méthodes d'analyses medicales livre

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 Faculté des Sciences Pharmaceutiques et Biologiques Université Henri Poincaré - Nancy 1 INITIATION A LA MANIPULATION  2 ème  année Année universitaire 2004-2005

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Facult des Sciences Pharmaceutiques et Biologiques Universit Henri Poincar - Nancy 1

INITIATION A LA MANIPULATION2me anne

Anne universitaire 2004-2005

Avertissement

Ce polycopi dinitiation la manipulation regroupe des informations prcieuses pour les divers TP de votre scolarit. Il sera dune grande utilit durant toutes vos annes dtudes et doit tre considr comme un outil de rfrence. A ce titre, conservez-le porte de main et au besoin, relisez-le. Il est recommand de venir la sance de TP ou de TD en ayant pris connaissance du contenu de la sance.

Pour les sances de Travaux pratiques, vous devez apporter: votre poly dInitiation la manipulation, votre cahier de laboratoire, une blouse blanche, un feutre-marqueur pour le verre, une calculatrice, et des feuilles de dessin format A4. En outre, les tudiants prsentant une allergie au latex doivent se procurer des gants de vinyle (en supermarch) pour pouvoir manipuler les produits dangereux.

Photo de couverture : Microscope du roi Stanislas Leszczynski, construit par Alexis Magny, en 1751. - Muse Lorrain, Nancy.

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PLAN

1 - SUIVI ET RENDU DES RESULTATSPRESENTATION DU CAHIER DE LABORATOIRE APPRENTISSAGE DE LA REDACTION DUN COMPTE-RENDU RAPPEL SUR TRACE DES COURBES, CALCUL DINCERTITUDE, PRESENTATION DES RESULTATS EXERCICES DAPPLICATION DES CALCULS DINCERTITUDE

45 7

8 31

2 - REGLES DHYGIENE ET DE SECURITE AU LABORATOIREPRODUITS CHIMIQUES PRODUITS BIOLOGIQUES GESTION DES DECHETS CHIMIQUES ET BIOLOGIQUES SECURITE AU LABORATOIRE, SECURITE DES LOCAUX

3233 40 41 46

3 - MESURE DES VOLUMES ET DES MASSESVERRERIE, PIPETAGE, PESEE VERRERIE ET VOLUMETRIE

4748 59

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4 MICROSCOPIELE MICROSCOPE A FOND CLAIR EXAMEN A LETAT FRAIS ET A LIMMERSION MICROMETRIE NUMERATION DELEMENTS FIGURES

6061 72 74 76

5 METHODES DE SEPARATION ET DANALYSE QUALITATIVEELECTROPHORESE DE ZONE CENTRIFUGATION CHROMATOGRAPHIE SUR COUCHE MINCE

7980 86 87

6 - DOSAGES COLORIMETRIQUES ET NEPHELEMETRIQUESNEPHELEMETRIE SPECTROMETRIE

9596 97

7 - NOTIONS DE METROLOGIE, CALCULS DINCERTITUDE, CONTROLE DE QUALITEAPPLICATION DES CALCULS DINCERTITUDE QUALIFICATION DES APPAREILS ET NOTION DE CONTROLE DE QUALITE

102103 104

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SUIVI ET RENDU DES RESULTATS

PRESENTATION DU CAHIER DE LABORATOIRE

APPRENTISSAGE DE LA REDACTION DUN COMPTE-RENDU

RAPPEL SUR TRACE DES COURBES, CALCUL DINCERTITUDE, PRESENTATION DES RESULTATS

EXERCICES DAPPLICATION DES CALCULS DINCERTITUDE

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PRESENTATION DU CAHIER DE LABORATOIREV.PICHON

1. ButCette procdure dfinit les rgles de base suivre pour llaboration, la rdaction et la bonne tenue dun cahier de laboratoire de travaux pratiques. Cest une initiation aux bonnes pratiques de laboratoire ainsi qu la tenue dun cahier de manipulations que le futur diplm sera amen mettre en pratique dans le cadre de ses fonctions professionnelles, aussi bien en recherche, en industrie, dans le milieu hospitalier ou lofficine. Ce cahier doit permettre ltudiant de garder une trace crite de ce quil fait en TP et dacqurir la rigueur indispensable la prise de notes lors dun travail exprimental. Il permettra galement de rdiger le compte rendu de TP correspondant. Les modalits particulires, rpondant des objectifs pdagogiques propres adapts certains TP, sont prcises dans le polycopi relatif chaque TP.

2. EtendueCette procdure sapplique lensemble des travaux pratiques du cursus des tudes pharmaceutiques.

3. ElaborationLe cahier de laboratoire est un document de travail personnel dont le contenu doit pouvoir tre utilis par toute autre personne (cf paragraphe 3.2.). A ce titre il doit tre tenu sous une forme bien dfinie et tre rdig de manire claire et lisible. 3.1. Format Le cahier, fourni ltudiant au dbut de la 2me anne, sera de format 21,0 29,7 cm, broch (sans spirales), et toutes les pages devront tre numrotes. Son prix sera ajout la carte de polycopis. 3.2. Rdaction Sur la premire page (page 001), ltudiant indiquera : nom, prnom, anne dtude, anne universitaire. Les pages 002 005 seront rserves lcriture de la table des matires qui sera actualise au fur et mesure des sances. Ce cahier est un document de travail, il doit donc tre complt sur place et chaque sance, si besoin est. Le cahier de laboratoire doit tre suffisamment complet pour quon puisse sy rfrer et raliser nouveau lexprience dcrite dans les mmes conditions exprimentales et obtenir les mmes rsultats dans les limites derreur tablies. On pourra trouver dans ce cahier et pour chaque sance : - le titre de lexprience - la dmarche exprimentale - les conditions exprimentales - les observations - les mesures - un exemple de calcul et/ou un traitement prliminaire des donnes - ainsi que tout commentaire ou apprciation utile au bon droulement de la manipulation y compris les problmes rencontrs et les solutions apportes.

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Tous ces lments sont indispensables la rdaction du rapport de TP correspondant la sance ; le but nest pas de recopier le polycopi. 3.3. Tenue Le cahier tant numrot, aucune page ne pourra tre arrache. Une encre ineffaable sera utilise la rdaction. Ecrire directement dans le cahier sans rien retranscrire, pas de feuilles volantes. Si une erreur est constate, il faudra la rayer proprement sans la faire disparatre et crire ct la correction ainsi que le motif.

4. ContrleLes enseignants contrleront chaque cahier lors des travaux pratiques, vrifieront quil est rgulirement rdig et le viseront. A lissue des TP, sil a t constat que ce cahier est inexistant ou non tenu jour rgulirement, un retrait de points est prvu sur la note finale. Cette valuation est laisse lapprciation des enseignants responsables.

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APPRENTISSAGE DE LA REDACTION DUN COMPTE-RENDU

CONSIGNES POUR LA PRISE DE CROQUIS

Les observations faites au microscope donnent lieu des dessins, vous permettant de conserver un souvenir prcis de ce que vous avez observ. Lexcution de ces dessins ncessite une observation et une interprtation trs prcises des prparations microscopiques. De plus, ils permettent la vrification du travail. Ils seront rendus ds la fin de la sance. Ces dessins, excuts uniquement au crayon de papier, doivent tre la reprsentation aussi exacte que possible des objets observs. C'est pourquoi il faut respecter les proportions relatives des divers lments, et reprsenter tous les dtails trs scrupuleusement. Le trait de crayon doit tre fin et net, les raccords imperceptibles. Les hachures et les autres symboles (croix, ronds) qui peuvent tre employs dans les schmas, doivent tre proscrits de tout dessin de dtail. Il est inutile de reprsenter l'observation au faible grossissement (sauf dans quelques cas qui seront signals au moment voulu) : apporter au contraire tous les soins l'observation au fort grossissement qui est, le plus souvent, la seule intressante. Les dessins doivent comporter une lgende prcise, comportant notamment le grossissement utilis, et des annotations dtailles (faire mention de la forme, de la couleur, de la quantit ventuellement). Des traits de rappel indiqueront tous les dtails intressants du dessin. Dans la mesure du possible, ils seront horizontaux et ne se recouperont pas. Ils seront placs droite du dessin bien centr. Les lgendes seront crites galement au crayon de papier. Les dessins seront faits uniquement du ct recto de chaque feuille.

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RAPPEL SUR TRACE DES COURBES, CALCUL DINCERTITUDE, PRESENTATION DES RESULTATS NOTIONS DE METROLOGIEV. PICHON On ne connat bien le phnomne que lorsquil est possible de lexprimer en nombres. Lord Kelvin La mtrologie est lart de la quantification, cest--dire la reprsentation numrique des phnomnes physiques qui peuvent alors tre compars, vrifis et reproduits. Les grandeurs sont mesures laide dunits qui constituent un systme. Celui-ci doit tre reconnu par tous les utilisateurs, il doit tre simple et cohrent ; cependant, il ne peut tre dfinitif car il est tributaire de lvolution des connaissances et des techniques. Depuis 1989, la Confrence Gnrale des Poids et Mesures a pour rle dtudier les problmes poss par la Mtrologie et dimposer un systme unique. En France, le seul systme lgal est le Systme International ou S.I.

1 - Les grandeursLa notion de grandeur ne peut tre dfinie de manire irrfutable. Il sagit dentits qui reprsentent entre elles une analogie (masse, longueur, temps). Elles peuvent varier et on peut dfinir des quantits ou des tats. 1.1. Les grandeurs mesurables Une grandeur est mesurable si on peut dfinir le rapport de deux grandeurs de lespce considre. La mesure sera donc dpendante du choix de lunit. Ces grandeurs peuvent tre : - additives : il est alors possible de dfinir lgalit et la somme (exemple: la masse) - non additives : laddition na pas de sens physique (exemple: temprature, masse volumique) - individualit unique : elles ne sont pas susceptibles de variation. Il sagit des constantes universelles (constante de Planck, constante molaire des gaz parfaits) ; ces grandeurs nont pas dunit, mais leur valeur numrique dpend du systme utilis. 1.2. Les grandeurs reprables On ne peut pas dfinir le rapport entre deux grandeurs identiques. On peut seulement donner une hirarchie (intensit olfactive, chelle de duret de Mohs).

2 - Dimensions des grandeurs Units2.1. Dfinition Il faut, pralablement cette tude, tablir une classification. a) Les grandeurs fondamentales Lanalyse dimensionnelle montre que lensemble des grandeurs na que trois degrs de libert. Il suffit donc de choisir trois grandeurs indpendantes lune de lautre pour dfinir toutes les autres. La longueur, la masse et le temps ont t retenus.

