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Agitateur (chimie) Un agitateur est un élément d'une unité de procédé ayant pou

Agitateur (chimie) Un agitateur est un élément d'une unité de procédé ayant pour but d'assurer l'homogénéisation d'un milieu (homogénéisation du point de vue des composants du milieu et/ou de la température). Il existe différents types d'agitateur en fonction du milieu, de la configuration de l'unité et de l'effet désiré. Laboratoire Barreau magnétique sur une plaque chauffante faisant également office d'agitateur Un agitateur est une baguette de verre qui permet de remuer une solution dans un récipient. Son utilisation peut être remplacé par un barreau magnétique en association avec une plaque chauffante. Génie des procédés L'agitation est un élément important du design d'un procédé tant du point de vue de la sécurité que de l'optimisation. L'industrie chimique a développé une grande quantité d'agitateurs pour répondre à ses différents besoins. Les agitateurs se classent en fonction de 2 grandes classes: agitateurs pour un mélange radial et ceux pour un mélange axial1. Mélange radial Le mélange radial provoque un mouvement au niveau de l'agitateur: le fluide part du centre du récipient, est propulsé par l'agitateur vers les parois d'où il est renvoyé vers le centre. Type d'agitateur: •Turbine •Ancre •Plaque •Grille •Impeller 1R. R. Hemrajani, G. B. Tatterson, « Mechanically Stirred Vessels », dans Handbook of Industrial Mixing, 2004, p. 345 [ lien DOI ] Mélange axial Le mélange axial provoque un mouvement dans tout le récipient: l'agitateur agit comme une pompe qui aspire le fluide le long de son axe avant de le rejeter vers le bas. Le fluide remonte alors le long des parois et une fois dans la partie supérieure du récipient est aspiré vers le centre avant de redescendre. Type d'agitateur : •Hélice •Turbine à pales inclinées •Agitateur ruban Voir aussi •Agitateur industriel Autoclave Autoclave moderne de laboratoire Un stérilisateur d'antenne chirurgicale avancée de la Première Guerre mondiale Un autoclave est un récipient à parois épaisses et à fermeture hermétique conçu pour réaliser sous pression (de quelques bars) soit une réaction industrielle, soit la cuisson ou la stérilisation à la vapeur. Pour qu'un matériel soit considéré comme stérile, la probabilité théorique d'isoler un germe doit être inférieure à 1 %. C'est le niveau d'assurance de stérilité (NAS) réglementé par la norme EN 556. Le principe de l'autoclave a été inventé par Denis Papin en 1679, le 9 avril 1820 Pierre-Alexandre Lemare dépose un brevet "Marmite autoclave" qui sera améliorée par Nicolas Appert 2. Son successeur et continuateur, Raymond Chevallier-Appert, déposera, le 28 décembre 1852, le brevet de la pratique de stérilisation sous le titre de « autoclave avec manomètre spécial »3, ancêtre du stérilisateur actuel à vapeur. En 1879 Charles Chamberland améliore le procédé à des fins médicales4. On appelle autoclavage un cycle d'utilisation d'un autoclave et autoclaver est le verbe. Principe de stérilisation Les agents stérilisants sont la vapeur d'eau saturée sous pression ou l'eau surchauffée. La chaleur associée à l'humidité provoque la destruction des germes en réalisant une dénaturation protéique par hydrolyse partielle des chaînes peptidiques. La stérilisation par la vapeur est le mode de stérilisation le plus utilisé en milieu hospitalier. Quatre éléments importants •La qualité de la vapeur, qui doit être saturée et homogène ; •La température, qui doit être régulée au plus proche du barème ; •La pression suivant la loi de Regnault ; •La qualité de l'eau, la présence de substances en suspension risque d'entraîner une altération de la charge à stériliser de même que la présence de chlore dans l'eau peut endommager l'inox de manière irrémédiable. Les quatre phases du cycle de stérilisation 1. Montées simultanées en pression par injection d'air comprimé et en température par injection de fluide caloporteur (vapeur ou eau surchauffée). 2. Palier ou stérilisation. La température de palier est maintenue pendant un temps donné par le barème de stérilisation. 3. Refroidissement. Diminution du couple température / pression. 4. Retour à la pression atmosphérique 2Jean-Paul Barbier Nicolas Appert inventeur et humaniste page 149 et 171, et L'art de conserver par Appert 1831. 