobre2011_www.ansm.sante.fr" /> ;
• aux consommateurs, d'éviter par précaution d'utiliser des cosmétiques contenant de l'aluminium sur des peaux lésées ou irritées (par exemple après le rasage, ou toute autre lésion cutanée de type micro-coupures). Le rapport préconise également que cette recommandation figure sur les conditionnements des produits concernés<ref name="Octobre2011_www.ansm.sante.fr" />.

Dosage dans les emballages et substrats destinés au contact alimentaire

Pour ces produits, notamment quand ils sont destinés au contact alimentaire, le BFR allemand a récemment (mai 2021) proposé une méthode d'analyse de l'extrait à l'eau ultrapure (froide ou chaude, dans des récipients de verre préalablement plusieurs fois nettoyés à l'acide nitrique et plusieurs fois bien rincés à l'eau ultra pure) de résidus d'aluminium pour ces sources possible de contamination de l'alimentation ou de la peau humaine ; le BRF a aussi publié des conseils pour le traitement ultérieur des échantillons et demande que les produits analysés soient Modèle:Citation<ref>BRF (2021) Methoden zur Untersuchung von Papier, Karton und Pappe Lebensmittelverpackungen und sonstige Bedarfsgegenstände https://www.bfr.bund.de/cm/343/vorbereitung-zur-bestimmung-von-aluminium-im-wasserextrakt.pdf.</ref>.

Autres études

Une étude parue en Modèle:Date- dans la revue scientifique Modèle:Lang publiant des articles de recherches originales concernant la toxicologie montre in vitro les effets néfastes des sels d’aluminium (chlorhydrate d’aluminium et chlorure d'aluminium) sur les cellules épithéliales mammaires humaines<ref>{{#invoke:Langue|indicationDeLangue}} Sappino AP, Buser R, Lesne L, Gimelli S, Béna F, Belin D et Mandriota SJ (Division of Oncology, Faculty of Medicine, University of Geneva, Geneva, Switzerland), Aluminium chloride promotes anchorage-independent growth in human mammary epithelial cells, Journal of Applied Toxicology, 6 janvier 2012, Modèle:Doi.</ref>.

Vaccins et dispositifs médicaux

Des cas particuliers sont certains adjuvants de vaccins, et l’eau pour la dilution des concentrés pour hémodialyse, lorsqu’elle provient d’une station de production inefficace, ainsi que les poches de nutrition parentérale. Dans ces derniers cas, l'aluminium est directement injecté dans le système sanguin ou dans le muscle (autrefois la vaccination pouvait être sous-cutanée, mais elle est devenue intramusculaire)<ref>AFFSSA (2003)Évaluation des risques sanitaires liés à l’exposition de la population française à l’aluminium : eaux, aliments, produits de santé, sur le site de l'OPAC & INVS.</ref>.

La campagne massive de vaccination à la suite de la grippe A (H1N1) de 2009-2010 a relancé la polémique sur les risques de santé liés à cet élément, car 47 % des vaccins commercialisés contiennent comme adjuvant de l'aluminium<ref>Virginie Belle, Quand l'aluminium nous empoisonne - Enquête sur un scandale sanitaire, Éd. Max Milo, 2010.</ref>.

En 2004, après une étude épidémiologique, le Conseil de l'AFSSAPS<ref name="ansm">ANSM. La myofasciite à macrophages-Point d'information</ref> conclut qu'en l'état actuel des connaissances, aucun syndrome clinique spécifique n'est retrouvé associé à la vaccination avec des vaccins contenant des adjuvants aluminiques.

En 2013, selon un rapport « Aluminium et vaccins » du Haut Conseil de la santé publique (HCSP), les données scientifiques disponibles ne permettent pas de remettre en cause la sécurité des vaccins contenant de l’aluminium. Le HCSP met en garde contre Modèle:Citation.