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b) Les grandeurs principales Pour des raisons pratiques, le Systme International utilise non pas trois mais sept grandeurs de rfrence. - Longueur - Masse - Temps - Temprature - Intensit du courant lectrique - Intensit lumineuse - Quantit de matire On y ajoute : - Langle plan - Langle solide c) Les grandeurs drives Elles sont dfinies partir des grandeurs principales (surface, pression, capacit). 2.2. Dimensions A chaque grandeur principale a t attribue une dimension symbolise par une lettre (L - M T - - I C). Les grandeurs drives auront donc pour dimension une combinaison des symboles prcdemment tablie en fonction de la description physique de cette grandeur. Exemple : Pression = = = = = Force / Surface (Masse x Acclration) / Surface (Masse x Longueur) / (Temps x Temps x Surface) M L T-2 L-2 M L-1 T-2

On peut faire les remarques suivantes: - Une grandeur peut ne pas avoir de dimension (1 et non 0) si la somme algbrique de tous les exposants est gale zro. - Il nexiste pas de grandeur dont la somme algbrique des exposants est suprieure 4. - Une grandeur drive peut tre obtenue par la combinaison dautres grandeurs drives et tmoigner ainsi de linteraction des diffrents phnomnes physiques. Exemple: M L-1 T-2 Pression ML-1T2 Pression = = = = M L2 T-3 / L3 T-1 Puissance / Dbit M L T-2 / L2 Force / Surface

La premire quation correspond au fonctionnement dune pompe, la deuxime au manomtre soufflet. Si les deux membres dune relation traduisant des lois de la physique nont pas la mme dimension ( un facteur numrique sans dimension prs), cette relation est inexacte. 2.3. Units 2.3.1. Dfinition Cest une quantit de grandeur qui sert de rfrence pour exprimer la mesure de cette grandeur.

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Elle est reprsente de faon plus ou moins arbitraire par un talon. Cette notion est volutive en fonction de la progression des connaissances et des techniques. Le choix des units, correspondant aux grandeurs principales dfinies prcdemment, dcrit le Systme International (J.O.Dcret 75.1200 du 4 dcembre 1975). - Longueur : mtre Longueur gale 1 650 763,73 longueur donde, dans le vide, de la radiation correspondant la transition entre les niveaux 2 p10 et 5 d5 de latome de krypton 86. - Masse : kilogramme Masse du prototype en platine iridi qui a t sanctionn par la Confrence gnrale des poids et mesures tenue Paris en 1989 et qui est dpos au Bureau international des Poids et Mesures. - Temps : seconde Dure de 9 192 631 770 priodes de la radiation correspondant la transition entre les deux niveaux hyperfins de ltat fondamental de latome de csium 133. - Intensit de courant lectrique : ampre Intensit dun courant lectrique constant qui, maintenu dans deux conducteurs parallles, rectilignes, de longueur infinie, de section circulaire ngligeable et placs une distance de 1 mtre lun de lautre dans le vide, produirait entre ces conducteurs une force de 2.10-7 newton par mtre de longueur. - Temprature : - kelvin Le kelvin, unit de temprature thermodynamique, est la fraction 1/273,16 de la temprature thermodynamique du point triple de leau. - degr Celsius La temprature Celsius t est dfinie par la diffrence t = T - T0 entre deux tempratures thermodynamiques T et T0 avec T0 = 273,15 kelvins. - Quantit de matire : mole Quantit de matire dun systme contenant autant dentits lmentaires quil y a datomes dans 0,012 kilogramme de carbone 12. - Intensit lumineuse : candela Intensit lumineuse dans la direction perpendiculaire dune surface de 1/600 000 mtre carr dun corps noir la temprature de conglation du platine sous la pression de 101 325 pascals. - Angle plan : radian Angle qui, ayant son sommet au centre dun cercle, intercepte, sur la circonfrence de ce cercle, un arc dune longueur gale celle du rayon du cercle. - Angle solide : stradian Angle solide qui, ayant son sommet au centre dune sphre, dcoupe sur la surface de cette sphre, une aire quivalente celle dun carr dont le ct est gal au rayon de la sphre.

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2.3.2. Multiples et sous multiples On utilise des prfixes et les symboles suivants :Facteur multiplicatif 1018 1015 1012 109 106 103 102 101 10-1 10-2 10-3 10-6 10-9 10-12 10-15 10-18 Prfixe exa peta tra giga mga kilo hecto dca dci centi milli micro nano pico femto atto Symbole E P T G M k h da d c m n p f a

2.3.3. Ecriture a) Les noms des units sont grammaticalement des noms communs. Ils scrivent avec une minuscule et prennent un s au pluriel, sauf sils se terminent par s, x ou z (exception: quintal - quintaux). b) Les symboles des units sont exprims en minuscules romaines, sauf sils drivent dun nom propre (seconde : s ; newton: N) (exception: lohm : ) Le symbole nest pas suivi dun point. Il ne prend pas la marque du pluriel. c) Le nom et le symbole des multiples et sous-multiples de lunit de masse est appliqu au gramme et non au kilogramme. d) Les prfixes composs sont interdits (1 nm et non 1 mm). e) Le produit des symboles de plusieurs units est indiqu de prfrence par un point (N.m). Labsence de ce signe ne doit pas prter confusion. (Exemple: Nm (Newton.mtre) mais pas mN (millinewton). f) Les trois critures suivantes sont autorises : m/s ou m ou m.s-1 s Il ne peut y avoir plus dune barre oblique dans lexpression. Dans les cas compliqus des parenthses ou des puissances ngatives doivent tre utilises. m.kg/(s3. A) ou m.kg.s-3. A-1 et non m.kg/s3/A 2.4. Conversion dunits Lintroduction du systme S.I. a diminu la frquence des changements dunits. Cependant, dans la pratique, on rencontre encore des units non lgales. Le passage dun systme un autre systme cohrent (les grandeurs principales dfinissant toutes les autres) sobtient partir dun facteur multiplicatif. Celui-ci est gal au produit des rapports entre les units principales leves la puissance qui apparat dans lquation aux dimensions. 11

Exemple : soit un systme o les units principales sont le centimtre, le gramme et la seconde (systme C.G.S.) : la pression a pour unit la barye. Dans le Systme International, lunit de pression est le Pascal. Lquation aux dimensions de la pression est M L-1 T-2 : g M: = 10.10-3 kg L : cm = 10.10-2 m T: s =1 s Le facteur multiplicatif est : k = 10-3 x (10-2)-1 x 1 k = 1.10-1 -1 Une barye est donc gale 10 Pascal.

3 - Mesures et incertitudesUne mesure est le rsultat dun processus comprenant un certain nombre dtapes : - production dun signal - transformation du signal - transmission - amplification - conversion pour la prsentation de la mesure - prsentation (enregistrement - indication visuelle - aiguille, etc...) Toutes ces phases ne se retrouvent pas ncessairement impliques dans une mesure. On utilise essentiellement les techniques hydrauliques, pneumatiques, lectriques, lectroniques, mcaniques, optiques et parfois acoustiques. On ne peut jamais affirmer que les rsultats sont rigoureusement exacts. Les mesures peuvent tre influences par lobjet, la mthode, les instruments et loprateur : La grandeur mesurer est dfinie avec une incertitude. 3.1. Prcision Elle sexprime en pour-cent. Cest la qualit globale de la mesure. Limprcision est due des erreurs. 3.1.1. Les erreurs accidentelles Elles sont dues loprateur ou au manque de fiabilit du matriel. Elles conduisent en gnral des rsultats absurdes. Le sens critique de lexprimentateur doit permettre leur limination. Pour cela, il est utile que celui-ci ait une ide de lordre de grandeur du rsultat. 3.1.2. Les erreurs systmatiques Elles sont dues linstrument de mesure et elles se reproduisent de la mme manire lorsque lon rpte plusieurs fois la mme mesure. - lerreur de parallaxe rsulte dune lecture en biais lorsque le repre et la graduation ne sont pas dans le mme plan.

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- lerreur dhystrsis

Lindication de la mesure (X) est en retard par rapport la variation de la grandeur (G).

Si la grandeur subit une variation priodique, on dcrit un cycle dhystrsis. Cette erreur est limine si on prend la moyenne de deux valeurs prises lune la monte et lautre la descente . - lerreur de dcalageCorrespond un cart de la valeur de la mesure. Il peut tre positif ou ngatif.

- lerreur de pente ou de calibrage

Dpend de manire linaire de la quantit mesure.

- lerreur de linarit La courbe de rponse X = f(G) nest pas rigoureusement linaire. Elle sexprime en pourcentage de ltendue de lchelle. Lexprimentateur ne peut corriger cette erreur que sil possde une courbe dtalonnage. - lerreur dtalonnage Due lerreur commise sur ltalon et sur les graduations lors de la cration de lappareil. Ces erreurs sont connaissables et peuvent ventuellement tre prises en compte. 3.1.3. Les erreurs alatoires On notera en particulier les erreurs dues aux causes suivantes : - le manque de mobilit Cest la consquence des frottements des jeux mcaniques de linertie. Ce type derreur se manifeste surtout lorsque la grandeur mesurer est stable. - linfluence des paramtres extrieurs tels que la temprature, la pression, lhumidit, lacclration, le temps, etc

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- le manque de rapidit Un appareil idal ne doit pas ignorer un phnomne fugace et doit suivre rigoureusement les variations de la grandeur mesure. - le manque de finesse Linstrument ne doit pas perturber la grandeur quil mesure. Cest le cas classique dun voltmtre qui modifie lintensit du circuit dans lequel il est insr. Ces erreurs conduisent des rsultats disperss. Si le nombre de mesures est important, on pourra appliquer les lois de la statistique. Les valeurs se rpartiront autour dune valeur relle suivant une loi normale. Le rsultat dun tir sur une cible permet de reprsenter ces erreurs : On constate une dispersion des points dimpact (plus ou moins groups) et lon peut imaginer un point dimpact moyen. - les tirs hors de la cible reprsentent les erreurs accidentelles. - la position du point moyen par rapport au centre de la cible correspond aux erreurs systmatiques - la dispersion correspond aux erreurs alatoires. Il est alors possible de rgler larme, donc de corriger les erreurs systmatiques, pour que le point moyen soit au centre de la cible. Le tir est dit juste. Plus les impacts sont groups, plus le tir est fidle. Pour quun appareil soit prcis, il doit tre juste et fidle. 3.2. Sensibilit Cest le rapport qui existe entre la variation de lindication de la lecture et la variation de la grandeur. Un appareil est linaire lorsque sa sensibilit est constante. Cette notion ne fait pas intervenir la prcision de la lecture. Il ne faut donc pas confondre la sensibilit et le pouvoir de rsolution (appel aussi pouvoir sparateur) qui est la plus petite diffrence dtat ou de quantit dune grandeur quun appareil peut dceler. Cest souvent cette dfinition qui correspond chez les constructeurs la sensibilit. Par exemple, la sensibilit dun galvanomtre scrit : rotation de l'aiguille = = variation du courant i et peut se calculer si la relation physique entre et i est connue. Elle ne dpend pas du dispositif ni de la prcision de la lecture. La sensibilit dfinie par le constructeur tiendra compte de lerreur due la non mobilit du systme, du dispositif de lecture (lunette de vise), etc... 3.3. Incertitudes 3.3.1. Erreur et incertitude absolue Lerreur absolue est la diffrence entre la valeur exacte Xo (qui est inconnue) de la grandeur G et de la valeur Xi donne par la mesure. Aussi prfre t-on introduire la notion dincertitude absolue X qui est lestimation de la limite raisonnable de lerreur telle que lon puisse affirmer : X - X < Xo < X + X Elle a bien sr les mmes dimensions que la mesure.

