1.
M. Yvon Gervaise
Expert de justice
Directeur SGS Multilab Rouen
http://www.expertscience.fr
LES AVANCÉES TECHNIQUES ET
SCIENTIFIQUES D’UN LABORATOIRE
D’ANALYSES ET EXPERTISES
MULTIDISCIPLINAIRE
Cours – conférence du 6 Janvier 2017
de Yvon Gervaise à Université de Rouen
_
Master 2 Polymère et surface
et Master 2 Recherche en Chimie
Organique

2.
LES AVANCÉES TECHNIQUES ET SCIENTIFIQUES
D’UN LABORATOIRE D’ANALYSES ET EXPERTISES
MULTIDISCIPLINAIRE
Cours – conférence du 6 Janvier 2017
de Yvon Gervaise à Université de Rouen
_
Master 2 Polymère et surface
et Master 2 Recherche en Chimie
Organique
PREMIÈRE PARTIE :
L’ANALYSE DANS LA DIVERSITÉ DE SES
TECHNIQUES ET SES APPLICATIONS

3.
3
© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
LA DIVERSITÉ DES TECHNIQUES ANALYTIQUES
ET DES APPLICATIONS
Techniques du
vivant
Techniques
séparatives
Techniques
spectrales

4.
4
© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
ORIGINE DE LA DIVERSITÉ DES TECHNIQUES
ANALYTIQUES ET DES APPLICATIONS
 Grandeurs mesurées
 Caractéristiques du produit
 Propriétés du produit
 Interactions environnement / santé
 Substances indésirables
 Comportement
 Qualitatives / quantitatives :
 Substances actives, fonctionnelles
 Comportement dans l’écosystème au cours du cycle de vie
 Écotoxicité
 Dispersion dans l’air/eau/sol
1) QUEL TYPE D’INFORMATIONS OBTENUES POUR LE COMMETTANT?
2) Interaction: Industrie Environnement Consommation Santé
Diversité des
techniques et
des applications

5.
5
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ORIGINE DE LA DIVERSITÉ DES TECHNIQUES
ANALYTIQUES ET DES APPLICATIONS
Information et
exigence du
consommateur
Conformité :
. Réglementaire
. REACh
Prise en compte
globale ACV, GES,
GHS
Relation Produit/santé/environnement
Exemple perturbateur endocrinien
Surveillance matière
première, impact
réglementaire REACh
Tendance chimie verte
Actifs végétaux
Tendance
environnementale
écolabel
Valeur
d’usage
Additifs
Innovation
Recherche
Exigence
particulière
nouveau règlement
cosmétique/
pesticides
Sécurité des
ingrédients
Valorisation du produit et
sous-produit - filière
Votre
produit
Votre
matière
première
Cahier des
charges client
Produit
Procédé

6.
6
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LA PERFORMANCE APPLIQUÉE À L’ANALYSE
EN GC/MS/MS & LC/MSMS :
PROBLÉMATIQUES :
 Développement de méthodes multi-résidus
 (Pesticides, Antibiotiques, Mycotoxines, Vitamines Organophosphorés, ….)
 Forte sélectivité de l’analyseur pour compenser une préparation
d’échantillon non sélective
 Forte sensibilité pour injecter la quantité de matrice la plus faible
possible
 Optimisation du temps pré/in & post analytique
Problématique
Générale
LMR
nombre de molécules
Laboratoire
Coût
Qualité
Temps d’analyse
DIVERSITÉ DES TECHNIQUES D’ANALYSES & ÉVOLUTION
QUELLES SONT LES EXIGENCES ?

7.
7
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 Convergence – robotisation technique de préparation
extraction/purification. ex. pesticides
 Système intelligent
 Type @ChemicalManager @Residue Manager
 Instrumentation nouvelle génération
 Technique de couplage GC/MS/MS, HPLC/MS/MS,
MS/Q-TOF
DIVERSITÉ DES TECHNIQUES D’ANALYSES
L’ANALYSE MULTI-PARAMÉTRIQUE

8.
8
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 Méthode d’analyse de résidus de pesticides pour les matrices non
grasses en chromatographie en phase gazeuse, la NF EN 12393 :
 Pour les matrices riches en eaux
(cas des fruits et légumes) :
• Extraction Liquide/liquide
en ampoule
 Pour les matrices peu riches en eau
(cas des céréales, blé, orge…) :
• Extraction Solide/Liquide
en flacon
 Inconvénients : Temps de préparation, volume important de solvant
organique, coût de consommables, plusieurs préparations différentes
selon les matrices…
DIVERSITÉ DES TECHNIQUES D’ANALYSES
L’ANALYSE MULTI-PARAMÉTRIQUE

9.
9
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DIVERSITÉ DES TECHNIQUES D’ANALYSES
ÉVOLUTION DES MÉTHODES DE PRÉPARATION
 Méthode QuEChERS (Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged, Safe)
 Avantage : une seule préparation pour plusieurs matrices (céréales, fruits, légumes…).
Extraction solide-liquide
Echantillon
+ solvant organique + sels
tampons Agitation
Centrifugation et récupération du
surnageant
Purification SPE dispersive
Mise en contact du surnageant
avec les sels de purification
Agitation Centrifugation et
récupération du
surnageant purifié

