Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
La chimie analytique est maintenant indissociable de la chimie verte. D'une part, elle permet d'évaluer la durabilité d'un processus chimique et le côté écocompatible d'un produit ou d'un procédé et, d'autre part, elle s'inspire des principes de la chimie verte afin de réduire son propre impact sur l'environnement. En conséquence, la chimie analytique développe de nouvelles techniques et méthodes afin de réduire notamment les volumes d'échantillon, de solvants et de réactifs consommés, la quantité de déchets produits, la consommation d'énergie. Cet article présente ainsi, pour chaque étape d'une analyse, les évolutions actuelles et futures de la chimie analytique dans ce cadre de la protection de la santé et de l'environnement.
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Analytical chemistry is now inseparable from green chemistry. On the one hand, it allows for assessing the durability of a chemical process and the eco-friendly side of a product or process and, on the other, it builds on the principles of green chemistry in order to reduce its own impact on the environment. Consequently, analytical chemistry develops new techniques and methods to notably reduce the volume of samples, solvents and reagents consumed, the amount of waste generated as well as energy consumption. This article thus presents current and future developments in analytical chemistry for each step of an analysis within the health and environment protection framework.
Auteur(s)
-
Frédéric CHARTIER : Chef de Projets Sciences Analytiques au CEA Saclay, France
INTRODUCTION
La chimie connaît un essor considérable pour réduire, à la source, l'impact des procédés et des produits chimiques sur la santé et l'environnement. La prise en compte de façon préventive des effets de la chimie sur son environnement a conduit au développement du concept de chimie verte. Dans ce cadre, la chimie analytique fournit les outils et méthodes permettant d'évaluer et de quantifier, de façon rapide et économique, la compatibilité environnementale d'une technologie ou d'un produit.
Par ailleurs, l'omniprésence de la chimie analytique dans la recherche et l'industrie entraîne une augmentation considérable de la consommation de produits chimiques toxiques et de la production de déchets dangereux, dans l'ensemble des étapes de la chaîne analytique. Des volumes d'effluents plus importants, souvent plus nocifs que l'échantillon d'origine, sont ainsi produits lors de chaque analyse. Pour ces raisons, de nombreux efforts sont réalisés par la communauté analytique pour adhérer, comme les chimistes, à des pratiques plus écoresponsables répondant à une forte demande sociétale. Différentes stratégies complémentaires sont ainsi développées depuis quelques années pour rendre la chimie analytique plus respectueuse de l'environnement, donnant naissance à la chimie analytique verte. Dans ce cadre, des efforts importants sont réalisés pour développer de nouvelles techniques et méthodes d'analyse afin de réduire, remplacer ou supprimer l'utilisation de solvants et réactifs toxiques, minimiser la consommation d'énergie ainsi que les quantités de déchets et rejets, tout en conservant le même niveau de performances analytiques. La prise en compte de tels critères pour une chimie analytique plus verte a également souvent pour avantage l'amélioration des performances analytiques par la réduction des étapes mises en œuvre. Un autre avantage fondamental est la diminution des coûts engendrée par l'augmentation des cadences d'analyse, la diminution des consommations d'eau, de réactifs et d'énergie ainsi que des volumes de déchets à traiter. Cet avantage économique est une composante non négligeable du développement de la chimie analytique verte.
Cet article présente ainsi les principales techniques et développements récents pour une chimie analytique durable, depuis le prétraitement de l'échantillon et la séparation des espèces d'intérêt jusqu'au traitement des effluents de laboratoire en passant par les techniques d'analyse directe de l'échantillon, sur site et en laboratoire, les techniques d'analyse en ligne, les capteurs, la miniaturisation des techniques, etc.
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MOTS-CLÉS
miniaturisation spectrométrie traitement de l'échantillon environnement chimie analytique verte techniques analytique technique d'analyse sur site
KEYWORDS
miniaturization | spectrometry | sample treatment | environment | green analytical chemistry | analytical techniques | process analytical technique
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Conclusions et perspectives
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5. Efficience opératoire pour une chimie analytique plus verte
Indépendamment des différentes voies décrites précédemment pour rendre la chimie analytique plus verte, des stratégies complémentaires sont développées afin de limiter la manipulation de produits toxiques, tout en étant économiquement favorables. La première concerne le développement des techniques de chimiométrie pour limiter le nombre d'expérience ou mieux exploiter les expériences réalisées. La deuxième consiste à automatiser les étapes les plus contraignantes de l'analyse, en particulier avec le développement des techniques d'analyse en flux continu. Enfin, les techniques de traitement et recyclage des effluents nocifs commencent à apparaître dans les laboratoires.
5.1 Chimiométrie
La chimiométrie est l'application des outils mathématiques, en particulier statistiques, aux données issues d'analyses chimiques ou physico-chimiques. Ces outils s'étendent de l'élaboration des plans d'expérience à la calibration, la classification, l'analyse des données...
De nombreuses définitions de la chimiométrie ont été proposées, mais elles ont toutes l'objectif commun de rechercher de nouveaux outils et de nouvelles façons d'améliorer l'exploitation des informations issues des données. Les méthodes de la chimiométrie sont nombreuses et le lecteur intéressé pourra se reporter aux différents ouvrages traitant de ce domaine .
La chimiométrie est de plus en plus utilisée en chimie analytique compte tenu de l'augmentation exponentielle des flux de données à traiter, par exemple en spectroscopie (IR, RAMAN, RMN...), en chromatographie ou en spectrométrie de masse. Cette approche permet de décrire les données sous une forme synthétique, de planifier mais aussi de prédire les expériences ou d'estimer les résultats afin d'obtenir des résultats analytiques en évitant ou en limitant...
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Efficience opératoire pour une chimie analytique plus verte
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - ANASTAS (P.T.), WARNER (J.C.) - Green chemistry : theory and practice - . Edition Oxford University Press New-York (1998).
-
(2) - ANASTAS (P.), FARRIS (C.) - Benign by design : alternative synthetic design for pollution prevention - . Edition American Chemical Society : Washington, DC (1994).
-
(3) - ANASTAS (P.T.), WILLIAMSON (T.C.) - Green chemistry : frontiers in benign chemical syntheses and processes. - Oxford University Press (1999).
-
(4) - SARRADE (S.) - Quelles sont les ressources de la chimie verte ? - EDP Sciences (2008).
-
(5) - BRESSON (C.), CHARTIER (F.), ANSOBORLO (E.) - La spéciation en toxicologie. - L'actualité chimique, n˚ 367-368, octobre-novembre 2012.
-
(6) - BENDICHO (C.), LAVILLA (I.), PENA-PEREIRA (F.), ROMERO (V.) - Green chemistry in...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
-
Chimie et développement durable : Vers une chimie organique écocompatible.
-
Rôle de la physico-chimie analytique pour l'application du règlement REACH.
-
Extraction sur phase solide pour l'analyse de composés organiques.
-
Spectrométries laser en analyse et caractérisation.
-
Capteurs chimiques.
-
...
ANNEXES
NEMI (National Environmental Methods) : Base de données comportant plusieurs centaines de méthodes analytiques à caractère « environnemental ». Index http://www.nemi.gov/
HAUT DE PAGE
REACH (Registration, Evaluation, Authorisation and Restriction of Chemicals)
RÈGLEMENT (CE) N˚ 1907/2006 du parlement européen et du conseil du 18 décembre 2006 concernant l'enregistrement, l'évaluation et l'autorisation des substances chimiques, ainsi que les restrictions applicables à ces substances (REACH)
http://www.developpement-durable.gouv.fr/REACH,30375.html
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