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3.3.2. Erreur et incertitude relative Cest le quotient X/X de lerreur ou de lincertitude absolue par la mesure. Cest un nombre sans dimension qui reprsente la qualit du mesurage. On peut donner un ordre de grandeur de lincertitude relative.X/X 1 0,1 0,01 0,001 0,0001 0,00001 Informations Ignorance Evaluation Mesurage industriel Prcision Haute prcision

3.3.3. Incertitude sur une mesure directe Lexprimentateur doit chercher rduire ou corriger les erreurs systmatiques puis estimer lincertitude X sur la mesure. Pour obtenir de meilleurs rsultats, le mieux est de multiplier le nombre de mesures. En effet, sur un grand nombre de mesures releves, les valeurs se rpartissent dans la plupart des cas suivant une courbe de Gauss. On constate que lincertitude absolue maximum X est peu probable et on dmontre que la moyenne des rsultats dune mesure rpte un grand nombre de fois de faon indpendante tend vers la valeur relle, si on a pris soin dliminer toutes les erreurs non alatoires. Si est la valeur moyenne de la grandeur n = 1 i=1Xi n Lerreur apparente est alors gale : x i =Xi X Lerreur moyenne scrit : n x m = 1 i =1 x i n On dfinit galement lcart type : n = 1 i =1x i2 n

=

1 n (X X) 2 n i =1 i

N.B. : Dans lexpression de , utiliser (n-1) au lieu de n, si ce dernier est petit. Sur la courbe de Gauss, labscisse de correspond 0,607 fois la hauteur de lordonne maximum. On peut galement dfinir la probabilit P de commettre une erreur infrieure une certaine limite. Le tableau suivant donne P pour certaines valeurs remarquables de lerreur.Limite de lerreur - xm + x m + - 2xm + 2xm - 2 + 2 - 3 + 3 - 4 + 4 P 0,573 0,682 0,690 0,954 0,997 0,999

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3.3.4. Incertitude sur une mesure indirecte Les incertitudes absolues et relatives dpendent souvent de plusieurs mesurages. Soit g = f (u, v, w), les grandeurs u, v et w tant des variables indpendantes sur lesquelles on commettra lerreur u, v et w. Si ces valeurs sont petites, on peut appliquer les rgles du calcul diffrentiel.

g g g , et tant les drives partielles, on peut crire : u v w g g g dg = du + dv + dw u v w g Nous ne pourrons connatre le signe des termes tel que .du , puisque lon ne connat pas le u sens de lincertitude. Il faut donc se placer dans le cas le plus dfavorable en faisant la somme des valeurs absolues de chacun des termes. g g g g= u + v+ w u v w Dune manire plus particulire si la fonction est de la forme : g = k1u + k2v + k3w k1 , k2 et k3 tant des nombres sans dimensions, il vient : g= k1 u + k 2 v+ k 3 wSi la fonction est de la forme : g = k u v w g = u + v + w g u v w

Les cas les plus simples pourront tre rsolus en utilisant les deux thormes suivants : - lincertitude absolue sur une somme ou une diffrence de termes indpendants est gale la somme des incertitudes absolues sur chacun des termes. - lincertitude relative sur un produit ou un quotient de termes indpendants est gale la somme des incertitudes relatives sur chacun des termes.3.3.5. Remarques a) Les cas des mesures non indpendantes ne sera pas trait ici. Le calcul de lincertitude dans ce cas conduit une valeur infrieure celle que lon obtiendra en appliquant les thormes prcdents. b) Lincertitude relative rsultant dune diffrence peut tre trs grande si les deux termes sont peu diffrents. c) Le fait que lerreur la plus probable est plus faible que lincertitude permet de vrifier la cohrence entre des rsultats diffrents. Il est en effet ncessaire (mais pas suffisant) que les intervalles dfinis par des rsultats encadrs de leur incertitude aient une partie commune pour quil puisse sagir de lexpression de la mme quantit de grandeur.

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A et B sont compatibles. A et C, B et C ne le sont pas. d) Les calculs dincertitude prcdents sappliquent dans le cas du calcul diffrentiel, ce qui suppose que les incertitudes sont petites et que les fonctions sont diffrentiables. Si ce nest pas le cas, il faut calculer la valeur maximum et la valeur minimum du rsultat (en choisissant pour u, v et w des valeurs algbriques correctes) et prendre pour incertitude absolue la valeur de leur demi diffrence. e) La connaissance dun rsultat parmi lensemble des rsultats possibles napporte aucune information sur la population concerne. En particulier, il est absurde de calculer une incertitude absolue en faisant la diffrence entre deux rsultats exprimentaux.

4 Expression des rsultats4.1. Le rsultat Une mesure est reprsente par un nombre limit de chiffres significatifs qui traduisent la prcision de la mesure. Il nest pas indiffrent dcrire 1,0183 ou 1,02. Dans le premier cas, lerreur porte sur la quatrime dcimale, dans le deuxime cas, elle porte sur la deuxime. Le dernier chiffre significatif exprime le niveau de lincertitude absolue sur le rsultat.

Un zro situ la fin dun nombre peut faire exception et avoir plusieurs significations. Dans le cas dun nombre entier : par exemple 1200 Cette valeur peut tre considre comme ayant 2, ou 3, ou 4 chiffres significatifs ; dans ce cas il est prfrable dutiliser les puissances de 10 et crire selon le cas : 1,2.103 ou 1,20.103 ou 1,200.103. Cette difficult nexiste pas si on fait suivre le rsultat de son incertitude absolue : 1200 100, 1200 10 ou 1200 1. Dans le cas dun nombre dcimal, le zro doit tre crit sil correspond au niveau de prcision : 1,020 nest pas quivalent 1,02.4.2. Lerreur Lincertitude absolue tant une estimation optimiste de la valeur maximum de lerreur, on comprendra que lon ne doit pas lui attribuer plus dun chiffre significatif (deux lextrme rigueur). Par exemple, on ne peut pas crire que lincertitude absolue est galement 101 units puisque le rsultat nest dfini qu une centaine prs. Il en rsulte les pratiques suivantes : Lors dun calcul dincertitude, on ngligera les erreurs sur les termes qui prsentent une incertitude relative dix fois infrieure celle du terme prsentant lincertitude relative la plus importante. Le rsultat sera toujours arrondi lunit suprieure pour ne pas minorer la valeur de lincertitude. Il est recommand de garder dans les calculs intermdiaires un nombre de chiffres suprieurs au nombre de chiffres significatifs pour viter dintroduire par le processus darrondissement des erreurs qui seraient du mme ordre que celles qui appartiennent aux mesures.

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Pour les nombres irrationnels tels que on utilisera un nombre de dcimales tel que lerreur relative sur ce nombre soit infrieure au dixime de lincertitude relative qui affecte le terme prsentant la meilleure prcision. Dans ces deux derniers cas, il est inutile de traner une quantit ridicule de dcimales.4.3. Ecriture des rsultats On utilise la forme suivante : a b

c

d

e

signe

nombre

incertitude absolue

puissance 10

symbole de lunit

Seules les cases b et e sont obligatoirement prsentes lors de lcriture dune mesure. a) La case a ne contient le signe plus ou le signe moins que si la grandeur est oriente. b) La case b est remplie en respectant les rgles de lcriture des nombres : - La virgule spare la partie entire et la partie dcimale dun nombre. Elle ne figure dans les nombres que si elle est suivie de zros pour indiquer la prcision de la mesure. Il ny a quune seule virgule par nombre (les anglo-saxons remplacent la virgule par un point). - Les nombres sont spars par tranches de trois chiffres de part et dautre de la virgule. Un espace est utilis lexclusion de tout autre signe. - Le nombre comporte un nombre de chiffres significatifs correspondant la prcision. c) La case c contient la valeur de lincertitude absolue avec en principe un seul chiffre significatif auquel sajoute bien entendu le nombre de zros ncessaires. d) La case d nest utilise que si le nombre est trs petit ou trs grand. e) La case e contient soit le symbole de lunit utilise si le rsultat est exprim en chiffres, soit le nom si lnonc de la mesure est littral. Les rgles dcriture relates au paragraphe 2.3.3. doivent tre appliques. Cette prsentation imposant lutilisation du mme mode dcriture pour le nombre et son incertitude, permet la comparaison immdiate de ces deux valeurs.4.4. Les indications Les reprsentations instantanes des mesures peuvent tre analogiques ou numriques. La lecture ne peut tre correcte que si la vitesse des variations nexcde pas une valeur compatible avec lappareil de mesure et les possibilits de lobservateur (exprimentateur ou systme dacquisition de donnes).

Les indications analogiques sont limites par : - le pouvoir sparateur de lil - le grossissement que peut donner un dispositif adquat - la possibilit dinterpolation directe ou laide dun vernier mais il faut noter que laugmentation du pouvoir de rsolution dun indicateur ne modifie pas la qualit de la mesure (rien ne sert dapprcier le dixime de milligramme si lincertitude absolue sur la pese est de lordre du milligramme). Les indicateurs numriques procdent toujours par troncature, aussi faut-il ajouter lerreur instrumentale lerreur due lincertitude portant sur le dernier digit (dernier chiffre).

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4.5. Reprsentation des rsultats dun ensemble de mesures 4.5.1. Le tableau Lorsquune grandeur physique dpend dune ou plusieurs autres grandeurs, il est utile de rassembler les rsultats sous forme de tableau. Afin de pouvoir comparer facilement les diffrentes valeurs, il faut veiller dans la mesure du possible lhomognit de lcriture des grandeurs appartenant une mme ligne ou une mme colonne. 4.5.2. La reprsentation graphique Lexploitation des rsultats en vue dtablir les lois des phnomnes physiques est facilite par les reprsentations graphiques. En gnral, on utilise un systme de coordonnes cartsiennes et parfois une reprsentation polaire.

Les mesures x et y suivant les axes X et Y tant incertaines, nous obtiendrons une ligne brise en joignant les diffrents points. En ralit si le phnomne est continu, la courbe ne doit pas prsenter de rupture de pente. Il faut donc tracer une courbe qui passe au mieux de tous les points. Les carts x et y entre un point pris sur la courbe et le point exprimental correspondant constituent une apprciation de lincertitude sur les mesures. On considrera quun point pris sur la courbe correspond une mesure amliore de x et de y. Ce type de reprsentation donne une vue gnrale du phnomne tudi et permet la mise en vidence de particularits (intersection avec les axes, point de rebroussement, surface sous la courbe, valeur de la pente et variations de celle-ci) ainsi que linterpolation et lextrapolation. Quelques rgles simples et logiques permettent de raliser un travail correct. - Toute courbe sera rfrence par rapport un systme daxes et une origine (pouvant tre diffrente du zro). - Le choix de lchelle doit permettre loccupation maximale de la surface rserve la courbe (celle-ci est en gnral un quadrilatre rectangle dont le rapport des cots est infrieur 1,5). - Elle doit tre choisie pour rendre aise la lecture des valeurs de X et de Y. En gnral, on prend une puissance de 10 prs, les rapports 1, 2 ou 5. - Les axes seront gradus de manire simple (1;2;3 1 ;5 ;10 ; 15 ; 10 ; 50 ; 100 ...). Les valeurs x, y correspondant aux valeurs exprimentales ne doivent pas figurer sur les axes. - Le trac des points exprimentaux doit tre suffisamment discret pour ne pas surcharger le graphique. Les traits de rappel seront proscrits sauf pour mettre une particularit en vidence. - Le trac de la courbe doit tre aussi propre et lisse que possible. Ceci suppose, faut-il le prciser, lutilisation dun systme dcriture pointe fine et lusage ventuel dun pistolet dessin. - La mesure de valeurs particulires obtenues partir dune reprsentation graphique ne doit pas utiliser les mesures x et y des points exprimentaux mais imprativement celles des points appartenant la courbe. - La dtermination de la pente dune courbe doit tre faite partir des accroissements de x et de y pris sur la tangente trace au point considr. En aucun cas, ces valeurs ne doivent tre prises sur la courbe, sauf bien entendu dans le cas dune droite. Pour diminuer lerreur graphique, on veillera choisir des accroissements aussi grands que possible. 19

4.5.3. Reprsentation des mesures par des formules La courbe reprsentative des variations de Y en fonction de X tant obtenue, on se propose de dterminer sil existe une relation Y = f(X) qui traduit une loi physique. Le seul cas ou lon puisse vrifier avec scurit la nature dune courbe est celui de la droite. On cherchera empiriquement un changement du systme de coordonnes.

