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INTRODUCTION L’eau est à la base de toute forme de vie et possède la propriété

INTRODUCTION L’eau est à la base de toute forme de vie et possède la propriété unique de dissoudre dans une certaine mesure chaque composant chimique. Cependant, elle contient à l’état brut, une foule importante de contaminants dont les principaux sont : les particules en suspension (y compris les colloïdes), les sels inorganiques dissous, les composés organique dissous, les micro-organismes, les pyrogènes et les gaz dissous. Afin de pouvoir utiliser une eau assainie, il faut purifier l’eau, c’est ce qu’on appelle plus communément le traitement de l’eau. Cela permet de supprimer ou de réduire le nombre de particules afin de pouvoir l’utiliser dans votre laboratoire.1 Définition de quelques concepts L'eau L’eau est le réactif le plus utilisé dans les laboratoires cliniques. Elle sert à tous les niveaux d’analyses chimiques, biologiques et physiques. Les méthodes utilisées couramment pour obtenir la qualité d’eau recherchée à partir de l’eau potable sont les procédés de distillation, d’osmose inverse et de désionisation. Laboratoire C'est un local aménagé pour faire des expériences, des analyses, et des recherches. 1 1 Différentes types d'eau et leur caractéristiques : On distingue 4 types d’eau purifiée : L’eau de qualité primaire : a le niveau de pureté le plus bas et possède normalement une résistivité de l’ordre des 1 à 50 µS/cm. L’eau de qualité primaire est utilisée pour le rinçage de la verrerie, l’alimentation d’autolaveur et la préparation générale de solutions. L’eau déminéralisée : possède habituellement une conductivité de l’ordre de 1.0 à 0.1µS/cm. Elle est utilisée pour des usages variés parmi lesquels la préparation de standards et de réactifs d’analyse, la dilution d’échantillon, l’alimentation des appareils biochimique et la préparation des solutions pharmaceutiques. L’eau pour usage général : a une haute pureté en termes de fractions ioniques et possède des niveaux bas de composés organiques et de micro-organismes. L’eau de cette qualité peut être utilisée pour une grande diversité d’applications, depuis la préparation des réactifs et de solutions tampons jusqu’à la préparation de milieux pour la culture cellulaire etles études microbiologiques. Cette eau peut être produite par double distillation ou par des systèmes de puriØcation d’eau associant différentes technologies. L’eau ultra-pure : peut être obtenue en « polissant » une eau ayant déjà été pré purifée par déminéralisation, osmose inverse ou distillation. L’eau ultra-pure est nécessaire pour un grand nombre de technique analytique comme la chromatographie liquide haute performance, la3hromatographie ionique et la spectrophotométrie d’absorption atomique. Une eau ultra-pure de qualité apyrogène est utilisée pour les applications telles que la culture de tissus et la fécondation in-vitro. Critères de l'eau ultra-pure : · Résistivité en MW×cm: 18,2 · Valeur TOC: max. 10 ppb · Teneur bactériologique en UFC/ml: < 1 · Teneur en particules > 0,22 µm/ml: < 13 Utilisation Il est d'usage d'utiliser de l'eau très pure (déminéralisée : eau sans ou avec des traces de sels minéraux) pour certaines opérations de rinçage en traitement de surface :la qualité d'eau de rinçage doit être suffisante pour évacuer correctement les polluants sans en apporter d'autres.L'eau ultrapure (UPW en anglais), qui peut être produite au terme d'une séquence de dix opérations comprenant l'osmose inverse, est requise en microélectronique[1] et en chimie analytique pour par exemple doser par spectrométrie3 des teneurs en ppb d'une espèce chimique en solution aqueuse.Dans le domaine de la santé, le niveau de qualité de l'eau utilisée est réglementé de manière stricte.Pour simplifier ː chaque fois que de l'eau doit entrer dans le corps humain ou au contact des organes ou des muqueuses, autrement que par la voie digestive normale, que ce soit directement ou indirectement (après séchage), l'usage d'une eau purifiée est requis. Quelques méthodes de purification d'eau au laboratoire Osmose inverse Osmose inverse (RO)L'osmose inverse, ou RO, est la technique de séparation sur membrane disponible la plus fine. La RO sépare les particules, ou autres matières en suspension, dont la dimension particulaire peut aller jusqu'à 0,001 microns. Elle permet d'éliminer les ions métalliques et d'éliminer complètement les sels aqueux. Plus sur l'osmose inverse et la pression osmotique. Une forte pression mécanique (en milliers d’hectopascals) est appliquée à une solution impure pour forcer l’eau à passer à travers une membrane semi-perméable. On appelle cela l’osmose inverse parce que l’osmose normale verrait l’eau pure se déplacer dans l’autre sens pour diluer les impuretés. L’osmose inverse est en théorie la meilleure méthode pour la purification à grande échelle de l’eau, mais il est difficile de créer de bonnes membranes semi-perméables. Selon le type de membrane, on obtient 85 à 98 % d’élimination des ions inorganiques, 99 % des colloïdes, bactéries, pyrogènes et virus, 