Sécurité en travaux pratiques
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Sécurité en travaux pratiques de chimie
par Édith ANTONOT
Lycée Louis Vincent - 57000 Metz
et Patrice GUTEHRLÉ
54035 Nancy Cedex
C
reprend la présentation réalisée dans le cadre de l?atelier « Sécurité en chimie »
du congrès Place aux ScienCes à Nancy le 3 novembre 2021. Il s?efforce de répondre aux
interrogations de professeurs de physique-chimie concernant la réglementation applicable
dans les salles de travaux pratiques de lycée ou collège. Il montre également comment trouver
des informations fiables sur la toxicité de substances ou de mélanges chimiques, sur les EPI
(Équipements de protection individuelle) à choisir, sur les conditions de stockage à respecter. Enfin,
un dernier paragraphe montrera comment substituer des agents chimiques CMR (cancérogènes,
mutagènes ou toxiques pour la reproduction) avérés à travers quelques exemples.
et article
1. RÈGLEMENTATION APPLICABLE DANS LES SALLES DE TRAVAUX PRATIQUES
DE LYCÉE OU COLLÈGE
La santé et la sécurité dans les établissements d?enseignement sont régies par quatre
codes :
? le code de la santé publique ;
? le code de l?environnement ;
? le code de la construction et de l?habitation (arrêté du 25 juin 1980 portant approbation des dispositions générales du règlement de sécurité contre les risques d?incendie
et de panique dans les Établissements recevant du public (ERP)) ;
? le Code du travail.
Le Code du travail en matière de santé et de sécurité au travail s?applique dans
la fonction publique d?état et précise les obligations de l?employeur et des travailleurs,
les règles relatives aux activités exercées, l?organisation de la prévention des risques
professionnels.
Certains articles sont plus particulièrement intéressants :
? Article L.4121-1 : l?employeur prend les mesures nécessaires pour assurer la sécurité
et protéger la santé physique et mentale des travailleurs. [?]
? Article L.4121-3 : l?employeur, compte tenu de la nature des activités de l?établisseVol. 116 - Octobre 2022
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Article expérimental
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?
?
?
?
?
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ment, évalue les risques pour la santé et la sécurité des travailleurs [?] À la suite de
cette évaluation, l?employeur met en ?uvre les actions de prévention ainsi que les
méthodes de travail et de production [?]
Article R.4121-3-1 : [?] L?employeur transcrit et met à jour dans un document
unique les résultats de l?évaluation des risques pour la santé et la sécurité des travailleurs [?] Les résultats de cette évaluation débouchent [?] sur un programme
annuel de prévention des risques professionnels et d?amélioration des conditions de
travail [?]
Article L.4122-1 : (?) il incombe à chaque travailleur de prendre soin, en fonction
de sa formation et selon ses possibilités, de sa santé et de sa sécurité ainsi que de celles
des autres personnes concernées par ses actes ou ses omissions au travail. [?]
Article L.4153-8 : il est interdit d?employer des travailleurs de moins de dix-huit
ans à certaines catégories de travaux les exposant à des risques pour leur santé, leur
sécurité, leur moralité ou excédant leurs forces. [?]
Article L.4153-9 : par dérogation aux dispositions de l?article L. 4153-8, les travailleurs de moins de dix-huit ans ne peuvent être employés à certaines catégories de
travaux mentionnés à ce même article que sous certaines conditions déterminées par
voie réglementaire.
Articles D.4153-15 à D.4153-52 précisant les travaux interdits aux jeunes âgés d?au
moins quinze ans et de moins de dix-huit ans en application des articles L.4153-8 et
L.4153-9 : travaux impliquant la préparation, l?emploi, la manipulation ou l?exposition à des agents chimiques dangereux définis aux articles R.4412-3 et R.4412-60
(sauf comburants, dangereux pour l?environnement).
En résumé :
? Sont expressément visés les élèves mineurs d?au moins quinze ans, des lycées technologiques ou professionnels, des Établissements régionaux d?enseignement adapté
(EREA) inscrits dans un cursus de formation validé par un diplôme professionnalisant :
? en apprentissage ;
? en contrat de professionnalisation ;
? en CAP, baccalauréat professionnel ou technologique, brevet professionnel, brevet
de technicien supérieur ;
? en établissement ou service d?aide par le travail ;
? licence professionnelle ;
? diplôme d?ingénieur.
? L?interdiction est absolue pour les autres élèves ou autres classes ne s?inscrivant pas
dans un cursus de formation validé par un diplôme professionnalisant.