Par exemple : * La courbe de la puissance lectrique P en fonction de lintensit I suggre de tracer la courbe de P en fonction de I2. Cette dernire est une droite qui vrifie la relation P = kI2. Il apparat que la pente mesure la rsistance du circuit. * Lintensit It transmise par une lame absorbante diminue rapidement avec lpaisseur e. On obtiendra une droite de la forme y = ax + b en traant la courbe log It = f(e). La pente de cette courbe mesure le coefficient dextinction, la valeur de lordonne pour e = 0 donne lintensit I0 du faisceau incident. Dans la ralit, lexprimentateur va obtenir, en raison des erreurs exprimentales, un certain nombre de points plus ou moins aligns. Il lui faudra alors choisir la droite la mieux adapte. La mthode la plus utilise est celle des moindre carrs. Cependant il est inutile dappliquer cette mthode si les points sont pratiquement aligns. Le trac se faisant facilement avec une rgle transparente place de manire ce que son bord passe le plus prs possible des points exprimentaux en laissant peu prs autant de points de part et dautre de la droite.4.6. La mmorisation Ces techniques permettent ltude quantitative a posteriori dune ou plusieurs grandeurs enregistres simultanment. Lenregistrement analogique, dutilisation trs courante, est la mmorisation graphique sur un support (papier en gnral) des variations dune grandeur. En dehors des erreurs dues lenregistreur, il faut parfois tenir compte des variations dimensionnelles du support dues lhumidit par exemple. Actuellement, cette technique est concurrence par lenregistrement numrique sur un support magntique (bande, disque) ou optique (vido disque).

Il faut galement citer : - les mmoires lectroniques - les cartes et rubans perfors - la position dun index - les talons - une branche dun cycle dhystrsis - etc... Toutes ces mmoires posent trois problmes principaux - vieillissement et affaiblissement de linformation - lintroduction de parasites lors de la prise en compte des signaux - lintroduction de parasites lors de la restitution des signaux. Notons que les dispositifs numriques permettent de saffranchir de ces phnomnes. On peut en effet rgnrer priodiquement les mmoires et traiter lectroniquement les signaux pour discriminer les informations.

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EXERCICES DAPPLICATION DES CALCULS DINCERTITUDEV. PICHON

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REGLES DHYGIENE ET DE SECURITE AU LABORATOIRE

PRODUITS CHIMIQUES PRODUITS BIOLOGIQUES GESTION DES DECHETS CHIMIQUES ET BIOLOGIQUES SECURITE AU LABORATOIRE, SECURITE DES LOCAUX

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PRODUITS CHIMIQUESM-H. LIVERTOUX - L. FERRARI CONNAISSANCE DES PRODUITS CHIMIQUES ET DES RISQUES

Actuellement, il existe des centaines de milliers de substances organiques et de produits minraux. Parmi eux, prs de 50 000 prsentent, divers degrs, un danger pour la sant et la scurit des manipulateurs. Les risques associs aux produits chimiques sont essentiellement de deux ordres : d'une part ces produits peuvent avoir une action nfaste sur l'organisme et c'est alors leur toxicit qui intervient ; d'autre part ces produits sont souvent inflammables.

1 Les rgles1) CONTAMINATION PAR LES SUBSTANCES DANGEREUSES Les substances dangereuses peuvent : 1. contaminer la peau et les yeux par contact 2. contaminer l'air, sous forme de poussire, fume, gaz, vapeur et arosol 3. tre portes la bouche par mprise ou par les mains souilles. 2) VOIES DE PENETRATION DANS L'ORGANISME Les substances dangereuses peuvent entrer dans l'organisme par plusieurs voies la fois : la voie respiratoire : les gaz, poussires, vapeurs, fumes pntrant par inhalation dans les poumons et de l dans le sang les solides ou liquides sont avals dissous et rsorbs au niveau du la voie digestive : tube digestif plus ou moins totalement les liquides ou les gaz pntrent dans l'organisme travers la peau. la voie cutane : 3) RISQUES DES SUBSTANCES DANGEREUSES Chaque substance dangereuse a ses risques particuliers. On peut classer ces risques en se basant sur la nature des effets. La rglementation classe les diverses substances en : E Substances nocives Xn Substances explosives O Substances corrosives Co Substances comburantes F Substances irritantes Xi Substances inflammables T Substances dangereuses pour l'environnement D Substances toxiques selon le danger et la nature spcifique des risques. E O F T

Xn

Co

Xi

D

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4) IDENTIFICATION DES SUBSTANCES DANGEREUSES Une mesure importante qui permet de travailler en scurit avec des substances dangereuses est la mise au point d'un systme d'identification et d'information efficace qui doit permettre d'identifier rapidement les substances, de noter les risques dus ces produits et de recommander des mesures prventives. On trouve des listes de substances dangereuses avec leurs noms, symboles de dangers ventuels, catgories de risques : phrases R (risques) et S (scurit). 5) ETIQUETAGE L'objet de l'tiquetage est d'indiquer simplement la substance dangereuse qui est contenue dans n'importe quel produit et cette mention est en relation troite avec la surveillance mdicale et les conseils du mdecin du travail. L'tiquette sur tout emballage ou rcipient doit comporter les indications suivantes : 1. le nom de la substance 2. les mentions spcifiques de danger et/ou les symboles qui s'y rapportent 3. les phrases mentionnant les risques particuliers drivant de ces dangers : Phrases R (risques) 4. les phrases mentionnant les conseils de prudence destins pallier tous ces risques : Phrases S (scurit) 5. le nom et l'adresse du fabriquant ou de toute autre personne qui met cette substance la disposition des utilisateurs.

2 - Consignes gnrales de scurit- Eliminer le risque. - Circonscrire le risque la source. - Prendre des mesures de prvention matrielle. - Utiliser des moyens de protection. - Au cours des manipulations de chimie, manipuler toujours au-dessus de la table : les souliers ne rsistent pas l'action des produits chimiques !

3 - Prcautions ncessairesLa manipulation des produits dangereux doit tre entoure de toutes les prcautions ncessaires : Porter des lunettes de protection. Ne jamais pipeter la bouche. Utiliser des pipettes automatiques pour les prlvements. Eviter le contact avec la peau. Porter des gants lors de la manipulation de produits corrosifs ou hautement toxiques par contact (produits allergisants). Travailler si possible sous une hotte ventile pour les produits volatils toxiques par inhalation, ou pour toute raction susceptible de dgager des gaz toxiques, et loin d'une source de chaleur ou d'lectricit statique. Ne jamais jeter l'vier des solvants toxiques ou inflammables. Se laver soigneusement les mains aprs la manipulation des produits toxiques. Ne jamais fumer, boire, manger, dans la salle de Travaux pratiques. 34

Pour utiliser des produits volatils, toxiques, il est indispensable de porter un masque de protection respiratoire. Ne pas stocker en laboratoire des quantits importantes : * de solvants * de ractifs susceptibles de se dcomposer spontanment temprature ambiante * de produits ragissant violemment avec l'eau * de produits toxiques, qui seront gards sous cl.PREVENTION DES RISQUES D'INCENDIE ET D'EXPLOSION 1) Incendie et explosion

La dclaration d'un feu est conscutive la coexistence de trois conditions : a- prsence d'un combustible b- prsence d'un comburant c- prsence d'une source de chaleur. Le feu peut prendre un caractre explosif pour certaines proportions du mlange combustiblecomburant.L'lectricit peut tre aussi l'origine d'incendie, d'explosion, de brlures ou d'lectrocution. Attention aux mains mouilles ! ! ! A partir de quelques milliampres, le courant peut tre dangereux ds l'instant o les tensions sont suprieures quelques dizaines de volts. Dans les conditions habituelles, la rsistance du corps humain est gnralement comprise entre 1000 et 2000 ohms. Un courant d'intensit 0,22A est largement suffisant pour entraner la mort.

La suppression du risque d'incendie ou d'explosion est associe la suppression de l'une de trois conditions (appeles cts du "triangle" du feu) : a- suppression du COMBUSTIBLE Une bonne ventilation permet d'empcher l'accumulation des vapeurs volatils combustibles qui peuvent s'accumuler dans la salle et former avec l'air un mlange explosif. La ventilation consiste avoir environ 3 ou 4 trous de 10 15 cm de diamtre rpartis en bas et sur toute la longueur de la salle. b-Suppression du COMBURANT On travaille en prsence d'air, il est difficile de supprimer ce risque. c- suppression de CHALEUR On doit viter toute surchauffe locale.2) Moyens d'intervention a- Cas d'incendie Au laboratoire, les feux qui prennent accidentellement peuvent s'teindre rapidement si le poste de travail est bien ordonn et si nos ractions sont rapides et sres. b- Lutte contre le feu Pour arrter un incendie, il faut liminer l'un des trois cts du "triangle" du feu.

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c- Les types de feu Classe A Nature

B C D

Feux de matriaux solides (cellulose, bois, tisss, papier) dont la combustion se fait gnralement avec formation de braises. Ces feux sont parfois dits "feux secs". Feux de solides liqufiables ou de liquides (produits ptroliers, alcool, huiles, solvants organiques, graisses). Ces feux sont parfois dits "feux gras". Feux de gaz : mthane, propane, butane. Feux spciaux: mtaux, ..., phosphore.

d- Les extincteurs utiliss au laboratoire Les deux extincteurs les plus utiliss sont : - lextincteur poudre (d'hydrognocarbonate de potassium, de phosphate d'ammonium ...) propulse par du dioxyde de carbone - lextincteur dioxyde de carbone : lors de sa libration dans l'atmosphre, celui-ci subit une dtente qui s'accompagne d'un refroidissement, une partie passe l'tat solide et provoque un refroidissement et un touffement.

4 - Les rgles respecter GARDEZ VOTRE SANG FROID !

1) USAGE DE LA VERRERIE

Tenez un tube essais entre le pouce et l'index, prs de l'ouverture, jamais au milieu du tube. Ne tenez jamais le tube essais en dirigeant l'ouverture vers votre visage ou vers celui de votre voisin. Tenez le tube inclin selon le grand axe de la table, l'ouverture du ct du paroi, de la cloison, des fentres. Pour mettre un solide en poudre dans un tube essais, utilisez une spatule ou un papier pli en deux. Descendez lentement l'agitateur dans un tube essais. Ne remplissez jamais compltement un tube essais, surtout s'il faut chauffer : 2 cm de hauteur de liquide, ou un quart de cm de hauteur de solide, pas plus. [Pour enflammer un gaz qui se dgage d'un tube essais, mettez la main sur le ct du tube et prsentez l'extrmit de l'allumette juste au-dessus du tube. Attention aux flammes incolores, trs peu visibles, comme celles du dihydrogne (H2)].