En 2016, l'Académie de pharmacie a produit un rapport sur les adjuvants aluminiques de vaccins. Elle constate aussi que le lien de cause à effet entre la présence persistante de l'aluminium au niveau du site d'injection du vaccin et son incorporation du métal dans les macrophages, et la MFM n'est pas démontré<ref>Modèle:Ouvrage.</ref>.

Lors de certaines opérations chirurgicales ou médicales, des appareils réchauffent des fluides ou du sang à perfuser aux patients. Certains matériels (ex en 2019 : enFlow IV fabriqué par Vyaire Medical utilisent de plaques d'aluminium non revêtues ; à n'utiliser Modèle:Citation ; ces plaques libèrent dans les solutions d'électrolyte équilibrées qui entrent en contact avec elles des taux d'aluminium potentiellement nocifs pour le patient<ref>Pike H (2019) enFlow fluid warming device: warning over risk of aluminium toxicity. (résumé)</ref>.

The Keele Meetings on Aluminium

En Grande-Bretagne, à l'université de Keele, Modèle:Lang abrite, depuis 1992, Modèle:Lang qui étudie les effets de l'aluminium sur la santé humaine, et organise, depuis 2005, un colloque annuel, le Keele meeting qui fait le point sur ses découvertes<ref>https://www.keele.ac.uk/aluminium/</ref>.

En 2015, le Modèle:11e<ref>http://www.univ-lille2.fr/actualites/detail-article/art/le-11eme-keele-meeting-sur-laluminium-le-plus-grand-evenement-scientifique-international-sur.html</ref>, tenu du Modèle:Date- au Modèle:Date-, à l'université de Lille, Modèle:Citation : Modèle:Citation bloc

