6 janvier 26/01/17 Université de Rouen - Cours conférence de Yvon Gervaise aux étudiants de...
-
Upload
yvon-gervaise -
Category
Science
-
view
158 -
download
0
Transcript of 6 janvier 26/01/17 Université de Rouen - Cours conférence de Yvon Gervaise aux étudiants de...
M. Yvon GervaiseExpert de justiceDirecteur SGS Multilab Rouenhttp://www.expertscience.fr
LES AVANCÉES TECHNIQUES ET SCIENTIFIQUES D’UN LABORATOIRE D’ANALYSES ET EXPERTISES MULTIDISCIPLINAIRE
Cours – conférence du 6 Janvier 2017de Yvon Gervaise à Université de Rouen
_Master 2 Polymère et surface
et Master 2 Recherche en Chimie Organique
LES AVANCÉES TECHNIQUES ET SCIENTIFIQUES D’UN LABORATOIRE D’ANALYSES ET EXPERTISES MULTIDISCIPLINAIRE
Cours – conférence du 6 Janvier 2017de Yvon Gervaise à Université de Rouen
_Master 2 Polymère et surface
et Master 2 Recherche en Chimie Organique
PREMIÈRE PARTIE :
L’ANALYSE DANS LA DIVERSITÉ DE SES TECHNIQUES ET SES APPLICATIONS
3© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
LA DIVERSITÉ DES TECHNIQUES ANALYTIQUES ET DES APPLICATIONS
Techniques du vivant
Techniques séparatives
Techniques spectrales
4© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
ORIGINE DE LA DIVERSITÉ DES TECHNIQUES ANALYTIQUES ET DES APPLICATIONS
Grandeurs mesurées Caractéristiques du produit Propriétés du produit
Interactions environnement / santé Substances indésirables Comportement
Qualitatives / quantitatives : Substances actives, fonctionnelles
Comportement dans l’écosystème au cours du cycle de vie Écotoxicité Dispersion dans l’air/eau/sol
1) QUEL TYPE D’INFORMATIONS OBTENUES POUR LE COMMETTANT?
2) Interaction: Industrie Environnement Consommation Santé
Diversité des techniques et des applications
5© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
ORIGINE DE LA DIVERSITÉ DES TECHNIQUES ANALYTIQUES ET DES APPLICATIONS
Information et exigence du consommateur
Conformité :. Réglementaire. REACh
Prise en compte globale ACV, GES, GHS
Relation Produit/santé/environnementExemple perturbateur endocrinien
Surveillance matière première, impact réglementaire REACh
Tendance chimie verteActifs végétaux
Tendance environnementale
écolabel
Valeur d’usage
Additifs
InnovationRecherche
Exigence particulière
nouveau règlement cosmétique/ pesticides
Sécurité des ingrédients
Valorisation du produit et sous-produit - filière
Votre produitVotre
matière première
Cahier des charges client
Produit
Procédé
6© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
LA PERFORMANCE APPLIQUÉE À L’ANALYSE EN GC/MS/MS & LC/MSMS :
PROBLÉMATIQUES :
Développement de méthodes multi-résidus (Pesticides, Antibiotiques, Mycotoxines, Vitamines Organophosphorés, ….)
Forte sélectivité de l’analyseur pour compenser une préparation d’échantillon non sélective
Forte sensibilité pour injecter la quantité de matrice la plus faible possible
Optimisation du temps pré/in & post analytique
Problématique
GénéraleLMR
nombre de molécules
LaboratoireCoût
Qualité
Temps d’analyse
DIVERSITÉ DES TECHNIQUES D’ANALYSES & ÉVOLUTIONQUELLES SONT LES EXIGENCES ?
7© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
Convergence – robotisation technique de préparation extraction/purification. ex. pesticides
Système intelligent Type @ChemicalManager @Residue Manager
Instrumentation nouvelle génération Technique de couplage GC/MS/MS, HPLC/MS/MS,
MS/Q-TOF
DIVERSITÉ DES TECHNIQUES D’ANALYSES L’ANALYSE MULTI-PARAMÉTRIQUE
8© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
Méthode d’analyse de résidus de pesticides pour les matrices non grasses en chromatographie en phase gazeuse, la NF EN 12393 : Pour les matrices riches en eaux (cas des fruits et légumes) :
• Extraction Liquide/liquide en ampoule
Pour les matrices peu riches en eau (cas des céréales, blé, orge…) :
• Extraction Solide/Liquide en flacon
Inconvénients : Temps de préparation, volume important de solvant organique, coût de consommables, plusieurs préparations différentes selon les matrices…
DIVERSITÉ DES TECHNIQUES D’ANALYSES L’ANALYSE MULTI-PARAMÉTRIQUE
9© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
DIVERSITÉ DES TECHNIQUES D’ANALYSES ÉVOLUTION DES MÉTHODES DE PRÉPARATION
Méthode QuEChERS (Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged, Safe)
Avantage : une seule préparation pour plusieurs matrices (céréales, fruits, légumes…).