3Académie des Sciences Morales et Politiques, Rétrospective du développement durable : les révolutions industrielles, M. Michel Drancourt, séance du lundi 27 mai 2002 4villa-louis-pasteur.org À noter qu'une première étape constituée de successions de mises sous vide et d'injections de vapeur permet d'augmenter l'efficacité du palier de stérilisation en retirant l'air contenu dans la chambre de stérilisation et dans la charge à stériliser. En effet, les poches d'air constituent des points froids où la force stérilisatrice est diminuée. Un cycle d'autoclave a une durée variable en fonction du barème appliqué et du type d'objet à stériliser. En France depuis la circulaire n° 100 du 11/12/95 et 138 du 14/03/01, afin de faire face aux risques liés aux agents transmissibles non conventionnels (ATNC) les cycles à 134 °C sont obligatoires pendant un temps de plateau (phase 3) de 18 minutes. Ceci est appliqué aux hôpitaux, cela dépend du type de charge microbienne à traiter. Validation d'un cycle de stérilisation La valeur stérilisatrice, souvent appelée F0 ou VS, exprime la valeur létale (en minute) du cycle par rapport à un plateau théorique de stérilisation à 121.1 °C. Éléments obligatoires Selon la législation française, chaque autoclave doit pouvoir supporter une pression supérieure de 1/3 à sa pression d'utilisation maximale (si le timbre5 est de 3 bars, la pression d'épreuve est de 4 bars). Le timbre indique que l'autoclave a été testé par une organisation certifiée par le bureau des mines. Il doit être éprouvé au moins une fois par décennie, puis à chaque incident ou à chaque changement de place. Un autoclave doit comporter un manomètre gradué pour lecture directe de la pression, un thermomètre à lecture directe, un thermomètre enregistreur et deux soupapes de sécurité qui s'actionnent si la pression est supérieure à 3 bars. La soupape de sécurité de la chambre peut être remplacée par un disque de rupture, jugé plus sanitaire (utilisation industrie pharmaceutique) Principe d'un autoclave en biologie Le principe est généralement d'atteindre la stérilité microbiologique. 5Marque (poinçon, plaque) que l'Administration appose, après épreuve, sur un appareil à vapeur pour indiquer la pression maximale qu'il peut supporter Principe d'un autoclave de chimie Les autoclaves de chimie travaillant sous haute pression sont soumis à la DESP (Directive Européenne Sous Pression). Ils sont le plus souvent équipés d'un disque de rupture (pastille d'éclatement) qui s'apparente à un fusible sous pression. En chimie, un autoclave permet de réaliser des réactions sous pression, telles que des hydrogénations, polymérisations, minations, etc. Les autoclaves de chimie ou de recherche permettent de travailler à des pressions jusqu'à 5000 bars et des températures allant jusqu'à 900 °C6. Les autoclaves peuvent être équipés d'un système d'agitation qui sera à entraînement magnétique afin de s'isoler de la pression et de créer un vortex uniforme à l'intérieur du réacteur. Ainsi de nombreuses manipulations de recherche et expérimentations en laboratoire sont réalisées à partir d'autoclaves (recherche pharmaceutique, chimique, pétrolière...). Pour des améliorations de procédés ou en recherche fondamentale, le volume des autoclaves varie de façon inversement proportionnelle à la pression qu'ils doivent supporter. Ainsi, un autoclave de petit volume (50 cm³ à 300 cm³) supportera plus facilement la pression qu'un autoclave ayant un volume plus important (5 à 10 litres). Les autoclaves haute pression (ou réacteurs de recherche plus communément surnommés bombes de laboratoire) sont exclusivement réalisés dans des matériaux métalliques permettant d'offrir une résistance à la pression. La matière de fabrication la plus couramment utilisée pour les autoclaves étant l'inox en nuance 316 SS. D'autres métaux tels que l'Hastelloy C276 ou l'Inconel 600 sont utilisés pour des applications corrosives ou très haute température (Ex: 900 °C)7. Traitement autoclave des bois Un traitement sous vide ou sous pression, et à la chaleur permet une meilleure imprégnation des pesticides ou colorants dans le bois, dans l'aubier notamment (le cœur est moins accessible aux produits, mais il est aussi naturellement plus résistant). Voir aussi 6Voir par exemple le Site de la Société Autoclave France ou Site de Lagarde Autoclaves 7B.Foltzer -Autoclave-france. Articles connexes •Hygiène •Désinfection •Conservation des bois •APAVE , un organisme de certification d'appareils à vapeur en France Bain-marie Bain-marie utilisé pour faire fondre du chocolat. En cuisine, le bain-marie désigne un liquide chaud servant au chauffage d'un récipient contenant un mets ou une préparation à chauffer. Par extension, le bain-marie désigne également le récipient contenant le liquide chaud. On appelle cuisson au bain- marie la cuisson utilisant le bain-marie. Le bain-marie contient un liquide (eau ou huile, par exemple), alors que le récipient au-dessus contient le mets ou la préparation. Cette technique de chauffage présente l'avantage d'éviter un apport de chaleur trop brutal et permet de contrôler le chauffage en évitant à peu près tout risque de calcination, même partielle. L'huile est utilisée lorsqu'il faut atteindre des températures supérieures à 100 °C. Ce dispositif est également utilisé en chimie, surtout en chimie organique lors de synthèse organique, et en biologie moléculaire. Histoire Selon le chimiste allemand Lippmann, le médecin et mathématicien grec du Ve siècle av. J.-C. Hippocrate de Chios et le naturaliste Théophraste IVe siècle av. J.-C. ont les premiers décrit la technique du bain-marie8. On attribue la uploads/Industriel/ collection.pdf