État des connaissances toxicologiques

• Le groupe Nerf-Muscle du département de pathologie de l'hôpital Henri-Mondor de Créteil, et le groupe d’études et de recherche sur les maladies musculaires acquises et dysimmunitaires (GERMMAD) de l’Association française contre les myopathies décèlent un syndrome qu'ils appellent « myofasciite à macrophages » (MFM), qui sera histologiquement défini en 1998 puis médicalement défini en 2003<ref name=Gherardi2003>Gherardi R.K (2003) Myofasciite à macrophages et hydroxyde d'aluminium : vers la définition d'un syndrome des adjuvants — Lessons from macrophagic myofascitiis: towards definition of a vaccine adjuvant-related syndrome, Revue neurologique Modèle:ISSN, Modèle:Vol., Modèle:N°, Modèle:P., 3Modèle:Nb p., (résumé Inist-CNRS)</ref>.
• Modèle:Date-, la direction générale de la Santé (DGS, ministère de la Santé) saisit les agences de sécurité sanitaire (Afssaps/Afssa/InVS) à propos des risques de l’aluminium pour la population (notamment concernant la maladie d'Alzheimer).
• Fin 2000, l’Agence nationale de sécurité du médicament et des produits de santé (Afssaps) décide de faire un point sur l'aluminium dans les produits de santé (voir rendu du rapport en 2003)
• En 2001, des indices forts penchent en faveur d'une hypothèse associant l'aluminium contenu dans les vaccins à la myofasciite à macrophages car il est retrouvé dans des biopsies musculaires<ref>F.-J. Authier, P. Cherin, A. Creange, B. Bonnotte, X. Ferrer, A. Abdelmoumni, D. Ranoux, J. Pelletier, D. Figarella-Branger, B. Granel, T. Maisonobe, M. Coquet, J.-D. Degos et R. K. Gherardi (2001), Central nervous system disease in patients with macrophagic myofasciitis, Oxford Journals, Medicine, Modèle:Vol., issue 5, Modèle:P., en ligne Modèle:ISSN, imprimé Modèle:ISSN (résumé)</ref>.
• En 2003, dans le rapport « Évaluation des risques sanitaires liés à l’exposition de la population française à l’aluminium » (Afssaps/Afssa/InVS 2003), l'agence conclut qu'on manque encore de données pertinentes quant à l’absorption cutanée de l’aluminium contenu dans les produits cosmétiques. L'Afssaps décide de s'auto-saisir du sujet. L'InVS concluait à un manque de données suffisantes pour confirmer ou infirmer les conséquences de l’aluminium sur la santé. Par exemple, la qualité des eaux de boisson est très suivie, mais non les effets des emballages en aluminium<ref>Claire Gourier-Fréry, Nadine Fréry, Claudine Berr, Sylvaine Cordier, Robert Garnier, Hubert Isnard, Coralie Ravault, Claude Renaudeau IVS, 2003, Aluminium - Quels risques pour la santé ? Modèle:Pdf, InVS, 184Modèle:Nb p.</ref>.
• En 2004, une étude de Darbre Modèle:Et al. (2003) évoque un risque de cancérogénicité pour le sein chez les femmes utilisant des antitranspirants à base d’aluminium. La DGS interroge l'Afssaps à ce sujet.
• En Modèle:Date-, l'Afssaps, via un rapport<ref>Rapport d'expertise : « Évaluation du risque lié à l’utilisation de l’aluminium dans les produits cosmétiques » Modèle:Pdf, octobre 2012, 44Modèle:Nb p.</ref> sur l'« Évaluation du risque lié à l'utilisation de l'aluminium dans les produits cosmétiques » demande aux fabricants de déodorants et d'antiperspirants de diminuer la teneur de ces produits en composés d'aluminium (l'industrie des cosmétiques est susceptible d'utiliser au moins vingt-cinq composés de l’aluminium, dont principalement le chlorohydrate d'aluminium comme antitranspirant. L'aluminium provoque une rétraction des pores et a une action bactéricide) ou de le remplacer par des alternatives. Selon l'Afssaps, 18 % des sels d’aluminium d'un déodorant traversent la peau blessée ou irritée (après rasage ou épilation par exemple). L'Agence demande qu'un avertissement figure sur les boites, et demande aux fabricants de ne pas dépasser 0,6 % du produit alors que certains déodorants contiennent jusqu'à plus de 20 % d'aluminium. En 2012, aucune de ces recommandations n'avait été suivie par les grands industriels de la cosmétique. L'Afssaps a intégré pour former son nouvel avis la Modèle:Citation, et Modèle:Citation (EFSA)<ref>European Food Safety Agency (EFSA), Safety of aluminium from dietary intake - « Scientific Opinion of the Panel on Food Additives, Flavourings, Processing Aids and Food Contact Materials (AFC) », The EFSA Journal, 2008, 754 : 1-34.</ref><ref>European Food Safety Agency (EFSA), « Annex of the opinion on Safety of aluminium from dietary intake-Scientific Opinion of the Panel on Food Additives, Flavourings, Processing Aids and Food Contact Materials (AFC) », Annex to the EFSA Journal, 2008, 754, 1-34 opinion Safety of aluminium from dietary intake.</ref>.
• En Modèle:Date-, France 5 diffuse un documentaire, Aluminium, notre poison quotidien<ref>Modèle:Lien web</ref>, qui fait le point sur l'exposition des populations aux sels d'aluminium solubles. À cette occasion, une association de médecins, l'Association Santé Environnement France, alerte sur l'importance de sensibiliser à la toxicité de ce métal.
• Le Modèle:Date-, TF1 diffuse lors du Journal de 20 heures un reportage<ref>Modèle:Lien web.</ref> qui indique que le Modèle:Dr et le Modèle:Pr ont prouvé que les sels d'aluminium (chlorhydrate d’aluminium et chlorure d'aluminium) contenus dans les déodorants et antitranspirants passent dans le sang et ce d'autant plus facilement quand la peau est lésée, épilée ou rasée. Cette découverte a fait l'objet de plusieurs publication dans des revues scientifiques : Modèle:Lang<ref>An analytical procedure for the determination of aluminum used in antiperspirants on human skin in Franz diffusion cell, Toxicol. Mech. Methods, avril 2012;22(3):205-10, Modèle:Doi. Guillard O, Fauconneau B, Favreau F, Marrauld A, Pineau A. (CHU Poitiers, Laboratoire de biochimie, Poitiers, France), lire en ligne</ref> et dans Modèle:Lang<ref>In vitro study of percutaneous absorption of aluminum from antiperspirants through human skin in the Franz diffusion cell, J. Inorg. Biochem., Modèle:Vol., mai 2012, Modèle:P.. Pineau A, Guillard O, Favreau F, Marrauld A, Fauconneau B. (université Nantes, faculté de pharmacie, Laboratoire de toxicologie, Nantes, France), lire en ligne</ref> Selon ce même reportage, les industriels du cosmétique quant à eux considèrent qu'il n'y a aucune raison de remettre en cause leurs pratiques.
• En mars 2013, la chaîne Arte consacre une soirée Thema à la toxicité de l'aluminium<ref>L'aluminium au quotidien</ref> : effet des excipients dus à l'aluminium ; industrie des produits dérivés ; présence dans l'eau du réseau de ville ; effet sur les maladies du cerveau. Le film documentaire Planet Alu de Modèle:Lien est diffusé.