Extraction solide-liquide
Echantillon + solvant organique + sels
tampons Agitation
Centrifugation et récupération du surnageant Purification SPE dispersive
Mise en contact du surnageant avec les sels de purification
Agitation Centrifugation etrécupération du
surnageant purifié
10© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
MÉTHODE MULTIPARAMÉTRIQUE LES PESTICIDES DANS LES ALIMENTS : ÉVOLUTION DES MÉTHODES DE PRÉPARATIONAUTOMATISATION QUECHERS ROBOT DE PRÉPARATION
Optimisation du process de préparation des échantillons
Méthodes de préparation QuEChERS :
• AOAC 2007.01 (Pesticide residues in Food by Acetonitrile Extraction and Partitioning with Magnesium Sulfate)
• EN 15662.2008 (Foods of Plant Origin-determination of Pesticide residues Using GC-MS and/or LC –MS/MS following Acetonitrile Extraction/Partitioning and Clean up by Dispersive SPE-QuEChERS Method)
11© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
Analyse de 200 pesticides dans les céréales
DIVERSITÉ DES TECHNIQUES D’ANALYSES & ÉVOLUTIONSCREENING DES PESTICIDES
12© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
GC/MS-MSSource Electronic ImpactTriple QuadripoleGC/ECD
GC/FPD
GC/TSD
Une seule injection pour plus de 150 molécules en 30 minutes
Plusieurs injections par famille de dizaine de pesticides OC, OP, PYR, PCB…
DETECTIONS SPECIFIQUES
DETECTION parSPECTOMETRIE de MASSE MS-MS
DIVERSITÉ DES TECHNIQUES D’ANALYSES & ÉVOLUTIONSCREENING DES PESTICIDES
13© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
Analyse du Bisphénol dans les plastiques
Monomère de polycondensation (industrie du polymères)
Perturbateur endocrinien : interagit avec le système hormonal du corps humain
Bisphénol A
Bisphénol F
Bisphénol A Diglycidyl Ether 2H2O
Bisphénol A
Bisphénol A Diglycidyl Ether H2O
Bisphénol A Diglycidyl Ether HCl H2O
Bisphénol F Diglycidyl Ether
Bisphénol A Diglycidyl Ether
Bisphénol A Diglycidyl Ether HCl
Bisphénol A Diglycidyl Ether 2 HCl
Novolac glycidyl ether
1 préparation2 injections (nature chimique) :- BPA + BPF- BADGE + BFDGE et
dérivés
DIVERSITÉ DES TECHNIQUES D’ANALYSES & ÉVOLUTIONDÉVELOPPEMENT MULTIPARAMÉTRIQUE (HPLC/MS/MS)
14© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
SPECTROMÉTRIE ATOMIQUE : DIVERSITÉ DES TECHNIQUES UNE ÉVOLUTION CONSTANTE DU PARC ANALYTIQUE
15© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
LA FLUORESCENCE X
SPECTROMÉTRIE ATOMIQUE : DIVERSITÉ DES TECHNIQUES UNE ÉVOLUTION CONSTANTE DU PARC ANALYTIQUE
16© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
UNE TECHNIQUE NON DESTRUCTIVE: LA FLUORESCENCE X DERNIÈRES INNOVATIONS EN ANALYSES QUALITATIVES ET QUANTITATIVES MULTIÉLÉMENTS
17© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
DE L’INFINIMENT PETIT À L’INFINIMENT GRAND : UN VASTE CHAMP D’APPLICATION DE LA SPECTROMÉTRIE ATOMIQUE
QUANTIFICATION MULTI-MÉTAUX LOURDS DANS LES PRODUITS ALIMENTAIRES PAR ICP-MS
LE CONTRÔLE NOUVEAU DES MÉTAUX LOURDS EST ARRIVÉ
19© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
DIVERSITÉ DES APPLICATIONS SPECTROMÉTRIE ATOMIQUE
Demande croissante en résultats d’analyses:
Domaine environnemental (polluants dans les eaux, sols, ....)Domaine agro-alimentaire (sécurité alimentaire ...)Domaine produits de consommationDomaine industriel (caractérisation de produits )
nécessite de pouvoir garantir la traçabilité et la fiabilité des résultats fournis
20© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
SPECTROMÉTRIE ATOMIQUE LA CONVERGENCE VERS LA TECHNIQUE ICP/MS ET LES NOUVEAUX SYSTÈMES DE TRAITEMENT D’ÉCHANTILLON @MINERALMANAGER
ICP-MS: ANALYSE DE TRACES ET ULTRA- TRACES
• Performance en limite de détection :Possibilité de descendre jusqu’au ng/L
* Performance en temps d’analyses:
Quasi simultané un grand nombre d’éléments en 2 à 5 minutes
21© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
RADIOACTIVITÉ
NOUVELLES TECHNIQUES NOUVELLES APPLICATIONS RADIOACTIVITÉ @RADIOMANAGER INNOVATION SYSTÈME INTELLIGENT
22© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
SPECTROMÉTRIE GAMMA
Emissions de rayons g
Spectromètres gamma à bas bruit de fond
23© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
SPECTROMÉTRIE GAMMA
SGS Multilab possède un spectromètre gamma avec un détecteur germanium ultra pur et une chambre de plomb bas bruit de fond pour la mesure des radionucléides gamma naturels et artificiels ayant une énergie supérieure à 50 KeV :
· Famille naturelle du Thorium 232Actinium 228Bismuth 212Plomb212Thorium 228Thorium 232Thallium 208
· Famille naturelle de l’Uranium 235Uranium 235Protactinium 231
24© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
Y 881836 keV
Co 601333 keV
Co 601173 keV
Y 88898 keV
Cs 137662 keV
Sn 113392 keV
Co 57122 keV
I 131365 keV
Am 24160 keV
SPECTROMÉTRIE GAMMA
25© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
AUTHENTIFICATION DU CRU D’UN VINDIVERSITÉ DES APPLICATIONS
26© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
SPECTROMÉTRIE ALPHA
Activités a et b
Compteur à gaz proportionnel
27© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
SPECTROMÉTRIE BETA
Tritium (3H) et Carbone 14
Compteur à scintillation liquide
28© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
COMPTEUR PROPORTIONNEL
29© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
APPLICATIONS : LE CADRE RÈGLEMENTAIRE DES CONTRÔLES
30© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
DIVERSITÉ DES APPLICATIONS CENTRE D’EXPERTISE MONDIAL
31© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
DIVERSITÉ DES TECHNIQUES À L’HEURE DE LA ROBOTISATION ET DE L’ALGORITHMIQUE
@Mineral Manager @Chemical Manager @Radio Manager
Ensemble de systèmes développés à SGS Multilab
32© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
DIVERSITÉ DES TECHNIQUES À L’HEURE DE LA ROBOTISATION ET DE L’ALGORITHMIQUEMineral Manager
33© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
Voici le diagramme de relation entre les processus :Interface de connexion
Interface d’accueil
Archivage Création d’une fiche d’exposition
Interface
Bouton
Archivage rapide Fiche d’exposition BIO Chimie Inorganiques
MajeursInorganiques
Mineurs
Physico chimie ECOTOX ORG étalons
Produits Fournisseurs Administration
Produits Fournisseur
Ajouter un nouveau produit
fournisseur
Détail de la composition du
mélange fournisseur
Informations de suivi quantitatif
Modification d’un produit
fournisseur
Modification de la composition
du mélange fournisseur
Motif d’archivage
Justification du désarchivage
Ajouter une nouvelle solution
Modifier une solution
Gamme modèle – interface principale
Solution
Créer une gamme modèle
Définir la gamme modèle
Gamme modèle avec solution
mère
Gamme modèle sans solution
mère
HCT
ORG réactifs
Utiliser une gamme modèle
Supprimer une gamme modèle
Création d’une gamme modèle :
solution mère
Dilution
Dilution
Utilisation d’une gamme modèle
Ajouter une nouvelle solution
Motif d’archivage
Justification du désarchivage
Administration
Gestion des utilisateurs Localisation Unité Fournisseur
Solvant Modification de DLU Balance Nom de produit
Paramètres généraux des
basesUA Audit Trail
Créer un aliquote
Chromatographie Ionique + CrVI
Mycotoxines
Archivage des produits
sélectionnés
Désarchiver les produits
sélectionnés
Archivage des solutions
sélectionnées
Désarchiver les solutions
sélectionnées
DIVERSITÉ DES TECHNIQUES À L’HEURE DE LA ROBOTISATION ET DE L’ALGORITHMIQUEChemical Manager
34© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
Voici le diagramme de relation des bases de données :
DIVERSITÉ DES TECHNIQUES À L’HEURE DE LA ROBOTISATION ET DE L’ALGORITHMIQUEChemical Manager
35© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
Il y a 6 niveaux des accès dans Chemical Manager qui sont « Lecture seule », « Chimiste », « RUA », « RPT », « RUP », « Administrateur » de plus restreint à plus ouvert.
