Bienvenue dans la jungle
- 10 Minutes à lire
- Écrit par Axonlab
- Life Science
Le paysage des degrés de pureté et des spécifications des produits chimiques
Presque tous les jours, des clients nous contactent pour nous demander des détails sur des produits chimiques qui entrent dans les catégories des degrés de pureté ou des spécifications. L’article suivant a pour but d’aider chaque utilisateur de produits chimiques, qu’il soit acheteur, technicien de laboratoire, technicien, directeur de laboratoire, ingénieur ou chimiste, à s’y retrouver dans la jungle des qualités et des spécifications et ainsi à mieux décider quel produit est le mieux adapté à la purification, à la synthèse, à l’analyse, etc.
Commençons donc par quelques définitions courantes afin que chacun puisse être accompagné dans ce voyage très intéressant.
Qu'est-ce qu'un produit chimique?
Un produit chimique est une substance chimique produite ou utilisée industriellement ou en laboratoire. Il peut s’agir d’une substance pure ou d’un mélange de substances. Toutefois, la dénomination d’un produit comme produit chimique dépend fortement du contexte. Le chlorure de sodium, communément appelé sel de table, en est un bon exemple. Dans le contexte de l’industrie et du laboratoire, cette substance est traitée comme un produit chimique, alors que le chlorure de sodium vendu en supermarché est simplement traité comme un aliment et n’est donc pas considéré comme un produit chimique.
Qu'est-ce qui décrit la pureté d'un produit chimique?
En chimie, la pureté des substances indique généralement le rapport entre la masse d’une substance souhaitée et la masse totale du mélange de substances; elle est appelée fraction massique.
w(x) = m(x)/m(total)*100%
Ici, w(x) est la fraction massique de la substance x en pourcentage, m(x) est la masse de la substance x dans la masse totale m(total).
Ainsi, «chlorure de sodium 98%» signifie simplement qu’une masse totale de 100 g contient 98 g de chlorure de sodium, sans tenir compte des 2 g d’impuretés.
Qu'est-ce qu'une spécification?
Par spécification d’un produit chimique, on entend un ou plusieurs paramètres à respecter par une mesure avec une valeur limite ou un intervalle de mesure.
Ces spécifications sont, par exemple, une teneur en eau inférieure à 1% ou un point de fusion compris entre 65 et 68 °C.
Qu'est-ce que la qualité/le grade d'un produit chimique?
La qualité/le grade d’un produit chimique est une combinaison de critères de pureté et de spécifications (généralement) recommandés pour une application.
Il est important de souligner que c’est à l’utilisateur qu’il incombe en dernier ressort de vérifier l’«aptitude à l'emploi» ou, en d’autres termes, même si un produit est recommandé pour la chromatographie en phase gazeuse (GC) ou la chromatographie liquide haute performance (HPLC), il peut ne pas convenir à une analyse spécifique, car toutes les impuretés potentielles ne sont pas et ne peuvent pas être prises en compte (comment cela serait-il possible avec des millions de produits chimiques?).
L’analyse des substances per- et polyfluoroalkylées (PFAS) par HPLC-MS/MS en est un exemple frappant. Bien qu’ils soient spécifiés pour la HPLC, la plupart des solvants utilisés pour cette méthode n’ont pas de données sur la teneur en PFAS. Par conséquent, chaque utilisateur doit déterminer lui-même cette teneur pour démontrer que le solvant convient à l’analyse des PFAS (aptitude à l’emploi) ou se rabattre sur un fabricant qui propose un solvant approprié avec une faible teneur spécifiée en PFAS.
Maintenant que tout le monde a lu et, espérons-le, intériorisé ces termes de base, la question suivante, peut-être beaucoup plus importante, se pose:
La pureté, les spécifications et les qualités des produits de différents fabricant sont-elles comparables?