? L?utilisation d?agents chimiques CMR est formellement interdite pour tous les élèves
mineurs, sans possibilité de déroger.
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? Les agents chimiques pouvant être utilisés par tous les élèves sans dérogation sont les
comburants et agents chimiques dangereux pour l?environnement. Les autres produits dangereux doivent être substitués ou dilués de manière à perdre leur caractère
dangereux.
2. LE DOCUMENT UNIQUE D?ÉVALUATION DES RISQUES PROFESSIONNELS
La méthodologie à mettre en ?uvre dans un établissement scolaire pour la rédaction et la mise à jour du Document unique d?évaluation des risques professionnels
(DUERP) est la suivante :
? constitution d?une équipe (comité de pilotage) ;
? travail préparatoire (recherche et distribution des fiches métiers ou autres ressources
facilitant l?identification des dangers) ;
? participation des personnels pour identifier les dangers dans leurs unités de travail ;
? évaluation des risques puis rédaction du DUERP et définition des moyens de prévention à mettre en ?uvre ;
? en Commission d?hygiène et sécurité (CHS) (ou au Conseil d?administration (CA)
si l?établissement n?a pas de commission d?hygiène et sécurité), présentation du
DUERP et proposition de plan annuel d?actions de prévention ;
? validation du DUERP au Conseil d?administration ;
? mise en ?uvre du plan annuel d?actions de prévention ;
? mise à jour annuelle du DUERP.
Suite à la rédaction du DUERP, l?employeur propose des mesures de prévention conformément aux neuf principes généraux de prévention énoncés dans l?article
L.4121-2 du Code du travail :
1. Éviter les risques ;
2. Évaluer les risques qui ne peuvent pas être évités ;
3. Combattre les risques à la source ;
4. Adapter le travail à l?homme [?] ;
5. Tenir compte de l?état d?évolution de la technique ;
6. Remplacer ce qui est dangereux par ce qui n?est pas dangereux ou par ce qui est
moins dangereux ;
7. Planifier la prévention en y intégrant, dans un ensemble cohérent, la technique,
l?organisation du travail, les conditions de travail [?] ;
8. Prendre des mesures de protection collective en leur donnant la priorité sur les
mesures de protection individuelle ;
9. Donner les instructions appropriées aux travailleurs.
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3. RECHERCHE D?INFORMATION SUR LES DANGERS LIÉS AUX SUBSTANCES
ET AUX MÉLANGES UTILISÉS
3.1. Les sources d?information
Tout fournisseur de produit chimique est tenu de fournir avec le produit chimique
une étiquette qui donnera un certain nombre d?informations relatives au produit (pictogrammes de danger, mention d?avertissement, mentions de danger et conseils de
prudence) ainsi qu?une Fiche de données de sécurité (FDS), plus complète, qui fournira par exemple des informations concernant les conditions de stockage à respecter.
Par ailleurs, le site de l?Institut national de recherche et de sécurité (INRS) [1] est
à consulter, car il propose :
? des fiches toxicologiques ;
? des dossiers sur les risques chimiques, sur les agents chimiques CMR ;
? des brochures sur le mémento du règlement CLP (ED 6207), sur les laboratoires
d?enseignement en chimie (ED 1506), sur la fiche de données de sécurité (ED 954),
la substitution des agents chimiques dangereux (ED 6004) ;
? des affiches comme celle des neuf pictogrammes de danger (A 746) ;
? un espace de formation en ligne https://www.eformation-inrs.fr/ avec une autoformation
gratuite « Acquérir les notions de base sur les produits chimiques » ;
Le site de l?Agence européenne des produits chimiques (ECHA pour European
Chemicals Agency) [2] est très utile lorsque l?on veut disposer de ressources mises à jour
récemment ou lorsque l?on cherche des informations sur les mélanges que sont souvent
les solutions aqueuses utilisées en travaux pratiques.
Les fiches de prévention de l?Observatoire national de la sécurité et de l?accessibilité des établissements d?enseignement [3] sont également une source d?information
intéressante sur l?utilisation des produits chimiques, la gestion des déchets, les fiches de
données de sécurité, les équipements de protection individuelle, le document unique
d?évaluation des risques professionnels?
3.2. La nécessité de ne pas se limiter aux pictogrammes de danger
Un même pictogramme de danger correspond à plusieurs catégories de danger.
Prenons l?exemple de l?hexane et du cyclohexane (cf. figure 1, page ci-contre).
