Purifier l’environnement de laboratoire sans investir dans une salle propre
Pour faire face au durcissement des exigences règlementaires et normatives de pureté, les laboratoires d'analyse font parfois l'acquisition de vastes salles blanches onéreuses. Or, pour certaines applications, il suffit parfois, selon l'Allemand Spetec, d'équiper ses locaux d'une hotte à flux laminaire adaptée.
Les exigences de propreté des environnements de laboratoire ont énormément augmenté, notamment dans les domaines de la production et du conditionnement ainsi que dans les laboratoires d'analyse et de recherche.
Dans ce contexte, on a continuellement amélioré la sensibilité des instruments d'analyse ainsi que la pureté des produits chimiques et des outils utilisés tels que les pipettes ou les récipients, de façon à repousser la limite de détection réalisable.
On oublie toutefois souvent que l'homme mais aussi l'environnement du laboratoire lui-même peuvent contaminer l'échantillon et donc influencer le résultat de l'analyse. La pénétration d'une seule particule métallique dans l'échantillon via l'air ambiant suffit pour dégrader la limite de détection ou falsifier le résultat. Or, un résultat d'analyse incorrect peut être plus coûteux à l'entreprise que le financement d'une mesure préventive pour purifier l'air ambiant du laboratoire.
Une hotte à flux laminaire peut s'avérer suffisante
Spécialisée dans la technologie des salles blanches, la société Spetec a voulu montrer l'influence de l'environnement du laboratoire sur la limite de détection réalisable pour les analyses effectuées avec des instruments ICP-MS (spectrométrie de masse à plasma induit). À cette fin, des échantillons d'analyse [10 ml, 1% v/v HNO3] ont été stockés dans des tubes en PFA ouverts pendant 12 heures dans trois environnements différents : une salle blanche, un laboratoire d'analyse "standard" normal ouvert et, au sein de ce même espace, sous une hotte à flux laminaire, où les normes pour l'étalonnage du dispositif ICP-MS avaient été fixées. Un dispositif ICP-MS moderne (Plasma Quant MS Elite S de Analytik Jena) a été utilisé pour l'analyse de ces échantillons, avec des paramètres de fonctionnement optimaux et en appliquant la technologie Boost et Nitrox pour réduire l'interférence spectrale et augmenter sensiblement la sensibilité du dispositif.
Rappelons que la fonction d'une hotte à flux laminaire est assez simple. L'air ambiant est aspiré par un ventilateur où il vient traverser un filtre à particules. La disposition du système de filtration crée un flux d'air laminaire dans la zone de travail. L'air circule alors comme un rideau de haut en bas en lignes parallèles et l'échantillon est protégé contre la pénétration de particules par une surpression. Les particules qui se sont néanmoins introduites, par exemple lors du changement d'échantillons, sont capturées par le flux d'air et évacuées à travers les grilles perforées au fond de la hotte ou par l'ouverture frontale.
Spetec commercialise une gamme complète de hottes, dont les dimensions et les caractéristiques varient en fonction des besoins de ses clients.
La limite de détection a été évaluée par Spetec pour 18 éléments qui couvrent toute la gamme de masse de l'instrument : Li7, Mg24, Al27, V51, Cr52, Ga69, Ge72, Rb85, Rb86, Nb93, Cd112, La139, Tb159, Ho165, Tm169, Hf178, Au197, Bi209. Les valeurs obtenues concourent toutes à la même conclusion : les limites de détection peuvent être considérablement abaissées si les échantillons sont stockés dans une salle blanche ou sous une hotte à flux laminaire, par comparaison à un laboratoire "standard". Il apparait en outre que les différences relevées entre une salle blanche et un laboratoire standard équipé d'une hotte à flux laminaire sont plutôt marginales.
Un moyen efficace d'éliminer les particules...
Spetec a utilisé pour cette étude sa hotte à flux laminaire Spetec Clean Boy Mini. Cet équipement a été testé, certifié et classé ISO 5 par l'Institut Fraunhofer d'ingénierie et d'automatisation de la fabrication. En d'autres termes, il y a moins de 100 particules de plus de 0,5 µm de diamètre par pied cube (3,5 particules par litre ou 3 520 particules par m3) sous la hotte. Celle-ci affiche donc un facteur d'isolation de 104, ce qui améliore la qualité de l'air d'au moins 10 000 fois par rapport à l'air ambiant du laboratoire.
... et les germes qui adhèrent aux particules
Si on s'intéresse plus particulièrement aux germes, Spetec a mis au point un système à flux laminaire qui permet d'aseptiser presque entièrement les bureaux ou les laboratoires. Il faut savoir qu'en général, les bactéries, les levures et les moisissures ne flottent pas dans l'air ambiant sous forme d'amas moléculaires individuels, mais adhèrent à des particules. Par la filtration de ces particules, on crée une atmosphère pratiquement exempte de germes. Le fabricant indique que son module à flux laminaire FMS 75 filtre la totalité de l'air d'une pièce de 20 m² en moins de trois minutes. Ce processus permet de séparer 99,995 % de toutes les particules - sur la base d'une taille de particules de 0,12 µm selon le MPPS.
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