Administrateur
RUP
RPT
RUA
Chimiste
Lecture seule
Interface de connexion à Chemical Manager
A l’ouverture du logiciel, l’utilisateur doit saisir son Log in et son mot de passe pour accèder au logiciel
DIVERSITÉ DES TECHNIQUES À L’HEURE DE LA ROBOTISATION ET DE L’ALGORITHMIQUEChemical Manager
36© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
DIVERSITÉ DES TECHNIQUES À L’HEURE DE LA ROBOTISATION ET DE L’ALGORITHMIQUERadio Manager
37© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
De la pureté aux impuretésLa ligne de prestation client CHIMIE offre des
services adaptés à vos besoins.• Détermination des teneurs annoncées par rapport à
la déclaration du producteur, du cahier des charges et/ou des législations
• Vérification de la conformité à la monographie de la Pharmacopée Européenne, Américaine, Française, Japonaise…
• Examen suivant les monographies du règlement européen 231/2012 sur les additifs alimentaires
• Recherche de la conformité aux normes AFNOR
• Caractérisation de produits, détermination de la composition et des propriétés physico-chimiques
• Evaluation et autorisation de nouvelles substances (REACH, études sous BPL, expertises…)
Ligne de prestation Client:
Rachel TREBERT Marie ChristineLEKAKIS
Yves CHENU Cathie DURET
Juliette GOUTEUX
DIVERSITÉ DES APPLICATIONS EN INDUSTRIES CHIMIQUES ET PRODUITS DE CONSOMMATION
38© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
Identification de pureté Données spectrales Caractérisation des produits par
HPLC/MS/MS, GC/MS/MS Identification des impuretés Identification de substances
selon REACH RIP 3.10
Dosage des substances actives Agrochimie Engrais Biocides Additifs Détergents Polymères Substances actives naturelles Cosmétique
Propriétés physico-chimiques selon REACH Détergents Biocides DEEE Substances dangereuses –
RoHS Formulations chimiques
Évaluation du risque chimique Recherche des substances
classées CMR Recherche des composés
allergènes (7ème amendement de la directive cosmétique)
DEEE – RoHS
Études BPL Conformité
règlementaire produit
SGS MULTILAB ROUEN & LA CHIMIE – INDUSTRIE & BIENS DE CONSOMMATION NON ALIMENTAIRES
39© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
DIVERSITÉ DES APPLICATIONS EN AGRICULTURE ET AGRO-ALIMENTAIRE
Bilan provisoire production nationale 2013 (source : FranceAgriMer en millions de tonnes)
Import /Export Israël - Inde - Pakistan - Chine - Tunisie
Egypte - Maroc (Blé – Maïs - Orge)
Pérou (Huile de Poisson)Nigéria (graines de sésame)
Sénégal - Brésil (Huile d’Arachide, Tourteaux) Mexique (Farine & Huile de Poisson)
Réunion (Sucre)
Blé tendre, blé durOrgeColzaMaïsSoja
SeigleSorgho
TournesolCafé
CacaoSucreRiz
Huiles végétalesTourteaux oléagineux
…
Alimentation AnimaleTourteauxEnsilage
Aliments completsValorisation des déchets organiques de l’industrie
agro alimentaire
Industries de première transformation Amidon
BiocarburantsFarine
Colle à papiers peintsSacs biodégradables
Malt…
Des analyses indispensables tout au long de la chaîne :
certificats import/export selon référentiels du pays de
déchargement.vérification de l’innocuité
de la marchandise (pesticides, OGM, métaux lourds, mycotoxines…)
certification de la valeur marchande (protéine, humidité, taux
d’impuretés…)évaluation de la valeur technologique (force boulangère, taux d’amidon, de
gluten, l’hydratation …)
Blé tendre 36Maïs 15Orge 11Colza 5,5
Blé dur 2,4Tournesol 1,6
DIVERSITÉ D’APPLICATIONS DE L’ANALYSE : LE SECTEUR DE L’AGRO-ALIMENTAIRE
AUTHENTIFICATION ET SÉCURITÉ DES PRODUITS.NOUVELLES PRÉOCCUPATIONS ET NOUVELLES APPROCHES
41© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
DIVERSITÉ DES APPLICATIONS DE L’ANALYSE PRODUITS DE CONSOMMATION AGRO-ALIMENTAIRE
Analyses nutritionnelles & Étiquetage Protéines, Lipides,
Glucides Minéraux Vitamines Composés naturels
Allégations santé Acides gras mono & poly
insaturés Omega 3, Omega 6 Polyphénols Phytostérols Fructo-oligo-saccharides
Sécurité Alimentaire Résidus de pesticides Mycotoxines Métaux lourds Allergènes Radioactivité Résidus d’antibiotiques Résidus médicamenteux Contaminants chimiques
Ingrédients & Additifs Colorants (E1…) Édulcorants Conservateurs Acidifiants
42© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
prise en compte : du cycle de vie des produits chimiques de la complexité des matrices de la diversité des substances ( synergie, antagonisme) des différentes espèces des écosystèmes de la disponibilité des polluants pour ces espèces de l’accumulation au cours de la chaîne alimentaire du caractère chronique ou accidentel de la pollution des métabolites de dégradation
DIVERSITÉ DES APPLICATIONS DE L’ANALYSE ZOOM SUR L’ECOTOXICOLOGIE
43© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
Autosurveillance & suivi de
pollution Eau Sol Air à l’émission & hygiène industrielle Déchets – mise en décharge Suivi radioécologique, radioactivité Matières vivantes – Contamination :
poissons, végétaux… Contrôles réglementaires
(DRIRE, Agence de l’Eau & Ministère du Travail) Eaux résiduaires Air à l’émission Air exposition
Prélèvements Eaux résiduaires Eaux souterraines Sol Air à l’émission & hygiène
industrielle Déchets
Écotoxicologie Toxicité aquatique Biodégradabilité Effet sur les organismes
terrestres Identification de la
dégradation des produits Impact sur l’environnement
DIVERSITÉ DES APPLICATIONS DE L’ANALYSE ZOOM SUR L’ENVIRONNEMENT
44© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
Exportation de denrées alimentaires Analyses des produits
alimentaires destinés à l’exportation
Matrices alimentaires liquides ou solides
Surveillance des effluents hospitaliers Les services de médecine
nucléaire doivent faire surveiller leurs eaux usées (Arrêté du 23 juillet 2008)