Alliages remarquables et utilisations

Fichier:Eros-piccadilly-circus.jpg

Une des premières statues coulées en aluminium (1893), L’Ange de la charité chrétienne souvent appelé Eros trônant sur le Shaftesbury Memorial situé à Piccadilly Circus, à Londres.

En tonnage et en valeur, l’aluminium est le métal le plus utilisé après le fer, grâce à sa légèreté et sa bonne conductivité électrique et thermique. L’aluminium pur est mou et fragile et donc facilement déformable, mais avec des petites quantités de cuivre, magnésium, manganèse, silicium et d’autres éléments, il peut former des alliages aux propriétés variées. On distingue deux grandes catégories : les alliages d'aluminium pour corroyage et les alliages d'aluminium de fonderie.

Parmi les secteurs utilisant l’aluminium métal, on peut citer :

• les transports<ref name="inrs">Modèle:Ouvrage</ref> (automobiles, avions, camions, trains, bateaux, vélosModèle:Etc.) ;
• l'emballage<ref name="inrs" /> (boîtes de conserve, papier aluminium, canettes, barquettes, aérosolsModèle:Etc.) et notamment les emballages alimentaires ;
• la construction<ref name="inrs" /> (fenêtres, portes, gouttièresModèle:Etc.) ;
• les biens de consommation<ref name="inrs" /> (appareils, ustensiles de cuisine, miroirsModèle:Etc.) ;
• les câbles électriques<ref name="inrs" /> (l'aluminium nécessite 60% de section supplémentaire que le cuivre pour atteindre la même conductance électrique, mais il est trois fois moins dense et sensiblement moins cher au kilogramme) ;
• les surfaces brillantes (l’aluminium pur de 99,980% à 99,999 % est employé en électronique, pour les CD, ou encore pour les miroirs de télescopes comme ceux du VLT) ;
• la pyrotechnie<ref name="inrs" /> (pour la coloration blanche des feux d'artifice et pour les fumigènes) ;
• la soudure (aluminothermie) ;
• le développement de nouveaux alliages et procédés (par exemple le procédé de Modèle:Lien de l'aluminium, qui permet d'atteindre des limites d'élasticité similaires à celles des aciers<ref>Modèle:Article</ref>).

Production

Gisements

L’aluminium est le troisième élément le plus abondant dans la croûte terrestre (8 % de la masse) après l’oxygène et le silicium<ref name="britannica">Modèle:Lien web</ref>. Il se trouve dans la plupart des roches classiques sous forme d'oxydeModèle:Note, et non sous forme métallique<ref name="britannica" />. Le principal minerai de l'aluminium est la bauxite, qui contient environ 52 % d'alumine<ref name="britannica" />.

Extraction

Fichier:Aluminium - world production trend.svg

Production mondiale d’aluminium.

Fichier:Production alu primaire.png

Production mondiale d’aluminium primaire<ref>Source : International Aluminium Institute.</ref>.