3.3. Le cas des solutions aqueuses préparées au laboratoire
Quels pictogrammes, quelles mentions de danger placer sur l?étiquette d?une solution aqueuse préparée au laboratoire ? Prenons l?exemple d?une solution d?hydroxyde
de sodium à 0, 10 mol $ L? 1 . Si on recherche des informations dans les fiches de données
de sécurité de solutions commerciales d?hydroxyde de sodium à 0, 10 mol $ L? 1 , on
trouve des informations contradictoires (cf. figure 2, page ci-contre).
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Hexane
Cyclohexane
H225 - Liquide et vapeurs très inflammables.
H225 - Liquide et vapeurs très inflammables.
H304 - Peut être mortel en cas d?ingestion et de pénétra- H304 - Peut être mortel en cas d?ingestion et de pénétration dans les voies respiratoires.
tion dans les voies respiratoires.
H315 - Provoque une irritation cutanée.
H315 - Provoque une irritation cutanée.
H336 - Peut provoquer somnolence ou vertiges.
H336 - Peut provoquer somnolence ou vertiges.
H361f - Susceptible de nuire à la fertilité.
H410 - Très toxique pour les organismes aquatiques,
H373 - Risque présumé d?effets graves pour les organes entraîne des effets néfastes à long terme.
à la suite d?expositions répétées ou d?une exposition prolongée.
H411 - Toxique pour les organismes aquatiques, entraîne
des effets néfastes à long terme.
Figure 1 - Comparaison des pictogrammes et mentions de danger.
Fiche de sécurité Sordalab
(28 novembre 2017)
Fiche de sécurité Jeulin
(8 novembre 2019)
Fiche de sécurité VWR
(29 octobre 2021)
N?est pas une substance ni un mélange dangereux conformément au
règlement (CE) 1272/2008
H319 - Provoque une sévère irrita- H290 ? Peut être corrosif pour les
métaux
tion des yeux.
H315 - Peut provoquer une irritation cutanée.
Figure 2 - Extraits de fiches de sécurité pour une solution de NaOH à 0,10 mol·L? 1.
Il est nécessaire dans ce cas de chercher des informations sur le site de l?Agence
européenne des produits chimiques [2]. À partir du numéro CAS de l?hydroxyde de
sodium (1310-73-2), on obtient ainsi l?affichage de la figure 3.
Figure 3 - Résultat de la recherche à partir du numéro CAS.
En cliquant sur le nom de la substance, on voit apparaître la carte d?informaVol. 116 - Octobre 2022
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tion sur la substance (substance Infocard), puis en bas de l?Infocard, dans la rubrique
« Key datasets », en cliquant sur C&L Inventory, on voit apparaître dans la rubrique
« Summary of Classification and Labelling », les limites de concentration spécifiques
relatives aux solutions d?hydroxyde de sodium :
? Eye Irrit ; H319 : 0,5 % G C 1 2 % ;
? Skin Corr. 1A ; H314 : C H 5 % ;
? Skin Corr. 1B ; H314 : 2 % G C 1 5 % ;
? Skin Irrit. 2 ; H315 : 0,5 % G C 1 2 %.
Les valeurs numériques indiquées correspondent à des pourcentages massiques. Une
solution d?hydroxyde de sodium à 0, 10 mol $ L? 1 correspond à un pourcentage massique en NaOH voisin de 0,4 %. Il n?y a donc pas de pictogramme, ni de mention de
danger à mettre sur son flacon et elle sera manipulée sans gants.
Pour un certain nombre d?acides et de bases usuels, on trouvera, comme pour
l?hydroxyde de sodium, sur le site de l?Agence européenne des produits chimiques,
les limites de concentration spécifiques en dessous desquelles les solutions ne seront
pas considérées comme des Agents chimiques dangereux (ACD) et on peut calculer la
concentration en quantité de matière correspondante.
NaOH
(mol · L? 1)
KOH
(mol · L? 1)
NH3
(mol · L? 1)
HCl
(mol · L? 1)
H2SO4
(mol · L? 1)
HNO3
(mol · L? 1)
CH3COOH
(mol · L? 1)
0,13
0,09
0,06
2,90
0,50
0,80
1,17
Tableau 1 - Limites de concentration spécifiques pour le classement comme ACD.
Si on ne dispose pas de limites de concentration spécifiques, on pourra utiliser les
valeurs seuils génériques suivantes, exprimées en pourcentage massique, indiquées dans
le Mémento du règlement CLP (ED 6207, INRS, p. 18-19 et p. 143). La catégorie est
liée à la durée nécessaire pour que la lésion apparaisse.