Détermination de l’origine bio-sourcée Détermination du pourcentage
origine bio-sourcée vs origine fossile par la mesure du C14
Toutes matrices (liquide, solide, gaz,…)
Surveillance d’éco-systèmes Études sur les éco-
systèmes (faune, flore minéraux)
Suivi environnemental Mesures sur sites nucléaires
Mesures de radioactivité pour la réhabilitation d’anciens sites nucléaires
Mise en décharge Mesures de radioactivité
sur les déchets
DIVERSITÉ DES APPLICATIONS DE L’ANALYSE RADIOACTIVITÉ & RADIOÉCOLOGIE
45© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
Politique européenne liée à la commercialisation et à l’utilisation de substances chimiques: « assurer un niveau élevé de protection de l’environnement et notamment du milieu aquatique »
Règlement REACH, CLP
TGD (évaluation des risques environnementaux)
DIVERSITÉ DES APPLICATIONS DE L’ANALYSE RÉFÉRENTIEL RÉGLEMENTAIRE REACh
FUKUSHIMA : contrôle des traces radioactives dans la chaîne
alimentaire
47© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
DIVERSITÉ DES APPLICATIONS : ANALYSES POUR LES ÉTUDES BPL HOMOGATION NOUVELLES MOLÉCULES
Consequently GLP recognition reniew as also endorsed by GIPC (Groupe Interministériel des prodiuits chimiques)
Only one minor non-compliance with GLP principles, following France/UK GLP study - fonction of « sponsor representative », « sponsor monitor » not well defined. – CLOSED
Current compliance certificate covers : Area 1 : physical-chemical testing Area 4 : environmental toxicity studies on aquatic and terrestrial
organisms. Area 5 : studies on behaviour in water, soil and air ; bioaccumulation Area 6 : residue studies Area 8 : analytical and clinical chemistry testing
48© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
« Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche » delivered agreement for 2013 – 2014 – 2015.
Financial support of french governement to R&D projects (including GLP studies)
Procédure d’expertise judiciaire
DIVERSITÉ DES APPLICATIONS : DANS LES PROCESSUS RECHERCHES & EXPERTISES HOMOGATION NOUVELLES MOLÉCULES EXPERTISES JUDICIAIRES
49© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
INTERACTIONRELATION
CONNEXION
- Entre disciplines- Multidisciplinaires- Entre clients/institutionnels IRSN, COFRAC
- Interne communautés scientifiques…- Externes clients/institutionnels
- Twitter- Google +- Scoop it- Slideshare
DIVERSITÉ DES APPLICATIONS DE L’ANALYSE LA TRANSITION FULGURANTE
50© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
Évolution technique / marché Normes Réglement
http://twitter.com/expertscience•Information en temps réel (1600 comptes officiels)•Laboratoire SGS Multilab partenaire capable d’assurer
une veille scientifique, technique, réglementaire•Monde connecté, interaction
Veille scientifique, analytique, et produit - procédé
Veille normative Veille réglementaire
-> Nouvel outil : twitter
@expertscience
DIVERSITÉ DES APPLICATIONS DE L’ANALYSE LE CONTEXTE DU NUMÉRIQUE
51© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
SGS MULTILAB, UN LABORATOIRE CONNECTÉ
BIENVENUE DANS L’ESPACE NUMÉRIQUE
DIVERSITÉ DES APPLICATIONS DE L’ANALYSE UNE IDENTITÉ NUMÉRIQUE
52© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
LE CHALLENGE TECHNOLOGIQUE PORTEUR D’AVENIR : LES CLÉS DU FUTUR
…>Toute prévision de l’avenir est un appel à l’action…
Tout change une fois qu’on a écarté le voile de l’ignorance
Même la peur devient un moteur de l’action et de la force créatrice
“la vie de l’entreprise est une “cathédrale”, il faut la rêver avant de la vivre, la rêver pour la vivre”. J. Attali
PRÉVOIR L’AVENIR DONNE VIE
53© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
Une évolution des préoccupations Contexte incertain – besoin de confiance – crédibilité – compétence Pari de l’intelligence – stratégie analytique optimisée et pertinente
Une intégration des tendances Rapprochement des univers en interaction dans l’approche de
l’analyse• Chimique / environnemental / alimentaire / agricole / santé / exposition
Une innovation permanente … Technique et instrumentale Numérique, robotique et multidisciplinaire
Une mission Valorisation et sécurisation de vos produits Sécurisation / mutation / innovation
Un développement Multiplicité des champs d’intervention Des opportunités : recrutements…
DIVERSITÉ DES TECHNIQUES ET DES APPLICATIONS DE L’ANALYSE CONCLUSIONUN DÉFI ET UNE INNOVATION PERMANENTE
LES AVANCÉES TECHNIQUES ET SCIENTIFIQUES D’UN LABORATOIRE D’ANALYSES ET EXPERTISES MULTIDISCIPLINAIRE
Cours – conférence du 6 Janvier 2017de Yvon Gervaise à Université de Rouen
_Master 2 Polymère et surface
et Master 2 Recherche en Chimie Organique
DEUXIÈME PARTIE :
LES ENJEUX, PERSPECTIVES ET VALEUR AJOUTÉE DE L’ANALYSE DANS LA FILIÈRE POLYMÈRE
55© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
POURQUOI L’ANALYSE : ENJEUX
Information du consommateur
Conformité :. Réglementaire => nouveau règlement
. Résolution Conseil Européen
Packaging
Relation Cosmetic/santéExemple perturbateur endocrinien
Surveillance matière première impact réglementaire REACh
Tendance environnementale
écolabel
ActifsAdditifs
56© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
1) Impureté dans les matières premières
2) Nouvelle exigence pour le packaging
3) Processus de fabrication du produit fini
- interaction chimique / produit néoformé dans le produit fini
-> protection appropriée – stabilité physico-chimique
du produit, pendant le stockage, la distribution et
l’usage
-> éviter une contamination microbiologique
-> constitution de matériaux inerte ne relarguant pas de
substance toxique dans la formulation
-> valeur verte, analyse ACV : propriété recyclage et
valorisation / biodégradation / compostage?