La première étape consiste à extraire l'alumine (Modèle:Fchim) d'un minerai (habituellement la bauxite) selon le procédé Bayer ou le procédé Orbite. Dans le cas du procédé Bayer, la bauxite est traitée par une solution de soude.

On obtient un précipité de Modèle:Fchim qui donne de l’alumine par chauffage.

L’aluminium est extrait par électrolyse : l’alumine est introduite dans des cuves d’électrolyse avec des additifs comme la cryolithe (Modèle:Fchim), le fluorure de calcium (Modèle:Fchim), le fluorure de lithium et d’aluminium (Modèle:Fchim) et le fluorure d’aluminium (Modèle:Fchim) afin d’abaisser le point de fusion de Modèle:Tmp à Modèle:Tmp.

La production d’une tonne d’aluminium nécessite de quatre à cinq tonnes de bauxite. Elle nécessite entre Modèle:Unité (entre 47 et Modèle:Unité). Lors de l’électrolyse, sont émis des gaz tels que du dioxyde de carbone (Modèle:CO2), du monoxyde de carbone (Modèle:Fchim), des hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP), et des fluorures gazeux. Dans les meilleures usines, le Modèle:Fchim et les HAP sont brûlés ou recyclés comme source de carbone, et les fluorures sont retournés dans le bain d’électrolyse.

Statistiques de production

indicationDeLangue}} Modèle:Lang.</ref>

Année	Afrique	Amérique du Nord	Amérique latine	Asie hors Chine	Chine	Europe Ouest et Est	Divers	Total mondial moins la Chine	Total mondial
1973	249	5 039	229	1 439	ND	2 757	2 304		12 017
1980	437	5 726	821	1 567	ND	3 595	3 244		15 390
1990	602	5 617	1 790	1 118	ND	3 561	6 826		19 514
2000	1 178	6 041	2 167	2 221	2 794 (11,3 %)	7 490	2 766	21 863 (88,7 %)	24 657
2005	1 753	5 382	2 391	3 139	7 806 (24,5 %)	8 546	2 888	24 099 (75,5 %)	31 905
2010	1 742	4 689	2 305	2 500	17 331 (40,9 %)	8 053	5 733	25 022 (59,1 %)	42 353
2014					27 517 (51,9 %)			25 523 (48,1 %)	53 040
2015	1 687	4 469	1 325	3 001	31 672 (54,7 %)	7 574	8 162	26 218 (45,3 %)	57 890
2016					31 873 (54,2 %)			26 927 (45,8 %)	58 800
2017					32 600 (54,3 %)			27 400 (45,7 %)	60 000
2018					36 485 (56,7 %)			27 851 (43,3 %)	64 336

À la production primaire, il faut ajouter la production secondaire à partir de déchets recyclés (Modèle:Unité en 2005).

Production d'aluminium primaire des principaux pays en 2014, en milliers de tonnes<ref>Modèle:Lien web</ref>

	Pays	Production	% mondial
1	Modèle:Pays	27 517	51,9
2	Modèle:Pays	3 488	6,6
3	Modèle:Pays	2 858	5,4
4	Modèle:Pays	2 296	4,3
5	Modèle:Pays	1 767	3,3
6	Modèle:Nobr	1 710	3,2
7	Modèle:Pays	1 704	3,2
8	Modèle:Pays	1 195	2,3
9	Modèle:Pays	962	1,8
10	Modèle:Pays	913	1,7
11	Modèle:Pays	749	1,4
12	Modèle:Pays	745	1,4
13	Modèle:Pays	665	1,3
14	Modèle:Pays	612	1,2
15	Modèle:Pays	567	1,1
Total monde		53 040	100

D'après mineralinfo.fr<ref>mineralsinfo.fr mineralinfo.fr</ref>

En 2022, la production d'aluminium primaire est arrêtée dans certaines usines européennes, notamment en Slovaquie, en raison de l'augmentation du coût de l'énergie<ref>Modèle:Lien web</ref>.

