La hotte de laboratoire et son fonctionnement
Une hotte de laboratoire est un dispositif destiné à aspirer les vapeurs, gaz ou aérosols toxiques du poste de travail lorsque les produits manipulés en émettent. On l’appelle d’ailleurs hotte aspirante ou hotte d’aspiration. Elle protège la personne contre ces émissions toxiques durant les manipulations. C’est un système ouvert que l’on peut raccorder ou non à l’extérieur.
Comment ça fonctionne ?
Plusieurs éléments composent une hotte de chimie : un cône d’aspiration, un ventilateur à vitesse réglable, un système de filtration et d’évacuation de l’air. Elle peut aussi intégrer des hottes cabines ou parois latérales pour délimiter l’espace à aspirer. Dotée d’un système d’éclairage, elle est souvent équipée d’un panneau avant relevable.
En général, on installe la hotte aspirante au-dessus du plan de travail ou bien des appareillages utilisés. Le cône d’aspiration est responsable de l’extraction des vapeurs indésirables sur le poste de travail. Le système de filtre piège et évacue les vapeurs dangereuses soit en les traitant au moyen d’un filtre à charbon ou à particules, soit en les rejetant vers un réseau d’extraction.
- Filtre à charbons actifs ou à particules : il piège les vapeurs et particules pour que l’air puisse être évacué vers l’extérieur.
- L’évacuation : un système de gaines assure l’évacuation de l’air préalablement filtré ou non.
Les différents types de filtres d’une hotte de laboratoire
Il existe plusieurs types de filtres pour une hotte de laboratoire. Celle-ci en a normalement deux : un pré filtre qui capture les grosses particules telles les poussières, puis un filtre principal avec un grade d’efficacité plus ou moins élevé. Dans tous les cas, ils doivent être conformes avec la norme NF EN 1822 – 1.
Le filtre principal du dispositif peut être un :
- EPA : filtre à air éliminant jusqu’à 95 % des particules au-dessus de 3 µm.
- HEPA : filtre à air haute efficacité éliminant jusqu’à plus de 99,99 % les particules au-dessus de 0,3 µm (classe très connues sous des appellations H13 et H14).
- ULPA : filtre à air à pénétration ultra faible éliminant plus de 99,999 % des particules au-dessus de 0,12 µm
- Filtre au charbon actif éliminant les gaz, vapeurs et odeurs indésirables ainsi que les éléments chimiques tels que les acides, bases, solvants, etc.
- Filtre / lampe UltraViolet détruisant les micro-organismes (bactéries, germes, microbes, moisissures, virus, etc.).
Quelle hotte de laboratoire choisir ?
Une large gamme de hottes de laboratoire est disponible sur le marché. Les différentes hottes de laboratoires pour l’aspiration de produits chimiques dangereux, volatils, gaz, aérosols, particules ou matières en suspension à la source :
- La hotte à filtration : elle extrait les vapeurs dangereuses produites par les échantillons manipulés afin de protéger l’utilisateur et l’environnement. En général, cette hotte est dotée de filtres charbon actif qui absorbent les émanations gazeuses et de filtres HEPA qui piègent les particules.
- La hotte d’extraction : elle protège l’opérateur durant les opérations de manipulations, mais n’intègre pas de système de filtration. Par conséquent, il faut la raccorder à un réseau d’extraction existant pour évacuer les émanations. Convient pour l’extraction de vapeurs non toxiques et malodorantes.
- La hotte de laboratoire à flux laminaire : elle possède un filtre HEPA qui piège et filtre les spores, les poussières, les bactéries, les levures et autres particules de l’air dans l’enceinte de travail. Elle génère donc de l’air propre, exempt de particules, grâce à un flux horizontal ou vertical, ce qui permet de protéger les produits et la surface de travail.
Les hottes de laboratoire les plus sophistiquées peuvent offrir une triple protection : pour les opérateurs en captant et en filtrant les émanations chimiques ; pour les échantillons grâce à un environnement contrôlé ; et enfin, pour l’environnement en filtrant les chimies utilisées. Par ailleurs, les dimensions et les matériaux des hottes de chimie sont très variables.
Qu’en est-il de la boîte à gants de laboratoire ?