? Toxicité aiguë :
? cat. 1 à 3 : 0,1 % ;
? cat. 4 : 1 %.
? Corrosion/irritation cutanée : 1 %.
? Lésions oculaires graves/irritation oculaire : 1 %.
? Dangereux pour le milieu aquatique :
? toxicité aiguë, cat. 1 : 0,1 % ;
? toxicité chronique, cat. 1 : 0,1 % ;
? toxicité chronique, cat. 2 à 4 : 1 %.
Cependant, dans le cas de mélanges comme les solutions aqueuses acides ou
basiques, on utilisera plutôt la valeur du pH pour le classement : un mélange correspondant à un pH inférieur à 2 ou supérieur à 11,5 est classé corrosif de catégorie 1A.
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4. CHOIX DES ÉQUIPEMENTS DE PROTECTION INDIVIDUELLE (EPI)
4.1. Généralités
Dans une salle de travaux pratiques, le port de lunettes de protection et de la
blouse est obligatoire (à inscrire dans le règlement intérieur). Par contre, les gants de
protection ne seront utilisés que si l?étiquetage de la substance ou du mélange le nécessite et jamais près d?une source de chaleur (par exemple au banc Koffler).
La rubrique 7 (manipulation et stockage) de la fiche de données de sécurité de
la substance ou du mélange ainsi que la fiche toxicologique de l?INRS, si elle existe,
fourniront des informations utiles concernant les conditions de manipulation.
La fiche pratique ED 112 de l?INRS « des gants contre les risques chimiques » renseigne sur le matériau des gants à utiliser en fonction du type de substance manipulée.
Les gants à usage unique sont extrêmement fins (moins de 0,2 mm d?épaisseur) et
donc peu résistants chimiquement et mécaniquement. Ils protègeront contre des éclaboussures accidentelles de produits chimiques peu dangereux. Les gants réutilisables,
plus épais, offrent une réelle protection lors de la manipulation de produits chimiques.
La fiche pratique de l?INRS fournit un tableau indicatif de résistance chimique
pour des gants réutilisables (cf. tableau 2, page ci-après)
On peut remarquer que le caoutchouc nitrile est adapté aux solutions aqueuses
ainsi qu?à quelques familles de composés organiques. En version jetable, les gants
en nitrile sont fréquemment utilisés au laboratoire et on peut trouver sur le site de
Kimtech par exemple [4], le temps de perméation des gants en fonction de la catégorie
du gant et de la nature du produit chimique.
4.2. Exemple de l?hydroxyde de sodium en pastilles
La fiche de données de sécurité fournie sur le site de Merck [5] conseille de choisir
pour les manipulations des gants en caoutchouc nitrile d?épaisseur au minimum égale à
0,11 mm et de délai de rupture 480 min. Les gants testés KCL 741 Dermatril® L sont
des gants à usage unique, vendus au prix de 60 à 70 ? les cent pièces.
La fiche toxicologique INRS (FicheTox 20) recommande, en cas de contact
prolongé d?utiliser des gants en caoutchouc naturel, butyle, néoprène ou nitrile, ou en
polychlorure de vinyle.
4.3. Exemple du cyclohexane
La fiche de données de sécurité fournie sur le site de Fischer [6] conseille de choisir pour les manipulations des gants en caoutchouc nitrile d?épaisseur comprise entre
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×
×
PVA
×
Butyle
×
×
×
×
×
×
×
×
×
Fluorés :
Téflon®, Viton®
×
×
×
×
×
×
×
×
Matériaux multicouches
Tableau 2 - Extrait de la fiche pratique ED 112 de l?INRS « des gants contre les risques chimiques ».
×
×
Solutions aqueuses
×
Hydrocarbures chlorés
×
Hydrocarbures aromatiques
Hydrocarbures aliphatiques
Cétones
×
PVC
×
×
Néoprène
Alcools primaires
×
Nitrile
×
×
Latex
Matériau des gants
Aldéhydes
Acides carboxyliques
Famille de produits chimiques
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0,38 et 0,56 mm ou des gants en Viton® de 0,7 mm d?épaisseur ou des gants néoprène
de 0,45 mm d?épaisseur.
Il est également conseillé, de mettre en place une ventilation adaptée, de ne pas
respirer les brouillards-vapeurs-aérosols, d?éviter tout contact avec la peau, les yeux et
les vêtements, de tenir le cyclohexane à l?écart des flammes nues, des surfaces chaudes
et des sources d?ignition et de ne pas utiliser d?outils produisant des étincelles.