Recyclage

L’aluminium a une excellente recyclabilité. Il nécessite 95 % d’énergie en moins, et 1 tonne d’aluminium recyclé permet d’économiser 4 tonnes de bauxite (l’électrolyse de séparation réclame en effet beaucoup d’énergie). L’aluminium est quasiment recyclable à l’infini sans perdre ses qualités, mais à une condition, ne pas fondre dans un même bain des alliages de composition différente. Les producteurs refusent souvent une partie significative de l’aluminium de collecte dans les déchets ménagers.

Il y a donc une certaine spécialisation des alliages en fonction des domaines d’application. Le recyclage de l’aluminium a commencé à être pratiqué dans les années 1900 et a régulièrement progressé : dans la consommation d’aluminium en Europe, la part d’origine recyclage est passée de 50 % en 1980 à plus de 70 % en 2000. Il existe différentes filières industrielles de récupération de l’aluminium.
Après la Seconde Guerre mondiale, une pénurie et les besoins de la reconstruction ont conduit à refondre des alliages d’aluminium pour en faire des pièces n’exigeant pas de caractéristiques mécaniques précises, et en particulier des ustensiles de cuisine. La composition des alliages obtenus n’était pas appréciée des fondeurs qui les qualifiaient de « cochonium ». Les casseroles et couverts ainsi réalisées se piquaient rapidement (corrosion par piqûre), sous l’effet de l’acidité de certains aliments.

Recyclage en France

En France, l’aluminium des décharges, des déchets industriels et assimilés est récupéré et broyé puis refondu par des affineurs d’aluminium pour produire l’« aluminium de seconde fusion ». Ce dernier est essentiellement utilisé pour fabriquer des pièces de fonderie pour l’automobile (blocs moteur, culasses, pistonsModèle:Etc.). L’aluminium « ménager » est récupéré avec les emballages dans le cadre du tri sélectif. Dans les centres de tri (en France et dans le monde), l’aluminium est trié manuellement ou plus couramment grâce à des machines de tri par courants de Foucault inventées en 1984 par le thermodynamicien Hubert Juillet<ref>Séparateur à répulsion magnétique, sur espacenet.com (consulté le 21 janvier 2015)</ref><ref>Système de séparation des métaux non ferreux., sur espacenet.com (consulté le 21 janvier 2015)</ref><ref>Séparateur pour un mélange de particules ayant des caractéristiques différentes, sur espacenet.com (consulté le 27 janvier 2015).</ref>.

En 2009, en France, 32 % des emballages en aluminium ont été recyclés. Les petites canettes métalliques, les canettes écrasées, les feuilles d’aluminium froissées, les capsules de caféModèle:Etc. étaient rejetées par le processus de tri du fait de leur taille, de même que le papier aluminium et divers composés contenant de l’aluminium (environ Modèle:Unité, rien que pour la France).

Afin d'améliorer le recyclage de ces emballages en aluminium, des industriels ont créé le Club de l’emballage léger en aluminium et en acier (CELAA)<ref>En quoi consiste le projet développé par le CELAA ?, sur celaa.fr.</ref>. Ce dernier a réalisé des expérimentations dans quatre départements (Hauts-de-Seine, Var, Alpes-Maritimes et Lot) qui ont démontré qu'il était tout à fait possible de recycler des produits tels que les capsules de machines à café, les feuilles d’aluminium, les bouchons et couvercles. Les résultats obtenus montrent qu'on peut ainsi aller jusqu'à doubler les taux de recyclage de l'aluminium et augmenter le recyclage de l'acier de 10 %.

À la suite de ces expérimentations a été créé, en partenariat avec Eco-Emballages et l'Association des Maires de France, le projet Métal qui vise à améliorer le recyclage des emballages métalliques en fournissant des outils techniques et financiers aux centres de tri<ref>Trier et recycler les petits déchets aluminium directement dans les ordures ménagères, c'est rentable, sur actu-environnement.com (consulté le 21 janvier 2016).</ref>. L'entreprise Nespresso accompagne ce projet avec la création du Fonds de dotation pour le recyclage des petits emballages métalliques qui apporte des soutiens financiers complémentaires pour recycler ces petits emballages. Plus de cinq cents collectivités et trois millions d'habitants participent d'ores et déjà à ce projet et peuvent ainsi recycler l'ensemble de leurs emballages métalliques. Depuis 2015, les centres de recyclage équipés peuvent recycler les canettes<ref>Modèle:Lien web</ref>.