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Pour enfoncer un tube de verre dans le trou d'un bouchon, saisissez-le dlicatement entre le pouce et l'index, travers un chiffon, prs de l'extrmit que vous voulez mettre dans le bouchon. Humidifiez lgrement le tube. Enfoncez-le en tournant. Si le tube est coud, ne mettez jamais la paume de la main sur la partie coude. Aprs usage, posez le tube dlicatement dans le portoir : tenez-le jusqu' ce que le fond touche le socle.2) MANIPULATIONS DE LIQUIDES Pour verser un liquide d'un flacon dans un tube essais, ou d'un tube essais dans un autre, tenir les rcipients inclins. S'il s'agit d'un liquide corrosif, tenir le tube avec une pince. L'tiquette des flacons doit se trouver diamtralement oppose au ct o coule le liquide. Pour protger les doigts, tenir le flacon en mettant le pouce d'un ct de l'tiquette, l'index et le mdius de l'autre. Pour viter tout incident, verser lentement le liquide. Sil sagit dune dilution dacide ou de base concentr, verser lentement lacide dans leau, en remuant : la dilution de ces liquides dgage beaucoup de chaleur. Ne jamais verser deau dans un acide ou une base concentre. Il y a risque de projections. Ne jamais mlanger de liquides sans l'avis de lenseignant. Il y a risque de ractions brutales et de projections. Ne jamais verser un liquide froid dans un liquide chaud, il y aurait des projections brutales et corrosives. Refroidir d'abord le tube essais et son liquide chaud en le mettant dans le porte tubes. N'ajoutez surtout pas de liquide froid dans le tube chaud. Pour mlanger deux liquides, ne jamais retourner sur le pouce. Utiliser lagitateur rotatif ou boucher le tube avant agitation en maintenant le bouchon en place par pression de lindex. Certaines ractions entranent un dgagement gazeux : ATTENTION AUX PROJECTIONS ! Pour dceler une odeur, ne mettez jamais le rcipient sous le nez. Si le tube contient un produit chaud, il y a risque de brlures aux yeux et dans le nez, lorsque le gaz est corrosif et que le dgagement est abondant.

N'aspirez jamais aucun liquide corrosif ou toxique avec un tube effil dit "pipette". Pour prlever du liquide dans un flacon ou dans un tube, plongez la pipette dans le liquide. Lorsqu'il aura fini de monter, fermez la pipette avec l'index et tenez-la entre le pouce et le mdius. S'il faut absolument aspirer, utilisez de prfrence une pipette automatique. Tenez toujours la pipette contenant le liquide au-dessus de la table. Ne pas pipeter les solvants la pipette automatique ou pipette jetable en plastique, mais avec une pipette en verre.3) CHAUFFAGE DE PRODUITS CHIMIQUES 1) Le brleur

Avant d'allumer le brleur, assurez-vous que le tube souple d'arrive du gaz est pos sur la table de manire telle qu'il ne risque pas de faire basculer le brleur. Pour allumer, fermez l'arrive d'air, ouvrez le gaz, allumez en mettant la main du ct du brleur, surtout pas au-dessus. Puis ouvrez progressivement l'arrive d'air jusqu'au moment o

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un cne bleu apparat dans la flamme. Fermez un peu l'arrive d'air pour faire disparatre le cne bleu. Vous devez avoir une flamme rgulire et incolore. Tenez-vous buste vertical, tte redresse. Maintenez vos cheveux. Eventuellement, faites un chignon ou portez un filet. Les cheveux pourraient s'enflammer. NE JAMAIS LAISSER LES CHEVEUX LIBRES. Maintenez le brleur l'cart du robinet d'arrive du gaz. Il arrive parfois que la flamme rentre dans le brleur, celui-ci ronfle, la flamme est verte. Attention, le brleur devient brlant en bas. Il enflamme parfois le tube souple. Fermez alors le robinet d'arrive du gaz. Si vous ne le pouvez pas, demandez lenseignant de fermer le robinet de la salle. Enfin arrosez abondamment avec de l'eau le tuyau souple s'il continue s'enflammer. Surtout ne soufflez pas. Lorsque le chauffage d'un tube ou d'un ballon est termin, mettez le brleur en flamme clairante, si possible, en fermant l'arrive d'air. Si la flamme reste invisible, virole ferme, teignez-la.2) Chauffage de produits chimiques

Pour chauffer un liquide ou un solide dans un tube essais, tenez celui-ci prs de l'ouverture avec une pince tube en bois. Tenez-la par le manche. Ne mettez jamais la pince dans la flamme, elle charbonne ou s'enflamme. Pour chauffer un liquide dans un tube essais, et plus forte raison pour le porter l'bullition, ne chauffez jamais le fond du tube: placez la surface de sparation air / liquide dans la partie chaude de la flamme incolore et dirigez l'ouverture du tube essais vers la cloison ou les fentres. Pour chauffer progressivement, dplacez doucement le tube horizontalement dans la flamme. Si l'bullition est trop rapide, ou si la raction s'emballe, soulevez-le verticalement au-dessus de la flamme et baissez-le de manire obtenir un dgagement gazeux tranquille. Pour chauffer des produits chimiques dans un petit ballon (100 ou 125 mL), tenez-le avec une pince tube essais. Prenez les mmes prcautions que prcdemment. Pour chauffer un ballon fix un support de chimie, installez-le sur une toile mtallique en bon tat. Si le feu prend dans un rcipient, ne soufflez pas. Eteignez le brleur. Prenez une toile mtallique ou une soucoupe l'aide d'une pince tube et posez-la dlicatement sur le rcipient. Attendez que la flamme s'teigne. Najoutez pas d'eau qui risque de briser le rcipient et dtaler les flammes sur la table. On peut aussi prendre une serpillire mouille et la poser tranquillement sur le rcipient. Il y a peu de risques pour que les paillasses prennent feu.4) NETTOYAGE

Les produits chimiques contenus dans les flacons doivent rester purs. Par consquent, ne remettez jamais dans un flacon un produit ou un mlange rest inutilis, qu'il soit solide ou liquide. A la fin de la sance de manipulation, videz et rincez tous vos tubes et ballons dans les bidons Dchets rservs cet effet. Quand vous utilisez le goupillon pour nettoyer un tube, sortez-le lentement et progressivement pour viter de recevoir des claboussures de produits chimiques. Nettoyez soigneusement la paillasse ou la table quand des produits chimiques y sont tombs. Prenez un chiffon ou un papier, ventuellement tenu avec une pince pour protger les doigts. 38

Surtout n'envoyez jamais des produits chimiques sur le sol et ne jetez pas de solides ni de liquides concentrs dans l'vier. Faites couler l'eau dans l'vier trs abondamment chaque fois que vous y aurez vid accidentellement des produits chimiques.Ne pas verser le contenu des tubes et des fioles dans lvier mais dans les bidons DECHETS ORGANIQUES ou DECHETS AQUEUX prvus pour cela. Ramassez soigneusement tout ce qui tombe sur le sol. Pensez aux accidents dont les aides de laboratoire pourront tre victimes en faisant le nettoyage des tables, des viers et du sol.

LES REGLES DE BASELES INTERDITS FUMER, BOIRE, MANGER TRAVAILLER SEUL PORTER DES VTEMENTS INADAPTS (flottants ou inflammables)

LES OBLIGATIONS BLOUSE EN COTON CHEVEUX LONGS ATTACHS

LES UTILES GANTS LUNETTES DE SCURIT

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PRODUITS BIOLOGIQUESA. PAVIS

Les laboratoires de Microbiologie et dHmatologie concentrent un certain nombre de risques infectieux bactriens, viraux, parasitaires, qui sont lis la manipulation dagents pathognes ou de produits biologiques contamins (sang et ses drivs, selles, urines). En consquence, diverses mesures de prvention doivent tre prises pour assurer la scurit au Laboratoire. Les agents biologiques pathognes * au laboratoire de Microbiologie : Larrt du 18 juillet 1994 fixe la liste des agents biologiques pathognes. La classification sappuie sur diffrents critres : pathognicit et virulence, mode de transmission, gravit de la maladie, potentiel pidmique, existence dune prophylaxie et/ou dune thrapeutique. Il existe 4 classes numrotes de 1 4 : - la classe 1 comportant des micro-organismes non pathognes pour lHomme - la classe 4 des agents pathognes provoquant des maladies graves pour lHomme, pour lesquelles il nexiste pas de traitement. * au laboratoire dHmatologie : essentiellement virus des hpatites B et C, virus du SIDA Les modes de contamination La transmission peut se faire par voie transcutane et cutano-muqueuse, arienne, digestive. - voie transcutane et cutano-muqueuse : par coupure, piqre, projection sur les muqueuses ou par contact dune peau lse avec des surfaces contamines - voie arienne : par inhalation darosols - voie digestive : risque essentiellement li au pipetage. Il existe diffrents systmes daspiration qui seront imprativement utiliss. Prvention du risque infectieux Considrer tout prlvement comme potentiellement contamin et prendre pour tous les prlvements les mmes prcautions Les stratgies de prventions sont multiples et leur application sappuie sur de nombreux textes rglementaires Le respect des rgles de bonnes pratiques dHygine, la formation et linformation des manipulateurs, la dcontamination et le nettoyage du matriel, des locaux et des paillasses, llimination des dchets font partie de la politique de prvention active.

LA SECURITE AU LABORATOIRE EST LAFFAIRE DE TOUS

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GESTION DES DECHETS CHIMIQUES ET BIOLOGIQUESF. JORAND Toute activit humaine gnre des dchets divers. Certaines activits de recherche ou denseignement produisent des dchets dangereux (dchets chimiques toxiques ou inflammables, dchets biologiques pathognes, dchets radioactifs).

I - EVALUER LES RISQUES Les dchets prsentent au moins les mmes dangers que les produits neufs correspondants. A ces dangers peuvent sajouter les risques lis la transformation spontane ou provoque des produits sous linfluence dautres produits, de divers facteurs imprvisibles ou du temps (lumire, temprature, vieillissement). A ce titre, la gestion des dchets doit tre considre comme une composante fondamentale des expriences ralises dans les laboratoires de recherche et les salles de travaux pratiques. II - PREVENIR LES RISQUES La prvention relative aux dchets de diffrentes natures est identique celle dcrite pour les activits les ayant gnrs. Pour pouvoir tre limins sans porter atteinte aux personnes et lenvironnement, les dchets ncessitent des traitements spcifiques (dtoxications chimiques ou biologiques, incinration). III - GERER LES DECHETSDans les tablissements, il convient dorganiser la collecte, lentreposage et lvacuation des diffrents types de dchets, car le producteur en est toujours responsable. Pour les dchets industriels spciaux (DIS), il importe quau moment de leur remise au transporteur, leur confinement soit tel quil ny ait aucun risque de porter atteinte aux personnes charges de la collecte, du transport et de llimination. Chaque enlvement doit tre obligatoirement accompagn dun bordereau de suivi de dchets industriels (BSDI). CATEGORIE DU DECHET NATURE DU DECHET FILIERES DELIMINATION

Ordures mnagres Dchets produits exclusivement par les personnels logs, les caftrias, les restaurants Dchets inertes

Ramassage municipal ou collecteur priv Collecteur priv

Mobilier, gravats, encombrants

Dchets industriels Papiers, cartons, emballages, verres non Ramassage municipal ou souills, bois collecteur priv banals (DIB)

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DECHETS INDUSTRIELS SPECIAUX (DIS)CATEGORIE NATURE DU DECHET FILIERES DELIMINATION

DECHETS CHIMIQUES (non infectieux, non radioactifs)

-Liquides Solvants halogns ou non, acides, bases, colorants, produits photographiques, huiles -Solides (y compris les conteneurs vides), rsidus de chromatographie, gants, lames de microscope, aiguilles Cas particulier de lamiante Flocage, cordons, plaques, poussires et tous matriaux contenant de lamiante Liquides Inactivs ou non Solides Inactivs ou non, dchets dactivits de soins, de recherche, tous objets piquants et coupants, cadavres danimaux, litires

