Sorbonnes de laboratoire

Lors de l’utilisation d’un agent chimique dangereux dans une opération de broyage, de pesée, de pipetage, de transfert, d’extraction ou de nettoyage, les particules fines de poudre et les vapeurs de liquides se répandent dans l’air ambiant :  il y a un risque important d’inhalation pour le manipulateur et pour les autres personnes présentes dans le local.

Sorbonne de laboratoire et VLEP

Selon les caractéristiques du produit concerné, la durée de l’exposition et la quantité de produit présent dans l’air, l’inhalation peut être dangereuse pour la santé.

Pour les produits ayant une toxicité par voie respiratoire, des « Valeurs Limites d’Exposition Professionnelle » (appelées VLEP) ont été établies. Ce sont les concentrations dans l’air qu’il ne faut pas dépasser.

Les VLEP sont exprimées en milligramme par mètre cube d’air ou en ppm (partie par million). 
Les valeurs en ppm expriment le nombre de molécules tolérées pour un million de molécules d’air. L’expression en ppm permet ainsi de comparer plus facilement les niveaux de toxicité de différents produits.

On définit deux types de VLEP :

• la VME (Valeur Moyenne d’Exposition) qui traduit un danger moyen et à long terme. Pour un produit donné, la VME indique une concentration limite moyenne pour une exposition sur une journée de travail.
• la VLCT (Valeur Limite d’Exposition à Court Terme – 15 mn) qui traduit un danger immédiat. La VLCT vise à protéger les utilisateurs de produits chimiques des effets toxiques aigus

Plus les VLEP sont faibles, moins il faut de produit pour atteindre la limite d’exposition respiratoire. 
Pour les CMR, aucune exposition respiratoire n’est tolérée. On ne définit donc pas de VLEP.

Au laboratoire, l’exposition respiratoire aux produits toxiques à VLEP basse et aux CMR peut être évitée grâce à l’utilisation d’équipements de protection collective, appelés sorbonnes. En France, c’est la norme européenne EN 14175 qui encadre et évalue les performances de confinement de ces appareils.

Fonctionnement de la sorbonne de laboratoire

Les sorbonnes sont des hottes aspirantes, permettant de confiner les vapeurs et aérosols de produits chimiques à l’intérieur d’une enceinte ventilée. La protection du manipulateur est assurée par le flux d’air entraînant le produit dangereux vers l’extérieur ou sur des filtres permettant sa capture.

Les sorbonnes disposent d’une ouverture de travail réglable en hauteur, permettant d’accéder à l’espace de travail.

L’écran mobile peut être levé pour installer du matériel, déposer les produits dans l’enceinte ou encore pour la nettoyer. L’écran mobile est toutefois limité par deux butées (haute et basse).

• La butée haute est prescrite par le fabricant pour assurer le confinement. 
• La butée basse ménage une entrée d’air suffisante pour le bon fonctionnement de l’enceinte. 

Les deux types de sorbonnes

Il existe deux types de sorbonne adaptées à la manipulation de produits chimiques dangereux : les sorbonnes extractives et les sorbonnes à recirculation. 

• Une sorbonne extractive est une enceinte ventilée raccordée à un réseau ouvert sur l’atmosphère extérieure.
• Une sorbonne à recirculation (ETRAF*)  est une enceinte sans connexion avec l’atmosphère extérieure. 

ETRAF : Enceintes pour Toxiques à Recyclage d’Air Filtré

1) Sorbonnes extractives

Les sorbonnes extractives sont adaptées à la manipulation de la majorité des produits chimiques liquides.

Elles sont également adaptées aux évaporations de grandes quantités de produits. Ce sont des équipements à très large spectre
d’utilisation !

Les sorbonnes extractives rejettent l’air pollué vers l’extérieur du bâtiment. Toutefois, certaines sorbonnes à extraction sont équipées de filtres pour éviter ces rejets dans l’atmosphère.

Pour remplacer l’air extrait vers l’extérieur, c’est l’air du local qui est aspiré et une compensation d’air dans le local est donc nécessaire.