Autres pays

Dans Modèle:Lesquels, le recyclage non contrôlé de matières à base d’aluminium conduit encore de nos jours à réaliser des ustensiles alimentaires avec des teneurs en éléments nocifs (nickel, cuivreModèle:Etc.). Néanmoins, le recyclage des alliages d’aluminium, effectué sérieusement, avec un contrôle précis de la composition, donne d’excellents résultats<ref>Modèle:Lien web</ref>.

Le recyclage de l’aluminium est une opportunité socio-économique, notamment celles des pays en voie de développement<ref>Modèle:Ouvrage</ref>.

Les cinq premiers producteurs mondiaux

En 2006, les principaux producteurs d'aluminium primaire dans le monde sont : Rio Tinto, Rusal, Alcoa, Norsk Hydro et Chalco<ref>Modèle:Article.</ref>. En 2018, Norsk Hydro sort de la liste des cinq principaux producteurs, qui devient, dans l'ordre : Chalco, Alcoa, Rio Tinto, Rusal et Xinfa<ref>Modèle:Lien web</ref>.

Prix

Au Modèle:Date-, la tonne d'aluminium s'échange au [[London Metal Exchange|Modèle:Langue (LME)]] à Modèle:Nobr, soit Modèle:Euro, d'où un prix au kilogramme de Modèle:Euro<ref>Modèle:Lien web.</ref>.

Au Modèle:Date-, la tonne d'aluminium s'échange au LME à 3 405 USD, soit 3,08 €/kg.Modèle:Refnec

Dangers de la production d'aluminium

Pollutions dues au processus de production

Trois types de pollutions directes sont engendrées par la production de l’aluminium<ref>Modèle:Lien web.</ref> :

• une pollution par les rejets de production d'alumine à partir de la bauxite, dites boues rouges stockées dans des aires protégées par des digues ; ces boues sont caustiques (soude) et contiennent divers métaux ;
• une pollution fluorée lors de la transformation de l’alumine en aluminium ;
• des rejets gazeux au-dessus des cuves d’électrolyse, qui doivent être captés.

La production d'aluminium aussi nécessite de grandes quantités d’électricité (deux fois plus que pour la production d'acier), produite souvent par des centrales polluantes. En Islande cette énergie est produite par la géothermie, mais le minerai doit être transporté car l'Islande ne possède pas de gisement de bauxite.

Alcoa et Rio Tinto ont annoncé le Modèle:Date- avoir mis au point, avec le soutien des autorités canadiennes et québécoises ainsi que d'Apple, un nouveau procédé « zéro émission » pour la production d'aluminium, qu'ils comptent utiliser à partir de 2024 dans une nouvelle usine au Québec ; alors que le procédé d'électrolyse classique utilise des électrodes à base de carbone, provoquant les émissions de gaz à effet de serre, les deux partenaires ont remplacé ce carbone par de nouveaux matériaux brevetés par Alcoa, dont le seul sous-produit est de l'oxygène pur ; pour développer ce nouveau procédé, ils ont créé une coentreprise baptisée « Elysis ». Selon leurs calculs, cette technologie permettrait d'éliminer 6,5 millions de tonnes de gaz à effet de serre si elle était implantée dans toutes les usines d'aluminium du Canada, soit l'équivalent de 1,8 million de voitures sur la route. Les émissions de Modèle:CO2 lors de la production d'électricité subsisteront, mais au Canada la majeure partie est issue de l'hydroélectricité<ref>Alcoa et Rio Tinto vont produire de l'aluminium « zéro émission », Les Échos, 11 mai 2018.</ref><ref>enApple paves the way for breakthrough carbon free aluminum smelting method, Apple, mai 2018.</ref>.