La fiche toxicologique INRS (FicheTox 17) recommande de choisir des gants en
caoutchouc nitrile, en Viton®, certaines matières telles que le caoutchouc naturel, le
polychloroprène, le caoutchouc butyle et le PVC étant à éviter.
5. CHOIX DES CONDITIONS DE STOCKAGE
5.1. Généralités
Les rubriques 7 (manipulation et stockage) et 10.5 (matières incompatibles) de
la fiche de données de sécurité de la substance ou du mélange ainsi que la fiche toxicologique de l?INRS, si elle existe, fourniront des informations utiles concernant les
conditions de stockage.
L?autoformation en ligne de l?INRS [1] fournit des conseils généraux :
? Utilisation d?une armoire ventilée pour produits inflammables et solvants comme les
hydrocarbures, alcools, cétones?(armoire spéciale en métal résistante au feu selon la
norme NF EN14470-1) ;
? Utilisation d?armoires ventilées pour acides, bases et autres substances susceptibles de
dégager des vapeurs corrosives ;
? Les acides et les bases en solutions diluées peuvent être stockés dans une armoire
classique.
On trouve également un tableau récapitulatif intéressant (cf. tableau 3, page ci-après).
5.2. Exemple de l?hydroxyde de sodium en pastilles
La fiche de données de sécurité fournie sur le site de Merck [5] recommande de
ne pas utiliser de récipients en aluminium, étain ou zinc, de bien fermer les flacons et
de les conserver à l?abri de l?humidité.
La fiche toxicologique INRS (FicheTox 20) recommande de stocker l?hydroxyde
de sodium dans des locaux frais (températures recommandées entre 15 et 25 °C) et sous
ventilation mécanique permanente, de tenir à l?écart de la chaleur, des surfaces chaudes,
de toute source d?inflammation (étincelles, flammes nues, rayons solaires?), des acides
et des produits incompatibles.
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Armoire ou local Accès au local
spécifique
contrôlé et limité
Produit
×
×
×
×
À tenir à l?écart des produits combustibles, notamment ceux étiquetés extrêmement ou facilement inflammables.
×
Incompatible avec l?eau :
EUH014, EUH029,
H260, H261
×
×
Précautions
supplémentaires
×
Éviter la présence de canalisation dans le local ou
à proximité.
L?enceinte de stockage doit être ventilée.
Bases concentrées
Le stockage doit être séparé de celui des acides.
Acides concentrés
Le stockage doit être séparé de celui des bases.
Tableau 3 - Extrait de l?autoformation en ligne proposée par l?INRS.
5.3. Exemple du cyclohexane
La fiche de données de sécurité fournie sur le site de Fischer [6] conseille de
stocker le cyclohexane dans une zone contenant des substances inflammables avec une
ventilation appropriée.
La fiche toxicologique INRS (FicheTox 17) recommande également de stocker
le cyclohexane dans des locaux frais et bien ventilés, à l?abri des rayonnements solaires
et de toute source de chaleur ou d?ignition (flammes, étincelles?) et à l?écart des
produits oxydants.
6. LE CAS DES SUBSTANCES CMR
6.1. Définitions
Une substance (ou mélange ou procédé) est qualifiée de cancérogène si elle peut
provoquer l?apparition d?un cancer ou en augmenter la fréquence (exemples : amiante,
poussières de bois, benzène, mais aussi rayonnement ionisants, agents biologiques).
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Un agent chimique est qualifié de mutagène s?il induit des altérations de la structure ou du nombre de chromosomes des cellules. L?effet mutagène (ou atteinte génotoxique) est une étape initiale de développement du cancer.
Un agent chimique est qualifié de toxique pour la reproduction (ou reprotoxique)
s?il peut altérer la fertilité de l?homme ou de la femme, ou altérer le développement de
l?enfant à naître (avortement spontané, malformation).
On distingue deux catégories :
? catégorie 1 : s?il s?agit d?un agent CMR aux effets avérés (1A à partir de données
humaines, 1B à partir de données animales) ;
? catégorie 2 : s?il s?agit d?un agent CMR aux effets suspectés, à partir de données
animales.
6.2. Mentions de danger correspondant aux agents chimiques CMR
Comme indiqué dans le sous-paragraphe 3.2. avec l?exemple de l?hexane et du
cyclohexane, il n?existe pas de pictogramme de danger indiquant qu?une substance est
CMR. Il faudra regarder les mentions de danger.