Pour citer un autre tube après «Welcome to the Jungle» (Guns 'n Roses, 1987): «Definitely maybe» (Oasis, 1984)
Les spécifications de pureté dépendent du fabricant et du matériau. La nomenclature des qualités n’est pas normalisée et peut donc être adaptée et/ou étendue par les différents fabricants. Une comparaison détaillée des spécifications figurant sur le certificat d’analyse et/ou la fiche technique des fabricants est donc toujours utile et devrait en fait faire partie des exercices obligatoires de toutes les personnes concernées, afin que vous n’entendiez plus jamais dans votre travail quotidien: «...mais c’est de la soude caustique que j’ai commandé pour l’analyse!». Chère lectrice, cher lecteur, je le répète encore une fois avec insistance: Le produit chimique du fabricant 1 et celui du fabricant 2 peuvent avoir des spécifications différentes pour une qualité identique, ce qui se traduit généralement par des pourcentages massiques d’impuretés différents (en petites lettres sur le certificat).
Néanmoins, il est possible d’établir une distinction fondamentale entre six niveaux de pureté ou désignations de qualité:
1. Qualité technique / technique
Les produits chimiques de qualité technique sont des produits qui contiennent encore quelques impuretés mais qui sont utilisés exclusivement à des fins techniques. Cela s’explique principalement par le fait que le degré de pureté des substances correspondantes varie. Ces produits chimiques portent la mention «techniques». Ils sont utilisés principalement comme agents de nettoyage dans les laboratoires ou dans l’industrie.
Une petite recommandation de l’auteur: Ne nettoyez pas votre laboratoire d’analyse d’ultra-traces avec des produits techniques. En règle générale, vous risquez plus de contaminer votre laboratoire que de le nettoyer. Avec ce «type de nettoyage», vous ne ferez probablement qu’augmenter la valeur à blanc de l’analyse souhaitée.
2. Pour la synthèse
Les produits chimiques destinés à la synthèse contiennent presque toujours de petites quantités d’impuretés. Toutefois, celles-ci n’ont généralement pas d’effets négatifs sur les synthèses, car le produit final de la synthèse est purifié. Cette opération permet également de séparer les impuretés des réactifs.
Un autre conseil de l’auteur: Pour la synthèse de produits sensibles à l’hydrolyse, choisissez simplement des solvants/réactifs préséchés. Grâce aux spécifications optimisées à cet effet, vous économisez une grande partie du temps et de l’énergie que vous auriez dû consacrer au séchage.
3. Pur (= purum)
La teneur minimale en produits chimiquement purs est de 97%. Les produits chimiques de cette qualité peuvent donc être utilisés pour la synthèse. Ils sont toutefois également utilisés en laboratoire.
4. Le plus plur (= purissimum)
Les produits chimiques de la plus grande pureté portent la mention «purest». Leur teneur est d’au moins 99%. Les impuretés restantes sont très faibles. Les produits peuvent donc être utilisés pour de nombreuses analyses courantes. Ils peuvent bien sûr également être utilisés lorsque des qualités inférieures sont suffisantes.
5. Pour analyse (pro analysi)
Les substances portant la mention «pour analyse» sont si pures qu’elles peuvent être utilisées pour des procédures analytiques. Leur teneur minimale est de 99%. La teneur maximale en impuretés est également indiquée directement sur le certificat d’analyse (voir l’exemple ci-dessous). Cela signifie que toutes les impuretés peuvent être prises en compte lors de l’analyse et que des résultats erronés peuvent être évités. C’est également la principale différence avec la qualité «le plus pur». Cette qualité ne comprend pas la teneur maximale en impuretés.
Certificat d’analyse pour l’acétone d’ITW Reagents, produits de la marque PanReac AppliChem, voir aussi www.itwreagents.com.
6. Ultrapur
Les produits ultrapurs sont conçus pour des applications très spécifiques. Par exemple pour la chromatographie liquide haute performance (HPLC), la chromatographie en phase gazeuse (GC) ou l’analyse de traces ou d’ultra-traces (µg/g, ng/g et pg/g ou µg/mL, ng/mL et pg/mL, souvent incorrectement abrégés en ppm, ppb et ppt). Les spécifications des produits chimiques de qualité ultrapure sont très strictes. Les niveaux maximaux de nombreuses impuretés sont indiqués sur le certificat d’analyse correspondant. La documentation relative à ces produits comporte souvent plusieurs pages.
À suivre...