Incidents graves liés à l'industrie de l'aluminium

Modèle:Article détaillé Le Modèle:Date, un réservoir de l’usine de production de bauxite-aluminium, Ajkai Timfoldgyar Zrt, située à Ajka, à Modèle:Unité de Budapest, s’est rompu déversant entre 600 000 et Modèle:Unité de boue rouge toxique composée d’éléments nocifs et très corrosifs qui ont inondé trois villages dans un rayon de Modèle:Unité avant d’atteindre le Danube, menaçant l’écosystème du grand fleuve avec un taux alcalin légèrement au-dessus de la normale<ref>Modèle:Article.</ref><ref>Hongrie : 1,1 million de mètres cubes de boue dans le Danube, sur afriqueactu.net, 7 octobre 2010.</ref><ref>Boues rouges en Hongrie : une catastrophe européenne majeure et prévisible, sur cdurable.info, 7 octobre 2010.</ref>.

Le bilan des pertes humaines s’élève à 9 morts et plus de 150 blessés, l’écosystème à proximité de l’usine a été entièrement détruit, la marée rouge a emporté avec elle le bétail et les animaux de fermes, des milliers de poissons ont péri. Le gouvernement hongrois a décrété l’état d’urgence<ref>Hongrie/boues : 9 morts (nouveau bilan), LeFigaro.fr, 13 octobre 2010.</ref>. La région demeure sous le risque d’une deuxième inondation semblable après que plusieurs fissures ont été remarquées sur le réservoir nord menaçant de déverser Modèle:Unité de boue rouge de plus<ref>La Hongrie s’attend à une nouvelle inondation de boue rouge toxique, Libération, 9 octobre 2010.</ref><ref>Hongrie : une Modèle:2e rouge « probable », RTLinfo.be, 9 octobre 2010.</ref>.

Voir aussi

Articles connexes

• Institut pour l'histoire de l'aluminium
• Liste de producteurs d'aluminium

Toxicologie

• Publications de l'université de Keele
• Aluminium, notre poison quotidien

Métallurgie extractive de l'aluminium

• Alumine
• Bauxite
• Extraction de l'alumine
• Production de l'aluminium par électrolyse

Transformation de l'aluminium

• Fonderie d'aluminium
• Fabrication des feuilles et bandes d'aluminium
• Fabrication de semi-produits en alliage d’aluminium : tôles, profilés et pièces de fonderie
• Satinage de l'aluminium, par microbillage avec des microbilles de verre

Liens externes

• Modèle:Lien web, avec en sous-pages les données connues pour chaque isotope
• Informations de marché, sur le site de la Conférence des Nations unies pour le commerce et le développement
• Alu-Scout, La plateforme interactive d'information et d’échange du domaine de l'aluminium
• Espace Alu, Musée de l'épopée de l'aluminium dans les Alpes
• Micrographies comparant la surface brillante et la surface mate du papier aluminium
• aluMATTER, un site web librement accessible qui vise à fournir des outils de formation en ligne innovants et interactifs relatifs à la science et aux technologies de l’aluminium
• Site de l’Institut pour l’histoire de l’aluminium (IHA)
• Iconothèque de l'aluminium de l'IHA
• un dossier pluridisciplinaire sur l’aluminium
• Caractérisation de l’aluminium par Henri Sainte-Claire Deville (1854), article analysé sur le site BibNum
• Le brevet Héroult d’électrolyse de l’aluminium (1886) en ligne et analysé sur le site BibNum
• Fonderie non ferreux diffuse en ligne des informations techniques et économiques sur les alliages d'aluminium
• {{#invoke:Langue|indicationDeLangue}} Institut international de l’aluminium, avec données mensuelles de production par zone géographique
• INERIS, Fiche de données toxicologiques et environnementales de l'aluminium et de ses dérivés, Modèle:Date-
• Rapport d'expertise de l'Afssaps : évaluation du risque lié à l’utilisation de l’aluminium dans les produits cosmétiques