80 à 98 % d’élimination de la silice. Cette méthode est parfois appelée hyper filtration Cette méthode est par exemple utilisée pour produire environ 90% de l’eau potable distribuée le long de la côte belge à partir du traitement des eaux usées dans une Station d’épuration : l’eau produite par osmose inverse subit une photo-oxydation par rayonnement ultraviolet puis est ensuite filtrée dans les dunes de sable, pendant environ 40 jours, avant d’être pompée et distribuée en eau potable.Il s’agit d’un procédé physique de déminéralisation non polluant sans adjonction de produits chimiques. Le procédé d’osmose inverse utilise une membrane semi-perméable afin de séparer les solides dissouts, la matière organique, les virus et bactéries de l’eau. En fonctionnement, l’eau est pressée sur le module et pénètre au travers des couches de la membrane, elle est ensuite recueillie dans le support poreux (perméat). Les sels retenus sont directement évacués au rejet (concentrat). Les appareils classiques de commerce produisent 9 litres de concentrat pour 1 litre d’eau déminéralisée produite. Ce concentrat peut être utilisé dans une certaine mesure pour d’autres usages mais lorsqu’il est jeté il en résulte un certain gaspillage de l’eau dans un rapport de 1 à 10.FiltrationL’eau est passée à travers un filtre qui intercepte les petites particules. Plus petites sont les mailles du filtre, plus petite doit être une particule pour passer. La filtration peut être accomplie comme traitement tertiaire d’une eau brute, comme traitement secondaire d’une eau usée ou comme unique traitement si on parle d’une filtration transmembranaire. Les filtres les plus communs dans les stations de traitement d’eau sont les filtres au sable et à l’anthracite. Les filtres s’assurent que l’eau qui en sort respecte les normes en vigueur (ou mieux) en ce qui concerne la turbidité (la couleur ayant été enlevée par l’étape précédente). Les virus et bactéries peuvent toutefois passer au travers des filtres c’est pourquoi l’étape finale de désinfection est obligatoire. ÉbullitionL’eau est maintenue à ébullition un temps suffisamment long pour inactiver ou tuer les microorganismes qui vivent dans l’eau à température ambiante. L’ébullition n’élimine pas les solutés qui ont une température d’ébullition supérieure à celle de l’eau, au contraire leur concentration peut augmenter si de l’eau s’évapore. L’autoclave et la Cocotte minute raffine et améliore le procédé en y ajoutant une pression élevée, qui évite la fuite de l’eau et augmente sa température avant ébullition.ÉlectrodialyseDans l’électrodialyse, on utilise des membranes échangeuses d’ions. La force motrice est le courant électrique qui permet l’élimination des ions de la solution devant par exemple être dessalée (eau de mer, eau saumâtre) : plus l’eau est salée, plus la consommation électrique est importante.Déminéralisation par échange d’ionsDans ce cas, l’eau est passée à travers une colonne chargée de résine qui capte les ions en libérant en échange des ions hydroxyde (pour les ions négativement chargés : sulfate, carbonates, etc.) ou hydronium (pour les ions positifs : calcium, magnésium, autres métaux, etc.), qui se recombinent pour reformer de l’eau. Dans de nombreux laboratoires, cette méthode de purification a remplacé la distillation car elle procure un grand volume d’eau très pure plus rapidement et en consommant moins d’énergie. L’eau obtenue de cette façon est appelée eau désionisée ou eau déminéralisée. Contrairement à la distillation, la déminéralisation permet une production à la demande. Les résines échangeuses d’ions sont parfois couplées à une post-filtration afin d’éliminer les particules issues de la résine.Photo-oxydationL’eau subit un rayonnement ultraviolet de haute intensité. Cela permet de cliver et d’ioniser les composés organiques, qui peuvent ensuite être éliminés dans les colonnes échangeuses d’ions. Cela provoque en outre l’apparition de composés oxydants, capables de détruire les micro-organismes et certaines molécules 6Références bibliographiques Afir D et Mezaoua, (1984), « Application et dimensionnement d'un procédé de coagulation-floculation pourle traitement des eaux résiduaires de la papeterie de Baba Ali », mémoire d'ingéniorat, école nationale de polytechnique. Alain B, Laurence B, (Avril 2001). « Pollution de l'eau et santé humaine. Laboratoire de biogénotoxicologie et mutagenèse environnementale », Université Euro- Méditérranée Tehys. Allouche F, Lamri.D, .et Zahf,F, (1999). « Surveillance de la qualité bactériologique et physico-chimique des eaux de contamination niveau des trois communes : Ali boussid,Saby, Ben Badis, wilaya de Sidi Bel Abbes »,mémoire de fin d'étude d'ingénieur d'état en biologie, Université de sidi bel Abbes. Asano T, (1998). Wastewater reclamation and reuse.Water quality management library, 1475p. Baumont S, Camard J-P, Lefranc A, Franconi A,(2004). Réutilisation des eaux usées: risques sanitaires et faisabilité en Île-de-France. Rapport ORS, 220p. Bechac J.P. et Boutill P, (1987)., Traitement des eaux usées, uploads/Litterature/ tp-bio-clinique.pdf