Classement
Pictogramme
Mention
d?avertissement
Mention
de danger
Seuil
Cancérogène cat. 1A
Danger
H350 ou H350i
H 0,1 %
Cancérogène cat. 1B
Danger
H350 ou H350i
H 0,1 %
Cancérogène cat. 2
Attention
H351
H 1%
Mutagène cat. 1A
Danger
H340
H 0,1 %
Mutagène cat. 1B
Danger
H340
H 0,1 %
Mutagène cat. 2
H 1%
Attention
H341
Toxique pour la reproduction
cat. 1A
Danger
H360 ou H360F ou H360D ou
H360FD ou H360Fd ou H360Df
H 0,3 %
Toxique pour la reproduction
cat. 1B
Danger
H360 ou H360F ou H360D ou
H360FD ou H360Fd ou H360Df
H 0,3 %
Toxique pour la reproduction
cat. 2
Attention
H361 ou H361f ou H361d ou
H361fd
Ayant des effets sur ou via l?allaitement (cat. supplémentaire)
?
?
H362
H 3%
H 0,3 %
Remarques : i par inhalation ? F peut nuire à la fertilité ? f susceptible de nuire à la fertilité ? D peut nuire au f?tus
? d susceptible de nuire au f?tus.
Tableau 4 - Extrait du mémento du règlement CLP (INRS).
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Certains agents CMR fonctionnent sans effet de seuil, c?est-à-dire qu?ils peuvent
avoir des effets même à de très faibles doses. Les valeurs limites qui sont fixées pour ces
agents ne constituent pas une protection absolue contre ces risques.
6.3. La substitution des agents chimiques dangereux
La substitution des Agents chimiques dangereux (ACD) est obligatoire pour les
agents CMR avérés (donc de catégorie 1A ou 1B, voir les mentions de danger correspondantes dans le tableau 4, cf. page précédente). En cas d?impossibilité technique,
l?employeur doit pouvoir justifier des tentatives effectuées et les résultats de ces investigations doivent être consignés dans le document unique (article R.4412-66 du Code
du travail).
Les travaux exposant à des agents chimiques CMR sont interdits aux jeunes travailleurs de moins de 18 ans. Les postes de travail exposant à certains agents chimiques
CMR sont également interdits aux femmes enceintes ou allaitantes ainsi qu?aux travailleurs en contrat à durée déterminée (CDD) et aux travailleurs temporaires. Les agents
CMR avérés ne peuvent être mis sur le marché ni utilisés par le grand public à une
concentration supérieure ou égale à la limite de concentration spécifique.
La substitution des autres agents chimiques dangereux (article R.4412-15 du
Code du travail) est une mesure de prévention prioritaire ; toutefois, lorsque la substitution de ces agents chimiques dangereux n?est pas possible au regard de la nature de
l?activité et de l?évaluation des risques, d?autres mesures peuvent être mises en place
(équipement de protection collective sinon individuelle).
6.4. Exemple de substitution : la phénolphtaléine
La phénolphtaléine, utilisée en solution comme indicateur acido-basique, est
cancérogène de catégorie 1B (H350) avec une limite de concentration spécifique de
1 %, mutagène de catégorie 2 (H341) et toxique pour la reproduction de catégorie 2
(H361f).
La fiche de substitution FAS 33 de l?INRS propose des indicateurs de substitution
dont en particulier le bleu de thymol qui a sensiblement la même zone de virage (jaune
pour un pH inférieur à 8,0 et bleu pour un pH supérieur à 9,6). Cet indicateur est
utilisé en solution à 0,04 % dans l?éthanol.
Solution alcoolique de bleu de thymol
à 0,04 %
H225 - Liquide et vapeurs très inflammables
H319 - Peut provoquer une sévère irritation
des yeux
Figure 4 - Pictogrammes et mentions de danger.
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On peut trouver également dans le commerce des solutions commerciales alcooliques de phénolphtaléine à 0,2 ou 0,5 %, donc à une concentration inférieure à la
limite de concentration spécifique, mais la substitution est toujours préférable.
6.5. Exemple de substitution : le chromate de potassium
Le chromate de potassium est utilisé comme indicateur de fin de réaction pour
le titrage des ions chlorure par les ions argent à raison usuellement de quatre gouttes
d?une solution à 50 g $ L? 1 par titrage.