ANALYSE ET ENJEUX POUR LES PRODUITS POLYMÈRE EMBALLAGE EX. COSMÉTIQUE
Packaging cosmétique exigence
57© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
1) Substance dans packaging qui peut être rejetée (relargage intentionnel) enregistrement Q > 1 t substance / an
2) Présence dans le packaging de substances entrant dans le champ d’autorisation (notification et information SVHC conc > 0,1 %)
CMR Cancérigène, Mutagène, Reprotoxique
Persistant, Bioaccumulable, Toxique:
- phtalates
- formaldéhyde
- toluène
- retardateur de flamme (PBDE, PBB)
POLYMÈRE ET LA RÉGLEMENTATION…
58© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
A) Substances CMR (Cancérigène, Mutagène, Reprotoxique)
- catégories 1 et 2- substances chimiques classées cancérigènes mutagènes et toxiques pour la reproduction directive 67/548/CE
B) Substances PBT (Persistantes, Bioaccumulables et Toxiques)- critère Demi Vie > 40 jours dans l’eau – dans écosystème- critère Facteur de Bioconcentration > 2000 - dans organisme
C) Substances VPVB – substances très persistantes à fort potentiel bioaccumulables.
QUE SONT LES SUBSTANCES PRÉOCCUPANTES OU SVHC (SUBSTANCE VERY HIGH CONCERN)
59© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
PLASTIQUES
CATALYSEURS
DURCISSEURS(amines aromatiques)
ADJUVANTS
SOLVANTS
CHARGES ET AGENTS DE RENFORT
COLORANTS, PIGMENTS
RETARDATEURS DE FLAME (PBB, PBDE), DE NOIRCISSEMENT
STABILISANTS
- Antioxydants (BHA, BHI)- Anti UV- Antiozonants
PLASTIFIANTS
- Phtalates
DIVERS
- Lubrifiants - Porogènes et - Antistatiques agents gonflants
- Fongicides- Ignifugeants
RELATION ARTICLE / SUBSTANCEPOLYMÈRE
60© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
EXIGENCE POUR LE LABORATOIRE
RECONNAISSANCE BPL
61© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
EXIGENCE POUR LE LABORATOIRE
DIPLÔME COFRAC
POLYMÈRE ET SUBSTANCE RÉGLEMENTÉESBISPHÉNOL ET ALKYLPHENOLSAPPLICATION DE SGS MULTILAB DE LA QUANTIFICATION EN SPECTOMÉTRIE DE MASSE
63© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
POURQUOI L’EXIGENCE DE QUANTIFICATION DU BISPHÉNOL EN HPLC/MS/MS ?
Quelques rappels : Bisphénol Migration selon la norme NF EN 14350 -2 : analyse en
HPLC/Fluo • Analyse d’un simulant aqueux : H2O ou H2O à 3% CH3COOH
Pourquoi la technique HPLC/MS/MS ? Exigence de spécificité pour les matrices plus complexes Application pour les matrices alimentaires et les matières
plastiques
64© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
MONOMERE DE POLYCONDENSATION (industrie des polymères)
LES DÉRIVÉS DU BISPHÉNOL A
BADGE : Bisphénol A diglycil éther BAFGE : Bisphénol F diglycil éther
QU’EST-CE QUE LE BISPHÉNOL A?
POLYCARBONATE RÉSINES EPOXY
65© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
POLYMÈRE ET RÉGLEMENTATION
Comment retrouve-t-on le Bisphénol A dans notre alimentation?· Migration de petites quantités dans les boissons et aliments stockés dans
des contenants en polycarbonate ou recouverts de résines époxy
Quel risque est associé au Bisphénol A?· Perturbateur endocrinien = interagit avec le système hormonal du corps
humain
Cas particulier des nourrissons· Rapports publiés par « Santé Canada » et « Environnement Canada »
soulèvent des inquiétudes sur les effets nocifs pour les nourrissons et les enfants qui ne sont pas capables d'éliminer le Bisphénol A de leur organisme
Quelle quantité sans danger?· DJA (Dose Journalière Admissible) = quantité d’une substance qui peut
être ingérée sans danger· DJA = 0,05mg/kg de poids corporel
66© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
Ener
gy
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
30,00
35,00
40,00
45,00
Minutes5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 30,00 35,00 40,00 45,00 50,00 55,00 60,00 65,00 70,00 75,00 80,00
BIS
PH
EN
OL
A
BA
DG
E.H
2O.H
Cl
BA
DG
E.H
Cl
BFD
GE
BF
DG
E.2
HC
l
BFD
GE
.2H
2O
BA
DG
E.H
2O
BA
DG
E
NO
DG
E (m
élan
ge 3
, 4, 5
et 6
cycl
es)
BA
DG
E.2
H2O
DOSAGE DU BPA ET DE SES DÉRIVÉS PAR HPLC/FLUORIMÉTRIE
Textes de référence:· NF EN 14350-2 (Décembre 2004) :
« Articles de puériculture – Articles pour l’alimentation liquide »
· NF EN 155136 (Avril 2006) : « Matériaux et objets en contact avec les denrées alimentaires – Dérivés époxy soumis à des limitations – Détermination du BADGE, du BFDGE et de leurs dérivés hydroxylés et chlorés dans les simulants d’aliments »
Conditions chromatographiques· Colonne : Silice greffée C18
Phase mobile : eau/acétonitrile en mode gradient· Détection : λex=275 nm, λem=305
nm
67© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
POURQUOI L’EXIGENCE DE QUANTIFICATION DU BISPHÉNOL EN HPLC/MS/MS ?