Emballages appropris, rglementaires, et tiquets

Enlvement et traitement par une entreprise spcialise et agre, BSDI

Dchets en emballages spciaux, double enveloppe, tiquets

Enlvement et traitement par une entreprise spcifique spcialise et agre, BSDI spcifique

DECHETS BIOLOGIQUES (non radioactifs)

Emballages usage unique, inviolables et tiquets Ces dchets doivent tre soit incinrs, soit prtraits par des appareils de dsinfection Conteneurs rglementaires, tiquets fournis par lANDRA

Stockage temporaire en chambre froide ou conglateur Enlvement et traitement par une entreprise spcialise agre, BSDI Priode suprieure 100 jours Enlvement par lAgence Nationale pour la Gestion des Dchets Radioactifs (ANDRA)

DECHETS RADIOACTIFS

Solutions aqueuses (LA) Solvants organiques (LS) Solides putrescibles (SO) Solides compactables (SP) Flacons de scintillation en polythylne (SL) Flacons de scintillation en verre (SLV)

bonbonnes

fts mtalliques

Stockage en conteneurs appropris, tiquets et dats Aprs dcroissance : 10 priodes partir du dernier dpt, enlever le pictogramme radioactif

Priode infrieure 100 jours Grs selon leur nature comme des dchets banals chimiques biologiques

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SECURITE LES MINERAUX 1 - Oxydants fort concentrs risquant de donner des ractions explosives en prsence de rducteurs - Acides perchloriques - paractiques -priodiques persulfuriques (acide de caro) - Perchlorates - paractates - priodates -permanganates... De faon gnrale tous les persels et tous les paracides. 2 - Produits concentrs risquant de provoquer de trs fortes lvations de temprature - Anhydride sulfurique - Anhydride actique - Chlorure de sulfuryl - Chlorofluorure de sulfuryl... et de faon gnrale, tous les olums. 3- Produits risquant de senflammer au contact de leau - Sodium - Nitrure de sodium - Hydrure de sodium - Potassium... et tous les alcalins et alcalino-terreux sous forme mtallique. Produits risquant de senflammer au contact de lair : - En particulier, phosphore blanc.

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SECURITE MELANGES A EVITER DANS LES BONBONNES CEDILOR ORGANIQUES Tous les dchets pouvant prendre en masse dans les bonbonnes. Tous produits risquant de ragir spontanment de faon trs exothermique ou explosive. 1 - Composs vinyliques - Chlorure de vinyl - Chlorure de vinylde - Styrne - Acrylates, etc... 2 - Composs carbonyls - Anhydrides organiques - Chlorures dacides 3 - Produits azots - Tous nitrites et nitres de faon gnrale 4- Composs liaisons non satures conjugues - Butadine - Nitrite acrylique - Acroline - Crotonaldhyde, etc... 5 - Produits auto-ractifs - Ctne - Oxyde dthylne 6 - Paroxydes - Actylniques - Tous les peroxydes et tous les actylniques

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LISTE DES MELANGES A EVITER

01 Acides minraux 02 Acides organiques 03 Bases (ammoniaque exclu) 04 Amines et alkanolamines 05 Composs halogns 06 Alcools, glycols et thers de glycol 07 Aldhydes 08 Ctones 09 Hydrocarbures saturs 10 Hydrocarbures aromatiques 11 Olfines 12 Huiles de ptrole 13 Esters 14 Monomres et esters polymrisables 15 Phnols 16 Oxydes dalkylnes 17 Cyanohydrines 18 Nitriles 19 Ammoniac (NH3) 20 Halognes 21 Ethers 22 Phosphore lmentaire 23 Soufre ltat de mlange 24 Anhydrides dacide

01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

mlange viter

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SECURITE AU LABORATOIRE, SECURITE DES LOCAUXL. DIEZ A) Rappels

Loi (Code du travail) Responsabilits pnales Rappel sur l'organisation universitaire de l'Hygine et de la Scurit (Comit Hygine et Scurit)B) Scurit des btiments

Plan de prvention Scurit incendie Savoir lire un plan et utiliser les renseignements fournis Respect des indications et des installationsC) Scurit au laboratoire

Rappel sur les BPL (port de blouse, lunettes, gants) Exigences des manipulations (hottes, paillasses) Les interdits Prvention - Responsabilit Que faire en cas d'incident ? Cahier Hygine et Scurit

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MESURE DES VOLUMES ET DES MASSES

VERRERIE, PIPETAGE, PESEE

VERRERIE ET VOLUMETRIE

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VERRERIE, PIPETAGE, PESEE

UTILISATION DES PIPETTESJ. COULON

1 Choix des pipettes utiliserCe choix s'effectue en fonction : - de la nature du liquide : ne pas utiliser de pipettes en plastique pour les solvants organochlors. Pour tous les liquides dangereux (acides et bases concentrs, toxiques), utiliser une propipette, ou une pipette automatique.NE JAMAIS PIPETER A LA BOUCHE - du volume dsir : utiliser, dans la mesure du possible, des pipettes jauges deux traits. Il est par contre ncessaire dutiliser des pipettes gradues, lors du prlvement de liquide visqueux (exemple : sang total) ; dans ce cas, il est recommand de laisser le liquide scouler trs lentement, et de rincer la pipette une fois avec de leau distille ou un ractif de faon viter les pertes. Lors de lemploi de pipettes gradues, choisir une pipette dont le volume est lgrement suprieur au volume du liquide mesurer (exemple : mesurer 3,2 mL avec une pipette de 5 mL). Pour des volumes infrieurs 0,100 mL, utiliser de prfrence des micropipettes en verre ou automatiques.

2 - Utilisation des pipettes2.1. Rgles gnrales Une pipette propre ou sale ne doit jamais rester sur une paillasse pour des raisons de propret et de scurit. Les pipettes propres doivent tre ranges sur un porte-pipettes. Aprs utilisation, les pipettes en verre doivent tre places dans un rcipient contenant une solution dattente de nettoyage (sulfochromique trs dilu ou dtergent). Les pipettes doivent y tre places pointes diriges vers le haut. En gnral, le rcipient cylindrique contient un panier amovible qui permet le transfert de toutes les pipettes dans un autre rcipient contenant du mlange sulfochromique pur. Aprs un passage bref (quelques heures) dans le mlange sulfochromique, le panier est transfr dans un laveur automatique et lensemble subit un grand nombre de rinages par de leau non distille. Ce rinage est assur par un systme de siphon qui permet la vidange intermittente et rapide de lensemble du bac, alors que lentre de leau est permanente, mais lente. Puis les pipettes sont sches individuellement par passage dair chaud (50C au maximum). 2.2. Rgles de pipetage - Vrifier que la pipette est propre, sche, non brche aux parties infrieures et suprieures

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- Pipeter le liquide jusqu' un niveau lgrement suprieur au trait de jauge - Essuyer l'extrieur de la pipette l'aide d'un papier absorbant - Ajuster le niveau suprieur en maintenant la pipette verticale, les yeux restant constamment au niveau du mnisque infrieur du liquide qui doit affleurer le trait de jauge - Laisser couler lentement le liquide jusqu'au trait de jauge infrieur - La pointe de la pipette repose dlicatement sur la paroi du rcipient qui est lgrement inclin, la pipette tant bien droite - Aprs avoir dlivr le volume choisi, rejeter le reste du liquide (sauf sil sagit dun ractif quil convient dconomiser ou dun ractif toxique ou polluant) - Placer la pipette sale dans une prouvette de plastique remplie deau. Ceci permettra dviter que les pipettes ne se bouchent.Remarques : 1) Il est essentiel d'essuyer l'extrieur de la pipette, surtout lorsque l'on mesure de petits volumes ou que le liquide est visqueux. 2) On ne souffle dans une pipette que si elle est coulement total et d'un volume infrieur 1 mL. 3) Certains solvants sont volatils (ther, dichloromthane, ) ou plus denses que leau (solvants chlors). Laisser le liquide scouler plus rapidement que dans le cas dune solution aqueuse en vitant les pertes au moment du transfert.

3 - Utilisation des micropipettesTRES IMPORTANT - Avant utilisation, CHOISIR LE BON INSTRUMENT en fonction du volume dsir, par exemple : * de 40 200 L : utiliser une P 200 (embout jaune) * de 200 1000 L : utiliser une P 1000 (embout bleu) Il est ABSOLUMENT INTERDIT d'utiliser les P 200 et P 1000 en dehors des "fourchettes" ci-dessus prcises. - Aucun liquide ne doit pntrer dans le corps de la micropipette. Les solutions prleves ne doivent tre en contact qu'avec les cnes de prlvement bleus ou jaunes. La micropipette doit toujours tre maintenue verticalement et l'extrmit infrieure vers le bas.

Suivre la squence suivante pour le pipetage (s'exercer quelques fois avec de l'eau distille avant de raliser votre premier prlvement) : - slectionner le volume dsir (tourner le bouton suprieur vers la droite ou la gauche), - bien enfoncer un cne bleu ou jaune l'extrmit infrieure de l'appareil, - presser le bouton suprieur au premier cran (cran intermdiaire) avec le pouce, - immerger alors une partie du cne dans le liquide prlever, - laisser remonter lentement le bouton suprieur vers sa position normale (ne pas lcher brusquement celui-ci) en exerant une lgre contre-pression avec le pouce, - vrifier qu'il n'y a pas de bulle(s) d'air au sein du volume prlev, - essuyer le cne plastique avec du papier filtre, - transfrer le liquide pipet dans le rcipient voulu en posant l'extrmit infrieure du cne sur la paroi du rcipient lgrement inclin (environ 60) et en appuyant sur le bouton suprieur de faon parvenir au premier cran puis au deuxime cran, c'est--dire fond. Aprs quoi, normalement, il ne doit pas subsister de liquide dans le cne. Toutefois, pour 49

des liquides viscosit leve, il restera toujours un volume rsiduel sur les parois qui se concentrera peu peu la base du cne. Dans ce cas, il est possible de limiter les erreurs de pipetage : a) en ralisant des aller-retours successifs avec le bouton suprieur. Pour ce faire, procder lentement pour viter que du liquide rentre dans le corps de la micropipette, b) en rinant 2 - 3 reprises l'intrieur du cne avec le mlange eau distille + solution visqueuse.

4 - Contrle des pipettesLe contrle des pipettes fait partie des vrifications ncessaires en chimie. Deux procds sont utiliss : - le contrle gravimtrique Un bcher de volume appropri est tar sur une balance. La pipette est remplie deau distille qui est ensuite introduite dans le bcher. Cette opration est rpte 30 fois en moyenne. Les rsultats des peses sont ensuite analyses de manire statistique. Remarque : Contrler la temprature de travail car la densit des liquides dpend de la temprature. Eviter toute vaporation. - le contrle photomtrique Il consiste pipeter un volume donn dune solution colore, lintroduire dans un volume de diluant donn et mesurer labsorbance de la solution obtenue. On peut alors dterminer lexactitude et la prcision des pipettes :- expression de la prcision La prcision reprsente la distribution statistique des valeurs obtenues par des mesures rptes, effectues sur un mme chantillon, dans des conditions constantes et dtermines. On calcule, partir de ces mesures, le manque de prcision ou imprcision . Celle-ci peut sexprimer par lcart type de la distribution de ces mesures, lcart type relatif la moyenne, ou par le coefficient de variation, qui est le plus classiquement utilis. - expression de lexactitude Lexactitude reprsente la qualit de laccord entre la valeur mesure et la valeur vraie, en dehors des erreurs fortuites. Linexactitude peut tre apprcie par la diffrence (positive ou ngative) entre la moyenne dune srie de mesures rptes et la valeur vraie. Dans le cas du contrle gravimtrique, la valeur vraie doit tenir compte de la valeur de la densit de leau la temprature utilise. Dans le cas du contrle photomtrique, la valeur vraie est donne par la valeur de labsorbance de la dilution prpare dans un volume final de 100 mL. Exemples Les valeurs de prcision et dexactitude varient en fonction du volume des pipettes. Le tableau ci-dessous, issu de spcifications de pipettes automatiques du commerce, en donne quelques exemples.