Le chromate de potassium est classé cancérogène de catégorie 1B (H350i),
mutagène de catégorie 1B (H340) et toxique pour la reproduction de catégorie 1B
(H360FD), le tout sans limites de concentration spécifique donc on peut considérer
que le seuil générique de 0,1 % s?applique. Il est donc nécessaire de le substituer (fiche
d?aide à la substitution FAS 12 de l?INRS) :
? soit en choisissant la méthode de Fajans qui utilise un indicateur d?adsorption, la
fluorescéine à raison de quelques gouttes d?une solution de fluorescéine par titrage
(solution préparée en dissolvant quelques grains de fluorescéine dans 2 mL d?un
mélange deux tiers d?éthanol, un tiers d?eau) ;
? soit en faisant un titrage conductimétrique ou potentiométrique (l?électrode indicatrice est alors une électrode d?argent et l?électrode de référence au chlorure d?argent
est munie d?une allonge contenant une solution de nitrate de potassium).
La méthode de Fajans a fait l?objet d?un article paru dans Le Bup [7].
On peut également utiliser une solution de chromate de potassium correspondant
au seuil générique en apportant autant d?indicateur que dans quatre gouttes d?une solution à 50 g $ L? 1 . Pour cela, il faudra 10 mL d?une solution de chromate de potassium
à 1 g $ L? 1 [8]. La substitution reste cependant toujours préférable.
6.6. Exemple de substitution : éluant pour chromatographie sur couche mince
Lorsque l?on fait une recherche d?éluant pour identifier les constituants présents
à l?occasion d?un TP d?hydrodistillation de la lavande, de synthèse de l?éthanoate de
linalyle ou d?analyse de parfums, on peut trouver les éluants suivants :
? 50 mL hexane, 20 mL chloroforme, 2 mL acétone [9] ;
? dichlorométhane [10-11] ;
? mélange cyclohexane - dichlorométhane 1/1 [12] ;
? mélange cyclohexane - éther 1/1 [13-14].
Sur le site de l?Agence européenne des produits chimiques, on peut constater que
l?hexane est classé toxique pour la reproduction de catégorie 2 (H361f), le dichlorométhane cancérogène de catégorie 2 (H351) et le chloroforme cancérogène de catégoVol. 116 - Octobre 2022
Édith ANTONOT et Patrice GUTEHRLÉ
Article expérimental
Union des professeurs de physique et de chimie
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Union des professeurs de physique et de chimie
rie 2 (H351) et toxique pour la reproduction catégorie 2 (H361d). On peut substituer
les éluants proposés, pour cette analyse par :
? un mélange cyclohexane - éther 1/1 ;
? un mélange heptane - acétate d?éthyle 3/1.
Pour ces deux mélanges, on effectuera un travail sous hotte, car le cyclohexane,
tout comme l?heptane, présente la mention de danger H304 (peut être mortel en cas
d?ingestion et de pénétration dans les voies respiratoires). Il est préférable de choisir le
second mélange, car l?éther est extrêmement inflammable (H224) alors que l?acétate
d?éthyle est très inflammable (H225).
Le point éclair est également plus bas pour l?éther (? 40 °C) que pour l?acétate
d?éthyle (? 4 °C). Le point éclair est la température minimale à laquelle, dans des
conditions spécifiées, un liquide émet des vapeurs en quantités telles qu?il en résulte un
mélange air/vapeur inflammable.
6.7. Exemple de substitution : expériences qualitatives sur la solubilité en MPSI(1) et PCSI(2)
L?expérience de la pluie d?or consiste à mélanger des solutions d?iodure de potassium et de nitrate de plomb pour observer la précipitation de l?iodure de plomb PbI2
(pluie d?or). On peut également étudier l?influence de la température sur cet équilibre
et faire une étude qualitative de déplacement d?équilibre.
Le nitrate de plomb est classé cancérogène de catégorie 2 (H351) et toxique
pour la reproduction de catégorie 1A (H360). Sa substitution est donc obligatoire. En
remplacement, on peut étudier la solubilité du dihydrogénophophate de potassium
KH2PO4 à différentes températures, on peut préparer une solution sursaturée en dissolvant à chaud 17,5 g de KH2PO4 dans 50 mL d?eau. Le tableau 5 fournit la solubilité du
dihydrogénophosphate de potassium en fonction de la température. On peut également
étudier la solubilité de l?acide benzoïque en fonction de la température [15].
Température (°C)
0
10
20
30
14,8
18,3
22,6
28
Température (°C)
40
50
60
80
Solubilité g/100 mL d?eau
35,5
41
50,2
70,4
Solubilité g/100 mL d?eau
Tableau 5 - Solubilité de NaH2PO4 en fonction de la température.
6.8. Exemple de substitution : le permanganate de potassium
(1) Mathématiques, physique et sciences de l?ingénieur.
(2) Physique, chimie et sciences de l?ingénieur.
