Des normes et des méthodes d’analyseen perpétuelle évolution

A Paris, le kilogramme-étalon, qui fête cette années son 125^e anniversaire, est le symbole par excellence de la normalisation internationale. Il y est conservé par le Bureau International des Poids et Mesures (BIPM) – l’unité SI (Système international d’unités) étant finalement représentée par un objet matériel. Tout le reste a tôt ou tard été défini sur la base de constantes naturelles immuables. Ne pourrait-on pas également établir le kilogramme-étalon en fonction de la masse de certains atomes ?

Le fait même que ces types de propositions soient en cours de discussion montre quelle dynamique se cache dans la définition même des éléments les plus fondamentaux du système international d’unités. Sont concernées celles liées au kilogramme-étalon en référence à la masse, mais aussi la longueur, le temps, l’électricité, la photométrie et le rayonnement ionisant. Le Bureau international des poids et mesures (BIPM) a ouvert une section spéciale dédiée à la chimie et la biologie au début du millénaire.

Les normalisations fondamentales ont un impact sur le laboratoire - en chimie de l’environnement, par exemple. Le BIPM propose ainsi d’étalonner les analyseurs normalisés servant à mesurer la teneur en ozone de l’air.

 

 

Mobilité des normes: l’exemple du biodiesel

Un autre exemple dans le domaine de la chimie de l’environnement montre à quel point les normes et les standards évoluent et qu’ils affectent ainsi directement le quotidien du laboratoire: l’analyse des biocarburants. Parmi un ensemble hétérogène de matières brutes (bois, paille, betteraves à sucre, etc.), on s’intéresse, d’une part, au bilan de dioxyde de carbone et, d’autre part, au fait que le moteur devra ensuite fonctionner de manière fiable au biocarburant. A cette fin, une analyse approfondie s’impose. Il existe en effet un certain nombre d’impuretés critiques. Elles peuvent, dans le pire des cas, créer des dépôts dans le moteur et provoquer des dégâts.

Les dépôts de savon de certains métaux alcalins et alcalino-terreux (sodium, potassium, magnésium et calcium) constituent, par exemple, une menace pour le filtre et l’injection du carburant. Dans les systèmes d’injection à rampe commune des véhicules roulant au diesel, il est déjà arrivé que les impuretés dues au sodium bloquent l’aiguille d’injecteur.

 

Des méthodes d’analyse en perpétuelle mutation

Les problématiques fondamentales de l’analyse sont définies par diverses normes. Il s’agit, pour le biodiesel, de l’ASTM D 6751 (provenant de l’ASTM International, initialement American Society for Testing Materials), de l’ASTM D 7467 et de la norme EN 14214; pour le bioéthanol, de l’ASTM D 4806, l’ASTM D 5798 et la norme EN 15376. Mais même si la notion de «norme» semble assez figée, les méthodes d’analyse pratiquées habituellement dans les laboratoires sont en perpétuelle mutation.

Plusieurs méthodes sont disponibles pour effectuer un certain nombre de tâches. On décèle généralement le sodium par spectrométrie d’absorption atomique (AAS) ou par spectrométrie d’émission optique par plasma à couplage inductif (ICP-MS). Récemment, un groupe de travail suisse a proposé une nouvelle méthode de chromatographie ionique comme alternative. Cette procédure concerne l’analyse du biodiesel.

Les précédentes méthodes de chromatographie ionique incluaient encore une extraction aqueuse du combustible dans la préparation des échantillons. Une difficulté subsiste: différents groupes de travail ne se sont pas accordés sur certains points. Faut-il utiliser un agent d’extraction aqueux nitrite, les agents d’extraction acides compliquent-ils la phase de séparation au point de l’empêcher de prime abord ?

En règle générale, il est cependant difficile d’introduire directement des échantillons solubles dans l’eau dans un chromatographe ionique. Les risques d’une augmentation des coups de pression et d’un endommagement de la colonne de séparation, en raison de réactions irréversibles de l’analyte avec la phase stationnaire sont trop importants. La nouvelle procédure permet d’éviter ces risques, grâce à une disposition spéciale entièrement automatisée. Elle ne devrait cependant pas remplacer les méthodes AAS et ICP. Selon une récente comparaison des méthodes, la chromatographie ionique pourrait devenir un complément efficace et peu coûteux à ces deux méthodes.

 

 

Les méthodes d’essai à l’épreuve

Si ces méthodes récemment développées parviennent comme «un retour terrain» dans les comités d’experts, elles sont débattues et, le cas échéant, prises en compte dans de nouvelles recommandations et normes. Il en est de même lorsque, par exemple, les pharmacopées doivent être révisées. Chaque méthode d’essai est à nouveau mise à l’épreuve. De temps à autre, de nouveaux dispositifs réduisent les seuils d’identification ou de détection de certaines substances, comme les produits de dégradation ou les produits de synthèse transférés de la production de principes actifs. Les méthodes doivent ensuite être adaptées dans les pharmacopées.

Il s’agit d’un processus vivant, que l’on peut également améliorer continuellement en regardant ce qui se passe dans d’autres pays et continents. En effet, les pharmacopées sont différentes d’un pays à l’autre et les Japonais peuvent quelquefois avoir, au cas par cas, une meilleure méthode qui sera ensuite reprise en Europe, ou inversement.

 

Des salles blanches différentes selon les cultures

Les différences régionales sont évidentes dans le domaine de la normalisation des salles blanches. Traditionnellement, les Etats-Unis étaient considérés comme obsédés par la réglementation, le Japon axé sur la technologie et l’Europe leader de l’ingénierie orientée vers les applications. Il en découle une variété d’impulsions pour le développement de normes reconnues.

L’interaction des différentes «cultures de salle blanche» a donné lieu à une image toujours plus différenciée au cours des dernières décennies. Les experts estiment que les Etats-Unis s’en tiennent, parfois depuis fort longtemps, à des processus bien établis. D’un autre côté, des chercheurs américains apportent une foule de nouvelles solutions techniques pour les salles blanches. Au Japon, le rythme actuel de l’innovation semble se stabiliser à un niveau inférieur. En compensation, on a perfectionné un contrôle de qualité extrêmement méticuleux.

La plupart des idées visant à optimiser les normes et lignes directrices établies proviennent de l’Ancien Monde - un guide pour les pays émergents d’Asie et d’Amérique du Sud. Voilà les régions où se montent désormais de plus en plus de nouvelles salles blanches. La directive VDI 2083 et la norme DIN EN ISO 14644 se sont imposées, dans le monde entier, comme base de fonctionnement des salles blanches.

Ceci est une grande chance pour l’Europe. En effet, de nombreuses questions relatives à des problèmes de normalisation sont actuellement reprises en Allemagne, en Autriche, en Suisse et aux Pays-Bas. On compte parmi celles-ci la propreté des surfaces, la bio-contamination avec des organismes viables, l’extension de la mesure des particules aux nanoparticules. Quiconque développera des normes et des standards ou est sur le point de le faire, sera un leader mondial en matière de fournitures de produits et services.

 

Comment adapter son laboratoire ou sa production

Comment adapter pour l’avenir son laboratoire ou sa production face aux changements dans les normes et standards ? Pour répondre à cette question, un visite au salon Labotec qui se tiendra à Lausanne du 6 au 7 mai 2015, permettra de faire connaissance avec de nouveaux systèmes destinés à la recherche, à l’analyse, à l’accroissement de l’efficacité, à l’assurance qualité et plus encore.

 

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