Son positionnement doit être étudié afin de ne pas perturber les flux. Enfin, du fait de la connexion vers l’extérieur, les sorbonnes extractives sont des installations fixes.

2) Sorbonnes à recirculation (ETRAF)

Les sorbonnes à recirculation n’ont pas de connexion avec l’extérieur. Elles filtrent l’air pollué puis rejettent l’air filtré dans l’atmosphère du laboratoire.

Les filtres ont donc une importance majeure car ils doivent assurer la rétention des polluants. Si les filtres ne sont pas adaptés aux produits manipulés, les produits toxiques sont rejetés dans la pièce de travail.

Les sorbonnes à recirculation peuvent être équipées de deux types de filtres : les filtres particulaires et les filtres moléculaires.

• Les filtres particulaires retiennent mécaniquement les particules émises lors de la manipulation de produits en poudre.

• Les filtres moléculaires retiennent par adsorption les molécules de gaz ou les vapeurs issues de l’évaporation des produits liquides. De ce fait, il est nécessaire de vérifier la compatibilité entre le produit manipulé et le filtre qui équipe l’ETRAF utilisée.

Les ETRAF ont donc un spectre étroit d’utilisation  Elles sont adaptées à la manipulation d’une liste restreinte de produits, cette liste étant dépendante des filtres installés.

Pour en savoir plus sur les filtres pouvant équiper cet EPC, consultez notre article dédié : sorbonnes à recirculation et filtres.

Recommandations pratiques

Pour que la barrière de protection aéraulique fonctionne correctement, il faut respecter une vitesse optimale du flux d’air et éviter les turbulences.

La hauteur d’ouverture de l’écran de façade influence cette vitesse du flux d’air. Une vitesse trop élevée crée des turbulences dans l’enceinte, nuisibles au confinement. 
De même, si la vitesse est trop faible, comme lorsque l’écran est ouvert au-delà de la butée haute, la performance de confinement peut baisser.

Il est donc important de respecter les recommandations prescrites par les fabricants.
Il est également important de respecter la hauteur d’ouverture de l’écran pour protéger l’opérateur de projections éventuelles pendant les manipulations.

Pour limiter les turbulences, il faut éviter de rompre la barrière par des passages de mains trop fréquents, ou trop brusques, qui permettraient aux polluants de ressortir de l’enceinte par l’ouverture de travail.

Il est également important de respecter certaines règles pour l’implantation des sorbonnes dans le laboratoire afin d’empêcher les dégradations du confinement. Le positionnement de la sorbonne dans la pièce doit donc être réfléchi préalablement à son installation : éloigné des itinéraires de circulation, à distance suffisante des paillasses, à l’abri des entrées et sorties des personnes.

Limite d’utilisation des sorbonnes

De nombreux produits toxiques ou CMR (Cancérogènes, Mutagènes, Reprotoxiques) existent sous forme de poudres fines ou ultrafines. La pesée de ces produits très dangereux ne doit pas être effectuée sous une sorbonne.

En effet, ces enceintes ne conviennent pas pour la pesée de poudre du fait de leurs régimes aérauliques turbulents. Il y a un risque trop important de perte de confinement !

Pour la pesée de poudre, on utilisera des enceintes particulières, appelées « postes de pesée sécurisés » ou « PPS« . 

La supériorité de protection est liée à la géométrie du flux d’air laminaire : il entraîne les produits manipulés vers l’arrière et empêche tout reflux vers l’opérateur.

Les PPS disposent d’une ouverture fixe, suffisante pour manipuler correctement autour d’une balance, tout en respectant les normes de confinement des sorbonnes ou des ETRAF. 

Et, bien sûr, les PPS sont équipés de filtres particulaires puisqu’ils sont essentiellement destinés à la pesée de poudre ! Rappelons toutefois qu’il est interdit de manipuler un solvant sous un poste de pesée sécurisé non équipé de filtres moléculaires : les vapeurs, ne pouvant pas être adsorbées, seraient rejetées dans la pièce !