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Capacit 1 L 2 L 5 L 10 L 20 L 25 L 50 L 100 L 2500 L

Erreur de justesse 2,5 % 2,0 % 1,5 % 1,0 % 0,6 % 0,6 % 0,6 % 0,6 %

Erreur de rptabilit 1,8 % 1,2 % 0,8 % 0,5 % 0,2 % 0,2 % 0,2 % 0,2 %

Conditions opratoires : Eau distille Temprature de rfrence : 20C Nombre de mesures : 15 Ainsi, une pipette de 1 L dlivre, daprs ce constructeur, un volume compris entre 0,975 L et 1,025 L. Par contre, le volume (compris entre ces deux extrmes) est dlivr avec un coefficient de variation de 1,8 %. Il est noter que plus les volumes sont petits, plus les erreurs sont grandes.

5 - Utilisation des propipettesLa propipette est un systme utilis lorsque l'on veut pipeter des liquides DANGEREUX. Le modle utilis aux T.P. est le ballon pipettes "ASSISTENT" modle standard.

Le mode d'emploi est le suivant : 51

1-. Tenir le ballon dans le creux de la main, au moyen du pouce et de l'index, appuyer sur la soupape R et exercer une pression sur le ballon avec les doigts, pour en chasser l'air. 2-. Avec le pouce et l'index, appuyer lgrement sur la soupape A (Aspiration) pour recueillir la quantit de liquide dsire. 3-. Pour obtenir l'coulement du liquide, appuyer sur la soupape M avec le pouce et l'index. 4-. Pour l'coulement total et rapide, appuyer sur la soupape M et fermer l'orifice avec l'index de la main gauche en exerant une pression sur l'olive au moyen du pouce et du majeur.Nota : Au cas o du liquide aurait pntr l'intrieur du ballon, prvenir de suite le responsable des T.P.

6 - Utilisation des distributeurs de ractifsLe distributeur est un appareil destin dlivrer avec prcision, de manire rptitive, rapide et simple un volume dtermin. On lemploie pour les produits toxiques avec lesquels il ne faut pas tre en contact ou pour les travaux en srie qui ncessitent la rptition des oprations de pipetage. La plupart des distributeurs sont composs dun flacon rservoir contenant le liquide prlever sur lequel est mont un piston que lon fait courir jusqu une bute rglable. Les volumes dlivrs peuvent varis de moins de 0,1 plus de 50 mL selon les modles. La reproductibilit est de lordre de 5 %. Les parties de lappareil venant en contact du liquide sont en verre ou en PTFE ; ils peuvent convenir toutes sortes de ractifs, nanmoins les produits trop visqueux risquent de bloquer le piston. De mme, certains sels peuvent cristalliser dans la seringue.POUR UTILISER LAPPAREIL : Lors de la premire utilisation, on ne se fiera pas aux volumes indiqus mais on talonnera soi-mme lappareil et on fixera la bute au volume dsir. Pour lutilisation en srie, on doit dabord orienter convenablement la pointe de la pipette vers le rcipient destin recevoir le liquide. On te ensuite le capuchon pour librer lorifice ventuellement, puis on soulve (ou on enfonce selon le modle) le piston jusqu la bute avec prcaution et on le laisse revenir sa place dorigine. La meilleure reproductibilit est obtenue en manuvrant lentement. On doit reboucher la pointe de la pipette aprs utilisation. Les distributeurs existent actuellement en trs grand nombre dans le commerce et tous les modes opratoires ne peuvent tre dcrits ici. Certains seront utiliss aux Travaux Pratiques. Leur contrle seffectue de la mme manire que pour les pipettes.

7 - Manipulation : initiation au maniement des micropipettes automatiques7.1. Ralisation de gammes dtalonnage par diffrentes mthodes de dilution

- Matriel : - des micropipettes et cnes - des tubes hmolyse - un spectrophotomtre - un vortex - des cuves de spectrophotomtre de 1 mL en plastique

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- Mode opratoire : dilutions dans un volume final constant : - Dans des tubes hmolyse, introduire des volumes croissants de colorant une concentration donne: 10 L, 50 L, 100 L, 150 L, 250 L, 500 L - Complter un volume final de 1 mL.7. 2. Contrle gravimtrique dune micropipette

- Matriel : - 2 bchers de 100 mL - eau distille temprature ambiante - une micropipette - une balance - Protocole : - tarer un bcher sur la balance - rgler la pipette sur un volume de votre choix - pipetter leau distille et ensuite lintroduire dans le bcher - rpter 15 fois la mesure - renouveler lopration pour un volume diffrent affich sur la micropipette. - Expression des rsultats : Calculer le coefficient de variation correspondant vos mesures pour un volume donn.

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PESEF. BONNEAUX - J. COULON - D. DECOLIN - B. LEININGER-MULLER - C. ZINUTTI

La pese est lopration pharmaceutique de base par excellence. A lofficine, elle conditionne la qualit des prparations ralises. Nombreuses sont les recommandations des Bonnes pratiques de prparations officinales , normes officielles, qui sappliquent au bon usage des balances : Le matriel ncessaire la prparation est en bon tat de fonctionnement et de propret - La pese des principes actifs fait lobjet dune surveillance toute particulire du pharmacien : dans le cas des substances vnneuses notamment, le pharmacien procde une vrification de la pese Procdures gnrales : elles concernent notamment : .. la maintenance et lentretien du matriel (balance par exemple) . Nombreux sont les autres domaines dactivit pharmaceutiques concerns par la pese : la possession dune balance de prcision est obligatoire dans les laboratoires danalyse mdicale ; des peses prcises sont primordiales en recherche comme dans lindustrie

I MatrielsA Balances 1 - Paramtres dfinissant les qualits dune balance a) Justesse : cest--dire capable de fournir les mmes indications (maintien en parfait quilibre dans le cas dune balance flau) sous des masses gales quelles que soient leurs position et emplacement, aussi bien qu vide b) Fidlit : cest--dire capable de donner toujours les mmes indications avec les mmes masses c) Sensibilit : cest--dire capable de rpondre (dosciller dans le cas dune balance flau) avec une quantit minimum de masse. Ainsi, il existe des balances dites sensibles au milligramme, au centigramme d) La porte, qui est la masse maximale mesurable avec linstrument La vrification obligatoire et priodique des instruments de mesure a pour but prcisment de contrler la conservation de ces qualits essentielles. 2 Types de balances Au cours de vos tudes et dans votre vie professionnelle, vous rencontrerez essentiellement 4 types de balances. a) Balance de Roberval Cest la balance plateau la plus couramment employe pour mesurer les masses leves. Sa sensibilit est de lordre du gramme et peut supporter des poids maxima de 2 15 kilogrammes selon les modles. Pratiquement, on lui rserve, en pharmacie, les peses suprieures 5 g. Le flau est muni de 3 couteaux (1 mdian, 2 latraux) ; sur les flaux latraux, se trouvent 2 tiges verticales supportant les plateaux. Un contre-flau infrieur relie les 2 tiges verticales pour que celles-ci conservent toujours leur position. Un cadran central permet de suivre les oscillations. Au repos, cette balance est donc toujours en position oscillatoire. On lutilise avec des masses en laiton gnralement (de 1 g 1000 g).

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b) Trbuchet Cest un type de balance permettant des peses plus sensibles. Sa porte est gnralement de 100 g ou 200 g avec une sensibilit de 0,05 g ou 0,10 g. Le flau est reprsent par une barre horizontale rigide, le couteau central est perpendiculaire au flau ; aux deux couteaux latraux, sont suspendus les plateaux. Pour mnager larte des couteaux, les plateaux reposent sur un socle en bois et sont mis en suspension au moment de la pese par la manuvre dun levier ou dun bouton. On lutilise avec des masses en laiton gnralement (> 1 g), correspondant la porte de linstrument et avec une srie de lamelles mtalliques, en aluminium gnralement, pour les subdivisions du gramme. c) Balances lectriques Il sagit de balances mono-plateau. Les masses sont intgres dans lappareil et sont slectionnes manuellement. Leur mode de fonctionnement, leur porte et leur sensibilit varient selon le modle considr. d) Balances lectroniques et/ou analytiques Il sagit de balances mono-plateau. Lappareil fonctionne sans flau ni couteau et il possde un systme de tarage automatique (cf NB1). Leur porte et leur sensibilit varient selon le modle considr. Ce type dappareillage, le plus simple manier, supplante les autres balances de prcision. Nota : Pour une meilleure prcision des mesures, ces balances, except le type Roberval, peuvent tre protges par une cage transparente. B Petit matriel de pese En fonction de la nature de llment peser, on utilisera comme tare soit : - un verre de montre (cas le plus gnral) - un sabot de pese - un papier non absorbant, anti-humidit et souple (pas de papier filtre donc pour une pese prcise) - une feuille daluminium - un bcher - une fiole jauge En pratique, chaque fois que cela est possible, il est prfrable dviter le transfert de la substance pese, cest--dire quil est prfrable, soit de peser directement dans le rcipient dans lequel la substance doit tre utilise, soit dintroduire lensemble (substance pese + support) dans ce rcipient. Si un transfert est ncessaire, il conviendra le cas chant de bien rincer le matriel ayant servi la pese et de joindre les eaux de rinage la solution prpare, ou doprer une pese par diffrence (NB2). NB1 : La tare est la masse dun rcipient vide. Le tarage consiste amener la lecture 0 avec la tare pose sur la balance. NB2 : La pese par diffrence consiste mesurer lensemble tare + produit peser (m1), transfrer le produit peser, puis mesurer la tare (m2). La masse du produit transfr est la diffrence entre les 2 mesurer (m1 m2). NB3 : Dans le cas des peses prcises sur papier ou feuille daluminium, les dplacements dans le laboratoire sont prohibs.

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NB4 : Dans le cas dun liquide, connaissant sa masse volumique, il peut tre plus facile de mesurer un volume que de raliser une pese.