Conditions chromatographiques :
· Colonne C18· Mode gradient H20/CH3CN
Système de détection MS/MS
· Mode d’ionisation : électrospray négatif· Analyseur : triple quadripôle
Transition de quantification : 226,9 > 211,8Transition de confirmation : 226,9 >132,8Transition de l’étalon interne : 240,9 > 222,9
LQ = 10 µg/kg
68© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
CHROMATOGRAMMES D’ÉTALONS DE BISPHÉNOL A
CAS PFOA PFOS DANS LES POLYMÈRES DOMAINE D’APPLICATION ET DE RESTRICTION ÉVALUATION EN LABORATOIRE
70© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
GÉNÉRALITÉS : PFOA / PFOS ET ISOMÈRES
PFOS: PerFluoroOctanSulfonique acide CAS: 1763-23-1 PFOA: PerFluoroOctanoique Acide CAS: 335-67-1 PFHxS: Perfluorohexane sulfonate PFDS: Perfluorodécane sulfonate PFOSA: Perfluorooctane sulfonamide N-Me PFOSA: N-méthyle perfluorooctane sulfonamide N-Ét PFOSA: N-éthyle perfluorooctane sulfonamide
71© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
GÉNÉRALITÉS : PFOA / PFOS
Famille chimique : surfactants anioniques Propriétés
· Grande résistance thermique /chimique / biologique· Propriétés chimiques: hydrophobes / oléophobes conférées
par les chaines fluoroalkyls
Fabrication· Fluorination par électrochimie des acides n-octanoïque ou n-
octanesulfonique· Télomérisation
72© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
GÉNÉRALITÉS : PFOA /PFOS
Applications dans diverses industries Textile Revêtement de surface Industrie du cuir Industrie du plastique Papier PFOA: émulsifiant pour Perfluorotetra éthylène = TEFLON Formulation insecticide…
73© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
BREF CONTEXTE NORMATIF ET RÈGLEMENTAIRE
PFOS règlementé suivant directive 2006/122/CE
Substance ou composante de préparation : < 0,005 % (m/m) Entrant dans la composition d’un produit ou article semi fini
ou dans une partie d’un article < 0,1 % (m/m) Textile < 1 µg/dm² Interdit dans les mousses incendies à partir de 2011
Normes Actuelles ISO 25101-2009 : Qualité de l’eau. Dosage par extraction
SPE, quantification en HPLC/MS/MS
74© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
TECHNIQUE LC/MS/MS
Chromatographie liquide haute performance LC· Méthode de séparation par affinité des composants cibles avec la phase stationnaire et la phase mobile· Système HPLC (MS) utilisé : Alliance Waters
Spectrométrie de masse MS/MS· détecter et d’identifier des molécules d’intérêt en fonction du rapport de leur masse sur leur charge (m/z)
Source : ESI Electrospray· Ionisation douce à pression atmosphérique et T° ambiante
permettant l’analyse d’échantillons liquides sans les dégrader.
75© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
TECHNIQUE LC/MS/MS
Analyseur Triple quadripole
1er quadripole : Formation de l’ion parent via les tensions de côsne 2ème quadripole : Cellule de collision pour fragmenter l’ion parent 3ème quadripole : Formation de l’ion fils
Détecteur
76© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
MÉTHODE DÉVELOPPÉE AU LABORATOIRE PFOA/PFOS
Extraction de l’échantillon suivant la matrice Ajout d’un étalon interne de préparation à l’échantillon
• EI : PFOA C13 et PFOS C13l’efficacité de l’extraction• EI permet de surveiller efficacité extraction
Eau : Solid Phase Extraction (SPE) Textile : Extraction aux Ultrasons par CH2Cl2 Revêtement teflon pour poêle : Grattage puis extraction aux
Ultrasons par Acétonitrile
77© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
MÉTHODE DÉVELOPPÉE AU LABORATOIRE
Paramètres de la source ESI Electrospray négatif à cause des fonctions acides PFOA /PFOS Perte d’un proton et formation d’un (M-H)-
Paramètre analyseur Mode MRM: Multiple Reaction Monitoring
78© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
EXEMPLE DE CHROMATOGRAMMES : GAMME POINT BAS 1NG/ML
79© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
EXEMPLE DE CHROMATOGRAMME ÉCHANTILLON
Chromatogramme d’échantillon de textile à base de TEFLON
POLYMÈRE ET ENVIRONNEMENT
81© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
Analyse des alkylphénols accrédité COFRAC
Section Laboratoires – Accréditation n° 1-0281
Analyses physico-chimiques des eaux (100-1) :
EAUX RESIDUAIRES ET EAUX DOUCES (NATURELLES, DESTINEES A LA CONSOMMATION HUMAINE,
DE PISCINES ET DE BAIGNADES)
OBJET CARACTERISTIQUE MESUREE OU RECHERCHEE
PRINCIPE DE LA METHODE
REFERENCE DE LA METHODE
Eaux résiduaires
Alkyls phénols : Octylphénol, octylphénol monoéthoxylate, octylphénol diétholxyltae, nonyphénol, nonylphénol monoéthoxylate, nonylphénol diéthoxylate
Dérivation, extraction SPE et dosage par GC/MS ISO 18857-2
MÉTHODE DÉVELOPPÉE AU LABORATOIRE
82© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
NONYLPHÉNOLS ET ÉTHOXYLATES
Les nonylphénols et leurs éthoxylates sous toutes leur formes :
OO
OO
Hn
R9
OO
OO
Hn
83© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
MÉTHODE DÉVELOPPÉE AU LABORATOIRE
Etapes critiquesde la méthode
84© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
MÉTHODE DÉVELOPPÉE AU LABORATOIRE
Etapes critiques de la méthode : Blanc de manipulation
Nécessité de suivre tous les réactifs, la verrerie et les systèmes d’analyses.
• Un blanc de manipulation qui reprend toute la manipulation pour chaque série d’analyses (1 tous les 11 analyses).
• Un blanc de réactif reprenant la manipulation à partir de la silylation.
• Un blanc de solvant entre chaque injection d’échantillon afin de contrôler la chaine de mesure.
• Les blancs doivent être inférieurs à la limite de quantification.
• Les blancs de manipulation sont corrigés du résultat.
85© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
INTER-CALIBRATION DANS LES EAUX
Résultats de l’inter-calibration : PT-WFD proficiency test in the framework programme 2010 : EU WFD - Alkylphenols and Bisphenol-A relevant to the WFD in Surface Waters.
Eau de surface de rivière ( de la rivière Ruhr, prélevée à Muelheim)
Résultat du laboratoire SGS Multilab Rouen à l’intercalibration :
86© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
ENJEUX DE L’ANALYSE ET DE L’EXPERTISE
Information et exigence du consommateur
Conformité :. Réglementaire. REACh
Prise en compte globale ACV, GES, GHS
Relation Produit/santé/environnementExemple perturbateur endocrinien
Surveillance matière première, impact réglementaire REACh
Tendance chimie verteActifs végétaux
Tendance environnementale
écolabel
Valeur d’usage
Additifs
InnovationRecherche
Exigence particulière
nouveau règlement cosmétique/ pesticides
Sécurité des ingrédients
Valorisation du produit et sous-produit - filière
Votre produitVotre
matière première
Cahier des charges client
Produit
Procédé
87© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
ANALYSES ET EXPERTISES, PROCESSUS D’ACCOMPAGNEMENT
Scientifique : Identification produit, substance Mise au point procédé
Technique à l’échelle de production du produit Qualification matière première
Industriel Maîtriser l’industrialisation : installation classée, gestion des déchets
Développement Prouver l’usage / stabilité matière active
Économiques Opportunité / risque, sécurisation des matières premières / enjeux
réglementaires Commercial
Segments cibles et exigences particulières de l’import/export
88© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
CATALYSEURS
DURCISSEURS(amines aromatiques)
ADJUVANTS
SOLVANTS
CHARGES ET AGENTS DE RENFORT
COLORANTS, PIGMENTS
RETARDATEURS DE FLAME (PBB, PBDE), DE NOIRCISSEMENT
STABILISANTS
- Antioxydants (BHA, BHI)- Anti UV- Antiozonants
PLASTIFIANTS
- Phtalates
DIVERS
- Lubrifiants - Porogènes et - Antistatiques agents gonflants
- Fongicides- Ignifugeants
L’EXPERTISE : FAIRE PARLER LA MATIÈRE DANS SA COMPLEXITÉ
Les matériaux
Les produits
89© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
1 – Qu’est-ce que l’expertise et l’analyse aujourd’hui
2 – Quels sont les facteurs et les enjeux économiques, réglementaires et domaines concernés ?