Par rapport à la hotte de chimie, la boîte à gants de laboratoire joue un tout autre rôle lors des manipulations chimiques. Cet équipement est, en effet, une enceinte hermétique dont on se sert pour confiner une atmosphère et isoler l’environnement de manière à protéger le produit, l’environnement externe et l’opérateur. Il permet de manipuler les produits ou substances dangereuses ou extrêmement sensibles sans aucune prise de risques.
De même, la boîte à gants revêt un aspect beaucoup plus sécuritaire qu’une hotte car en cas de coupure électrique, les particules et substances indésirables restent confinées, ce qui n’est pas le cas dans une hotte.
Les composants d’une boîte à gants de laboratoire
La boîte à gant est un véritable volume de travail protégé avec une ou plusieurs faces de travail transparentes et équipé de gants qui permettent d’opérer depuis l’extérieur de l’enceinte. En gros, elle comprend des systèmes de purification de gaz pour purifier l’atmosphère interne, des filtres particulaires et/ou charbon actif, des systèmes de transfert permettant de faire entrer et sortir des produits/des appareils sans rupture de confinement et sans risque de contamination de l’environnement ainsi que des régulateurs pour simplifier le contrôle de l’appareil.
Toutes les boîtes à gants doivent également intégrer des systèmes de sécurité qui peuvent se déclencher automatiquement en cas de fuites ou d’incidents pour réduire les risques de contamination. Grâce à sa conception, beaucoup plus élaborée techniquement, la boîte à gants de laboratoire permet de manipuler les substances chimiques volatiles, radioactives ou toxiques, des substances sensibles à l’eau ou à l’air, etc.
Les deux types de boîtes à gants de laboratoire
Les opérateurs ont le choix entre deux types de boîtes à gants pour les applications en laboratoire.
- Boîte à gants pour confiner les substances dangereuses : destinée à la manipulation des agents pathogènes, substances cancérigènes, produits toxiques et allergènes, matières radioactives, etc.
- Boîte à gants pour confiner des matériaux en atmosphère inerte : destinée à la manipulation sous argon ou azote de composés et matériaux hygroscopiques, oxydables ou pyrophoriques dans un environnement extrêmement pur, c’est-à-dire sans oxygène, sans eau et sans traces de solvants.
Fonctionnement d’une boîte à gants
Toutes les boîtes à gants sont munies de systèmes de purification et de régulation de pression. Vous pouvez choisir son fonctionnement selon que vous visez la protection des opérations ou bien la protection des opérateurs et de l’environnement. À noter que la technologie d’une boîte à gants est bien plus efficace que celle d’une hotte de laboratoire dans les deux cas.
- Une boîte à gants en dépression pour protéger le personnel et l’environnement
Avec une pression légèrement inférieure à la pression atmosphérique, cette boîte à gants empêche tout contact entre les matières/substances dangereuses confinées à l’intérieur, le personnel et l’environnement. On l’utilise principalement lorsqu’il faut manipuler des composés chimiques ou principes actifs pharmaceutiques dangereux, des agents pathogènes, des éléments radioactifs ou lorsqu’il faut reconditionner des poudres CRM et toxiques, etc.
- Une boîte à gants en surpression pour protéger les produits ou les procédés
La boîte à gants en surpression fonctionne avec une pression supérieure à la pression atmosphérique. Elle est aussi purifiée sous gaz neutre (argon et/ou azote). Son atmosphère devient, alors, inerte. Pour créer un environnement extrêmement pur, elle peut intégrer un système de flux laminaire (classe ISO 5 minimum). On utilise ce type de boîtes à gants dans divers procédés scientifiques et industriels.
Entre une boîte à gants ou hotte de laboratoire : laquelle choisir ? On utilise, généralement, la hotte de laboratoire lorsque la VME (Valeur moyenne d’exposition du produit le plus toxique utilisé) excède les 400 ppm et tant que l’opération n’exige pas un système clos. En revanche, si vous devez manipuler des produits à risque ou sous atmosphère contrôlée, vous devrez utiliser une boîte à gants de laboratoire. Son utilisation est recommandée lorsque la VME est inférieure à 1 ppm. Le volume clos assure une protection optimale.
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