II Principes et mthodes de peseCertaines mthodes sont spcifiques un matriel donn, tandis que des principes gnraux prvalent dans tous les cas. A Principes gnraux 1 - Ordre et propret Lordre et la propret simposent pour les peses comme pour toutes les oprations pharmaceutiques Nettoyage de la balance et de son environnement Protection des plateaux de la corrosion (ex : Iode, Nitrate dargent) par un papier Elimination de tout ce qui peut conduire une confusion ou une contamination 2 Qualit de la pese a) Le choix de la balance doit tre adapt la masse dterminer. Ainsi, il faut tenir compte de la porte maximale, de la porte minimale, de la sensibilit et de la prcision de linstrument. - il ne faut pas peser une masse infrieure la pese minimale, par exemple peser 20 mg quand la porte minimale de la balance est de 100 mg ; - il faut que la sensibilit de la balance permettre de lire le dernier chiffre significatif souhait, par exemple sil sagit de peser 100 mg, une balance dont la sensibilit est de 0,01 g ne permettra de peser que 0,10 g cest--dire 10 cg. Alors quune balance dont la sensibilit est de 0,001 g permettra de peser 0,100 g cest--dire exactement 100 mg ; - il faut veiller ce que la prcision de la balance soit suffisante. Par exemple, il ne faut pas peser 5 mg sur une balance dont lincertitude (m) est de 1 mg : dans ce cas, un affichage de 5 mg signifie que la pese est comprise entre 4 et 6 mg, ce qui reprsente (m) une incertitude relative m considrable (20 %). b) Il importe de rflchir au but de la pese. Un compos destin prparer un talon primaire ou une prise dessai pour un dosage devront tre pess avec le plus grand soin. A ce propos, on utilise parfois dans les polycopis de Travaux pratiques la formule peser environ exactement . Si on considre par exemple ltalonnage dune solution de KMnO4 environ 0,1 N, celui-ci est ralis laide dune solution talon de sel de Mohr 0,1 N (392,13 g/mole) quil convient de prparer extemporanment. Si on dsire prparer 100 mL de cet talon primaire, la pese idale devrait tre 3,9213 g. Dans ce cas, peser environ exactement signifie quil ne faut pas chercher avoir 3,9213 g (on peut y passer des heures), mais quil faut connatre avec prcision ce que lon a pes, cette connaissance permettant de calculer le titre exact de ltalon primaire (si on pse 3,9950 g, le titre de la solution de sel de Mohr sera de 0,102 N). c) Dans le cas de masses trs faibles (de lordre du mg), il vaut mieux peser une quantit plus importante et procder par dilution Cas n 1 : solution talon : prparer une solution mre partir de la pese et procder ensuite des dilutions successives de celle-ci. Cas n 2 : Incorporation de principes actifs marge thrapeutique troite en faible quantit : ralisation dune poudre mre.

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La Pharmacope dcrit la prparation dune poudre de digitaline au 1/100e par exemple : la masse de digitaline peser est de 1 g pour 100 g de mlange (ou 100 mg pour 10 g). La dilution est effectue par du lactose, additionn dun traceur en quantit dtermine, le carmin. Cette poudre mre est ensuite utilise la place du principe actif pour la suite des oprations, en tenant compte de la dilution effectue : sil faut 2 mg de digitaline dans la prparation magistrale, il sera ncessaire de peser 200 mg de poudre mre. d) En ce qui concerne la pese de composs utiliss comme ractifs auxiliaires au cours dune raction chimique ou dun dosage, on peut se contenter dune pese plus approximative. 3 Enregistrement des mesures La traabilit des mesures est dune grande importance. Ainsi, il conviendra de porter les valeurs mesures sur le cahier de laboratoire ; inscription manuscrite ou dition dun ticket de pese faisant mention de la mise zro notamment, dans le cas dune balance lectronique dote dune imprimante. B Mthode spcifique lusage dun modle de balance donn 1 Balance de Roberval 2 Trbuchet a) On ne doit jamais poser ou enlever les masses si les plateaux ne sont pas au repos. On doit donc veiller neffectuer les peses que dans ces conditions. b) On ne doit jamais effectuer une pese directement sur les plateaux. Il faut interposer des feuilles de papier quilibres. c) On ne doit pas se servir des masses au hasard mais en adoptant un ordre mthodique, cest--dire en commenant par les plus grosses ; les masses ne doivent jamais rester inutilises sur les plateaux. d) On ne doit jamais agir avec brutalit, mais au contraire avec dlicatesse, pour conserver les qualits de la balance utilise. e) Les balances et les masses doivent toujours tre dune propret mticuleuse. Les plus lgres, les subdivisions du gramme notamment, doivent tre manipules au moyen dune pince. 3 Balances lectriques et lectroniques Les points b et d concernant lutilisation du trbuchet sappliquent. Les spcificits demploi des balances lectriques figurent sur la notice dutilisation place proximit de lappareil.

III RsultatLa faon dont sont rapports les rsultats dune pese est trs importante. La Pharmacope considre le dernier chiffre donn exact plus ou moins 5 units aprs le dernier chiffre indiqu. En consquence, lorsquon pse par exemple un gramme dune substance, crire 1 g na pas la mme signification qucrire 1,00 g (1 g : de 0,5 g 1,5 g ; 1,00 g : de 0,995 g 1,005 g). 57

Le rsultat peut tre accompagn de son incertitude absolue, par exemple : 1,00 g 0,005 g Dans le cas dune pese par diffrence, il ne faut alors pas oublier que lincertitude absolue correspond la somme des incertitudes absolues ralises sur les deux peses. Par exemple : Tare = 15,70 0,005 g Si prise dessai = 1,00 g, on lira : 16,70 g 0,005 g. Do, rsultat de la pese = 1,00 0,01 g.

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VERRERIE ET VOLUMETRIED. DECOLIN Chaque fois quun volume de liquide doit tre mesur, il convient de rflchir lincidence du matriel utilis sur le rsultat de la manipulation en cours. En dehors des pipettes qui sont voques prcdemment, on nutilisera pas indiffremment les fioles jauges, les burettes gradues ou les prouvettes gradues. Les fioles jauges Ce sont des rcipients en verre ou en pyrex portant un trait de jauge. Leur bouchage est ralis soit par un bouchon rod, soit par un bouchon en silicone.

Leur emploi rside essentiellement dans la prparation de solutions de concentration exactement connue et dans la dilution exacte de solutions talon ou doser. Avant dajuster le niveau dune fiole jauge, on prend soin de dissoudre compltement la masse du produit pes. Pour cela, aprs avoir ajout le produit, on verse une certaine quantit deau distille ou du solvant requis, on agite et on chauffe ventuellement trs lgrement, puis on ajuste aprs refroidissement. Lhomognisation de la solution seffectuera, fiole bouche, par de multiples retournements.Les burettes gradues Ce sont des rcipients cylindriques trs allongs, gradus et munis leur extrmit infrieure dun robinet permettant linterruption du flux. Ce robinet peut tre rod, ce qui ncessite son graissage soigneux ; sil est en tflon, le risque de grippage est limin et aucun lubrifiant nest ncessaire.

Les burettes permettent la distribution avec prcision de volumes de ractifs titrs lors de dosages volumtriques ou lors de la prparation de gammes de concentration (capacit : 25 mL, prcision : 0,05 ou 0,1 mL). Le dosage est gnralement ralis la goutte prs, soit 0,05 mL. Pour remplir sans bavure les burettes, il est utile dutiliser un petit bcher de 50 mL par exemple. Aprs emploi, une burette doit toujours tre vide, rince avec de leau distille et stocke verticalement, robinet ouvert, et lenvers (pointe en haut).Les prouvettes gradues Elles se prsentent sous la forme de rcipients cylindriques permettant la mesure de volumes de 5 mL 5 L. Leur prcision est trs nettement infrieure celle de pipettes ou fioles jauges et leur emploi doit se limiter aux seuls cas o la mesure approximative de volumes de ractifs est suffisante.

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MICROSCOPIE

PRINCIPE DU MICROSCOPE A FOND CLAIR

EXAMEN A LETAT FRAIS ET A LIMMERSION

MICROMETRIE

NUMERATION DELEMENTS FIGURES

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MICROSCOPIE OPTIQUELe microscope est un instrument trs utile dans de nombreuses disciplines : en Botanique, en Physiologie vgtale, en Pharmacognosie, comme en Parasitologie, en Histologie, en Hmatologie, en Biologie cellulaire, en Microbiologie, en Biologie molculaire Dans la pratique courante, on emploie un microscope fond clair. Toutefois, les laboratoires plus spcialiss utilisent des quipements permettant lexamen en fond noir, en contraste de phase, ou font appel de plus en plus la microscopie de fluorescence. Cette sance a pour objet de vous apprendre, ou de vous rappeler les principes de base du microscope fond clair (vus en 1re anne), ainsi que son mode demploi correct, et de faire quelques applications.

LE MICROSCOPE A FOND CLAIRV. PICHON

1 BASES DOPTIQUEA. LE TRAJET OPTIQUE La figure 1 montre le trajet optique : la source S envoie un faisceau lumineux sur lobjet O grce la lentille L1 appele condenseur. La lentille L2 ou objectif, donne de lobjet une image agrandie I1 ; une partie de cette image est reprise par la lentille L3 ou oculaire pour donner une image finale agrandie I2 (Fig. 1).

Fig. 1 : Trajet optique du microscope fond clair

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B. LES VALEURS CARACTERISTIQUES DU MICROSCOPE La limite de rsolution est dfinie par la relation dAbbe : 0,61 = n.sinu - est la limite de rsolution, cest--dire la distance minimale entre 2 points pouvant tre perus comme distincts par lil - est la longueur donde de la lumire incidente ; dans notre cas, il sagit de la lumire visible, entre 400 et 800 nm - n est lindice de rfraction du milieu situ entre lobjet et lobjectif. Sil sagit de lair, n = 1 - u est langle, exprim en degrs, de demi-ouverture de lobjectif sur lobjet. u est dautant plus grand que lobjectif est plus puissant. On utilise aussi les termes suivants : - = grandissement de lobjectif : il est gal au rapport de la taille de limage la taille de lobjet - G = grossissement de loculaire : il est gal au rapport entre langle sous lequel est vue limage de lobjet et langle sous lequel est vu lobjet lil nu une certaine distance dm (limite de vision distincte). Donc le grossissement total du microscope pour un objectif et un oculaire donns est : Gx Cette valeur doit toujours tre indique sur vos compte-rendus ct de chacun de vos dessins.

lments du microscope oculaire objectif

microscope platine

TP dinitiation la manipulation

condenseur clairage

1microscope

2microscope

Lobjectifsystme convergent constitu de plusieurs lentilles assimilable une lentille de courte distance focale de lordre du mm

Lappareil dclairage La lampe incorpore Le diaphragme Fonction : slectionner les rayons lumineux Le condenseur Systme convergent Fonction : concentrer la lumire sur lobjet

Loculairesystme convergent constitu de plusieurs lentilles quivalent une loupe (lentille) de distance focale de lordre du cm3microscope

4microscope

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schma simplifioeil oculaire

microscope modlisOculaire Objectif F1 O1 F1 L1 O1F1 = - O1F1 = f 1 O2F2 = - O2F2 = f 25 6microscope

F2

platine

objectif prparation condenseur diaphragme source lumineuse

O2

F2

L2

microscope

marche des rayons lumineuxOculaire Objectif A2 B F1 A O1 F1 F2 A1

position, grandeur, nature de limageL1 A A1 objet rel image relle1 1 1 = O1A 1 O1A O 1F' 11 = A 1B1 = O1 A1 AB O1 A

O2

F2

grandissementL2 A A1 2 objet rel image virtuelle

B1

1 1 = 1 O2 A 2 O 2 A1 O 2 F2 ' 2 = A 2B 2 = O 2 A 2 A 1B1 O 2 A18

grandissementB27microscope microscope

puissance du microscope Pmicros = Pmicros = Pocu . obj' = ' x A 1B 1 AB AB A 1B 1

ouverture numriqueO.N. = n sin u Limite de rsolution =

en dioptrie ()

grossissementB A dm = ABdm9

Gmicros = ' = Pmicros . dm = Pocu . dm . obj = Gocu . obj Gcommercial = Gcom ocu . objmicroscope

0,61 n sin u

lentille frontale objet u platine

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