3 – L’intervention du Laboratoire d’Analyses au cours d’un processus d’accompagnement
Les hommes, les outils, l’expertise, les agréments
4 – Qu’apporte l’analyse en préventif, en curatif ?
5 – Comment se traduit la prise en compte des nombreuses évolutions en cours ?Veille scientifique, règlementaire et normative
6 – Retour d’expérience : exemples illustrésValorisation des produitsSécurisation des filièresRecherche innovation produit
7 – Visite au cœur du laboratoire d’analyse SGS MULTILAB Rouen6 ateliers thématiques
7 QUESTIONS : L’ANALYSE ET L’EXPERTISE, VALEUR AJOUTÉE?
90© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
ANALYSES ET EXPERTISES : QUEL TYPE D’INFORMATIONS OBTENUES POUR LE CLIENT ?
Grandeurs mesurées Caractéristiques du produit Propriétés du produit
Interactions environnement / santé Substances indésirables Comportement
Qualitatives / quantitatives : Substances actives, fonctionnelles
Comportement dans l’écosystème au cours du cycle de vie Écotoxicité Dispersion dans l’air/eau/sol
91© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
MOYEN TECHNIQUE ANALYTIQUE / INFORMATION
TECHNIQUE ANALYTIQUE INFORMATIONS
ICP/MS Métaux lourds /isotopes emballage 94/62 Hg, Cd, Pb
spectro β scintillation liquide Carbone C14, émetteur β
Spectroscopie IR Nature polymère / fonction chimique
GC/MS/MS SVHC liste SIN 2-0 REACh…
HPLC/MS/MS Acrylamide, bisphénol…
GC/MS ROH(s) retardateur de flamme…
Essais écotoxicologiques Classification environnementale
92© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
ANALYSE PHYSICO-CHIMIQUE. Densité, granulométrie, PCI. Solubilité, coefficient de partition
ANALYSE DE MATIÈRE ACTIVE. Biocides, pesticides…ANALYSE DE L’AUTHENTICITÉ
. Traceur d’origine
. Biosourcé C14
ANALYSE ÉCOTOXICOLOGIQUE. Biodégradabilité. Toxicité aiguë : poissons, algues. Toxicité chronique, inhibition
ANALYSES RECHERCHESSUBSTANCES INDÉSIRABLES
RECHERCHE INGRÉDIENT
COMMENT UN PLAN DE CONTRÔLE PREND EN COMPTE LES PROBLEMATIQUES CHIMIQUES ET ENVRONNEMENTALES …?
Votre produitVotre
matière première
IDENTIFICATION NOUVELLE SUBSTANCE . Étude BPL, UVCB. Solubilité, coefficient de partition
ANALYSE ÉTIQUETAGE. Valeur déclarée = ingrédient. Substances réglementées. Substances limitées. Absence substances interdites
93© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
EXPERTISES, PRESTATION, AGRÉMENTSRÉFÉRENTIELS D’ACCRÉDITATION BPL
Analyses Accréditation COFRAC : programme portée fixe / flexible
Études Reconnaissance BPL : étude OCDE, GIPC
Recherche Agréments Ministère de la recherche : CIR
Contrôles Agréments Ministère de la santé, de l’environnement, USAID,
DREAL, KFDA, etc…
94© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
ANALYSE ET INTERPRÉTATION DES RÉSULTATS
Évolution technique / marché Normes Réglement
http://twitter.com/expertscience•Information en temps réel (1600 comptes officiels)•Laboratoire SGS Multilab partenaire capable d’assurer
une veille scientifique, technique, réglementaire•Monde connecté, interaction
Veille scientifique, analytique, et produit - procédé
Veille normative Veille réglementaire
-> Nouvel outil : twitter
@expertscience
Aspect contextuel du résultat d’analyse : connaissance analytique + connaissance spécificité produit
95© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
VALEUR AJOUTÉE DES ESSAIS DE LABORATOIRE ET CLASSIFICATION DES PRODUITS
Arrêté du 19/04/2011 relatif à l’étiquetage des produits de construction ou de revêtement mur ou de sol et des peintures ou vernis sur leurs émissions de polluants volatils.
• Seuil limite des concentrations d’exposition en µg/ m3 et classes de correspondance C, B, A
C = forte émission A+ = très faible émission
Dosage de C.O.V. dans l’air intérieur des locaux et enceinte d’essai ISO 16000-6 : échantillonnage actif par sorbant Tenax désorption
thermique et CPG MS/FID Dosage de l’émission de COV
ISO 16000-9 : Méthode de la chambre d’essai d’émission Dosage de l’émission de COV
Cellule d’essai d’émission ISO 16000-11 préparation d’échantillon pour essai
96© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
VALEUR AJOUTÉE DES ESSAIS DE LABORATOIRE ET CLASSIFICATION DES PRODUITS
Peinture et évaluation sanitaire Émissivité, air intérieur
Peinture et COV Mesure indice COV NF ISO 11890-2 et règlement 2004/42/CE
• Valeurs limites définies dans la directive
Peinture et label écologique• Critères pour l’attribution de label selon décision 13/08/2008
Peinture et allégations biosourcés
97© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
L’objectif de cet essai est de caractériser les émissions de composés organiques volatils (COV) et d’aldéhydes (dont formaldéhyde) par un vernis appliqué sur un support.
NF EN ISO 16000-9 : Air intérieur – Partie 9 : Dosage de l’émission de composés organiques volatils de produits de construction et d’objets d’équipement – Méthode de la chambre d’essai d’émission (AFNOR, 2006). NF EN ISO 16000-11 : Air intérieur – Partie 11 : Dosage de l’émission de composés organiques volatils de produits de construction et d’objets d’équipement – Echantillonnage, conservation des échantillons et préparation d’échantillons pour essais (AFNOR, 2006).
NF ISO 16000-3 : Air intérieur – Partie 3 : Dosage du formaldéhyde et d’autres composés carbonylés –Méthode par échantillonnage actif (AFNOR, 2002).NF ISO 16000-6 : Air intérieur – Partie 6 : Dosage des composés organiques volatils dans l’air intérieur des locaux et enceintes d’essai par échantillonnage actif sur le sorbant Tenax TA, désorption thermique et chromatographie en phase gazeuse utilisant MS/FID (AFNOR, 2005).