Sécurité en travaux pratiques de chimie
Le Bup n° 1047
909
Cet exemple a été détaillé dans un article récent paru dans Le Bup [16].
CONCLUSION
Cet article illustre l?importance de se tenir au courant de la réglementation qui
régit le métier d?enseignant et qui précise les responsabilités de celui-ci lors de séances
de travaux pratiques. Il ne faut pas hésiter à contacter son conseiller académique en cas
de questions. En ce qui concerne les produits chimiques, la consultation des sites de
l?Agence européenne des produits chimiques et de l?INRS permet d?avoir des informations fiables et mises à jour régulièrement en fonction de l?évolution des connaissances
sur les dangers liés aux produits, des matériaux de protection, de la réglementation.
BIBLIOGRAPHIE ET NETOGRAPHIE
[1] Site de l?INRS :
https://www.inrs.fr
[2] Site de l?ECHA :
https://echa.europa.eu/fr/information-on-chemicals
[3] Site de l?Observatoire national de la Sécurité et de l?accessibilité des établissements
d?enseignement :
https://www.education.gouv.fr/les-fiches-prevention-de-l-observatoire-second-degre-5285
[4] La maîtrise de la protection entre vos mains :
https://www.kimtech.eu/fileadmin/Literature/KTS_6PP_NITRILE-FR.pdf
[5] Fiche de données de sécurité sur l?hydroxyde de sodium :
https://www.merckmillipore.com/FR/fr/product/msds/MDA_CHEM-106498?Origin=PDP
[6] Fiche de données de sécurité sur le cyclohexane :
https://www.fishersci.fr/store/msds?partNumber=10365360&productDescription=1LT+Cyclohexan
e%2C+for+HPLC&countryCode=FR&language=fr
[7] I. Wetzel, « Titrage direct des ions chlorures par argentimétrie et sans ion chromate : la méthode de Fajans », Bull. Un. Phys., vol. 96, n° 841 (1), p. 365-369,
février 2002.
[8] E. Antonot, « La sécurité en travaux pratiques de chimie », novembre 2014 :
http://ww2.ac-poitiers.fr/sc_phys/spip.php?article494
[9] M. Miramond et Mlle Giulianetti, « Analyse d?un parfum par chromatographie
d?adsorption », Bull. Un. Phys., vol. 80, n° 684, p. 865-870, mai 1986.
Vol. 116 - Octobre 2022
Édith ANTONOT et Patrice GUTEHRLÉ
Article expérimental
Union des professeurs de physique et de chimie
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Union des professeurs de physique et de chimie
[10] Académie d?Amiens, TP chimie n° 5, Synthèse et identification d?un arôme de
lavande :
http://spc.ac-amiens.fr/IMG/pdf/TP5_synthese.pdf
[11] F. Canaud et M.-O. Martineu, « Aspic, lavande et lavandin », Bull. Un. Phys.,
vol. 90, n° 789 (1), p. 1941-1950, décembre 1996.
[12] Académie de Versailles, Groupe de travail STL, Document élève - Seconde, « Synthèse de l?un des constituants de l?huile essentielle de lavande », année scolaire
2019-2020 :
https://phychim.ac-versailles.fr/IMG/pdf/synthese_et_hydro_a_distance_seconde_fiche_eleve.pdf
[13] Académie d?Aix-Marseille, Lycée Paul Cézanne, Seconde, TP chimie n° 4, « Synthèse et identification d?un arôme de lavande », 2005 :
https://www.lyc-cezanne.ac-aix-marseille.fr/website/enseignements/chimie/chi04.pdf
[14] Olympiades nationales de la chimie, « Synthèse de l?acétate de linalyle », 2013 :
https://docplayer.fr/45086803-Synthese-de-l-acetate-de-linalyle.html
[15] How to Make a Crystal Snow Globe With Benzoic Acid Crystals :
https://sciencenotes.org/how-to-make-a-crystal-snow-globe-with-benzoic-acid-crystals/
[16] E. Antonot, « Toxicité du permanganate de potassium », Bull. Un. Prof. Phys. Chim.,
vol. 115, n° 1039, p. 1137-1142, décembre 2021.
Édith ANTONOT
Professeure agrégée de chimie en section de BTS métiers de la chimie
Professeure retraitée depuis septembre 2020
Lycée Louis Vincent
Metz (Moselle)
Patrice GUTEHRLÉ
Conseiller de prévention académique
Coordonnateur académique risques majeurs
Académie de Nancy-Metz
Nancy (Meurthe-et-Moselle)
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