ÉVALUATION SANITAIRE DES MATÉRIAUX,ÉMISSIONS DE C.O.V. À SGS MULTILAB ROUEN
RÉFÉRENCES
BUT DES ANALYSES
98© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
L’éprouvette d’essai a été conditionnée sous une chambre d’essai d’émission en verre d’un volume de 51 litres. Les paramètres d’essai retenus, proches du scénario d’émission « murs » de la norme NF EN ISO 16000-9, sont présentés dans le tableau ci-dessous.
Paramètres d’essai Conditions analytiques Chambre d’essai d’émission CLIMPAQ (verre)
Volume de la chambre 0,051 m3 Température 23 ± 2 °C
Humidité relative 50 ± 5 % Surface de l’éprouvette 0,131 m2
Débit d’air 0,063 m3.h-1 Taux de renouvellement de l’air n (volume d’air
propre admis par heure dans la chambre / volume libre de la chambre d’essai)
1,33 h-1
Taux de charge 2,57 m2.m-3 Taux de ventilation spécifique (qc) 0,503 m3.m-2.h-1
Durée de l’essai 28 jours
ÉVALUATION DES ÉCO-MATÉRIAUX,ET CONDUITE DES CONTRÔLES À SGS MULTILAB ROUEN Conditionnement en chambre d’essai d’émission
99© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
Les prélèvements et analyses des C.O.V. sont réalisés selon la norme NF ISO 16000-6.Les équipements utilisés pour l’analyse des C.O.V. dans notre laboratoire sont un thermo-désorbeur MARKES Unity et un chromatographe en phase gazeuse AGILENT 7990A couplé à un spectromètre de masse (MS) AGILENT 5975 pour l’indentification et pour la quantification. Les conditions analytiques sont présentées dans le tableau ci-dessous.Les principaux C.O.V. identifiés sont quantifiés en utilisant le facteur de réponse du toluène (concentration exprimée en toluène équivalent).La concentration en C.O.V. totaux est calculée, pour les composés éluant entre le n-hexane et le nhexadecane (inclus), comme la somme des C.O.V. identifiés et non identifiés quantifiés avec le facteur de réponse du toluène.
Paramètres Conditions analytiques Thermo désorbeur MARKES UNITY
Température de désorption 250 °C Débit d’hélium 25 ml / min
Durée de désorption 15 min. Température du piège secondaire 300 °C
Chromatographe gaz / Spectromètre de masse
AGILENT 7990A / AGILENT 5975
40 °C pendant 5 min Montée à 310°C à 10°C/min.
310 °C pendant 14 min. Cycle de température .
RTX1 (longueur : 60 m,
diamètre interne : 0.25 mm, Colonne capillaire épaisseur de la phase : 1 μm)
Quadripole Ionisation à 70 eV Paramètres du spectromètre de masse
30-500 daltons
CONDITIONS ANALYTIQUES DE CONTRÔLE DES ÉCO-MATÉRIAUX
Méthodes de mesure des C.O.V et aldéhydes
100© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
PEINTURE ET ÉVALUATION SANITAIREÉMISSIVITÉ / AIR INTÉRIEUR
UN NOUVEAU PARADIGME
101© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
ÉVALUATION DES PEINTURES ET ÉMISSIVITÉ
Émission en C.O.V. Évaluation sanitaire des peintures à SGS MULTILAB ROUEN
Émission de composés organiques volatiles et d’aldéhydes pour des peintures appliquées sur des supports
• ISO 16000-9 Méthode de la chambre d’essai• ISO 16000-3 Dosage du formaldéhyde et d’autres
composés carbonylés• ISO 16000-6 Air intérieur des locaux et enceintes
– dosage des C.O.V. Échantillonnage actif Sorbant Tenax Désorption thermique Chromatographie en phase gazeuse et détection MS/FI, spectrométrie de
masse / ionisation flamme
• Interprétation des textes Rapport AFFSET Décret
102© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
Analyse CPG MS / FID et désorbeur thermique
C.O.V. ET ÉMISSIVITÉ DES PEINTURES ET VERNIS
103© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
104© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
105© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
Cas particulier du dosage du formaldéhyde et composés
carbonylés, selon l’ISO 16000 – 3
· Principe : Dérivation du formaldéhyde avec de la 2-4, Di Nitro Phényl Hydrazine (DNPH).
AUTRE CAS D’ANALYSE DE C.O.V.,FORMALDÉHYDE ET COMPOSÉS CARBONYLÉS
106© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
Dosage du formaldéhyde· Analyse en
chromatographie en phase gazeuse couplée à la spectrométrie de masse ou en HPLC/UV-Visible.
AUTRE CAS D’ANALYSE DE C.O.V.,FORMALDÉHYDE ET COMPOSÉS CARBONYLÉS
107© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
108© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
RÉSULTATS DES ANALYSES
Les COV totaux n’ont pas été quantifiés au-delà de 1000 µg/m3, les 10 substances de l’arrêté n’ont pas été quantifiées au delà des seuils de la classe A+.
Il n’a pas été détecté de phtalates, ni de benzène et trichloréthylène au-delà des limites des deux arrêtés du 30 avril 2009 et 28 mai 2009.
Ainsi, l’échantillon analysé répond à la classe A+ du Décret no 2011-321 du 23 mars 2011 relatif à l’étiquetage des produits de construction ou de revêtement de mur ou de sol et des peintures et vernis sur leurs émissions de polluants
109© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
CONCLUSION -> PRODUIRE EST UN ACTE SOCIÉTAL EN RÉPONSE AUX NOUVELLES EXIGENCES
Évolution des préoccupations Contexte incertain – besoin de confiance – crédibilité – compétence Pari de l’intelligence – stratégie analytique optimisée et pertinente
Intégration des tendances Rapprochement des univers en interaction:
• Chimique / environnemental / alimentaire / agricole / santé / exposition
Des obligations Obligation d’autocontrôle Obligation de traçabilité
Une mission Valorisation et sécurisation de vos produits Sécurisation / mutation / innovation
À l’ère du numérique - twitter outils de veille scientifique , technologique et normative
110© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
Yvon [email protected]
@expertscience : http://twitter.com/expertscience
www.sgsgroup.frDirecteur, SGS Multilab Rouen
65 rue Ettore Bugatti - BP 90014 - 76801 Saint Etienne du Rouvray
t 02 35 07 91 80 f 02 35 07 91 25
« Demain est moins à découvrir qu’à inventer »
Merci de votre attention
Gaston Berger, philosophe