10.
10
© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
MÉTHODE MULTIPARAMÉTRIQUE
LES PESTICIDES DANS LES ALIMENTS :
ÉVOLUTION DES MÉTHODES DE PRÉPARATION
AUTOMATISATION QUECHERS ROBOT DE PRÉPARATION
 Optimisation du process de préparation
des échantillons
 Méthodes de préparation QuEChERS :
• AOAC 2007.01 (Pesticide residues in
Food by Acetonitrile Extraction and
Partitioning with Magnesium Sulfate)
• EN 15662.2008 (Foods of Plant Origin-
determination of Pesticide residues Using
GC-MS and/or LC –MS/MS following
Acetonitrile Extraction/Partitioning and Clean
up by Dispersive SPE-QuEChERS Method)

11.
11
© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
Analyse de 200 pesticides
dans les céréales
DIVERSITÉ DES TECHNIQUES D’ANALYSES & ÉVOLUTION
SCREENING DES PESTICIDES

12.
12
© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
GC/MS-MS
Source Electronic Impact
Triple Quadripole
GC/ECD
GC/FPD
GC/TSD
Une seule injection pour plus de 150
molécules en 30 minutes
Plusieurs injections par famille de
dizaine de pesticides OC, OP, PYR, PCB…
DETECTIONS
SPECIFIQUES
DETECTION par
SPECTOMETRIE de MASSE MS-MS
DIVERSITÉ DES TECHNIQUES D’ANALYSES & ÉVOLUTION
SCREENING DES PESTICIDES

13.
13
© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
Analyse du Bisphénol dans les
plastiques
Monomère de polycondensation (industrie du
polymères)
Perturbateur endocrinien : interagit avec le système
hormonal du corps humain
Bisphénol A
Bisphénol F
Bisphénol A Diglycidyl Ether 2H2O
Bisphénol A
Bisphénol A Diglycidyl Ether H2O
Bisphénol A Diglycidyl Ether HCl H2O
Bisphénol F Diglycidyl Ether
Bisphénol A Diglycidyl Ether
Bisphénol A Diglycidyl Ether HCl
Bisphénol A Diglycidyl Ether 2 HCl
Novolac glycidyl ether
1 préparation
2 injections (nature
chimique) :
-BPA + BPF
-BADGE + BFDGE et
dérivés
DIVERSITÉ DES TECHNIQUES D’ANALYSES & ÉVOLUTION
DÉVELOPPEMENT MULTIPARAMÉTRIQUE (HPLC/MS/MS)

14.
14
© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
SPECTROMÉTRIE ATOMIQUE :
DIVERSITÉ DES TECHNIQUES
UNE ÉVOLUTION CONSTANTE DU PARC ANALYTIQUE

15.
15
© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
LA FLUORESCENCE X
SPECTROMÉTRIE ATOMIQUE :
DIVERSITÉ DES TECHNIQUES
UNE ÉVOLUTION CONSTANTE DU PARC ANALYTIQUE

16.
16
© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
UNE TECHNIQUE NON DESTRUCTIVE:
LA FLUORESCENCE X
DERNIÈRES INNOVATIONS EN ANALYSES
QUALITATIVES ET QUANTITATIVES MULTIÉLÉMENTS

17.
17
© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
DE L’INFINIMENT PETIT À L’INFINIMENT GRAND : UN
VASTE CHAMP D’APPLICATION DE LA
SPECTROMÉTRIE ATOMIQUE

18.
QUANTIFICATION MULTI-MÉTAUX
LOURDS DANS LES PRODUITS
ALIMENTAIRES PAR ICP-MS
LE CONTRÔLE NOUVEAU DES
MÉTAUX LOURDS EST ARRIVÉ

19.
19
© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
DIVERSITÉ DES APPLICATIONS
SPECTROMÉTRIE ATOMIQUE
 Demande croissante en résultats d’analyses:
Domaine environnemental (polluants dans les eaux, sols, ....)
Domaine agro-alimentaire (sécurité alimentaire ...)
Domaine produits de consommation
Domaine industriel (caractérisation de produits )
 nécessite de pouvoir garantir la traçabilité et la fiabilité des
résultats fournis

20.
20
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SPECTROMÉTRIE ATOMIQUE LA CONVERGENCE VERS
LA TECHNIQUE ICP/MS ET LES NOUVEAUX SYSTÈMES
DE TRAITEMENT D’ÉCHANTILLON
@MINERALMANAGER
ICP-MS: ANALYSE DE TRACES ET ULTRA-
TRACES
• Performance en limite de détection :
Possibilité de descendre jusqu’au ng/L
* Performance en temps d’analyses:
Quasi simultané un grand nombre d’éléments en 2 à 5
minutes

21.
21
© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
RADIOACTIVITÉ
NOUVELLES TECHNIQUES NOUVELLES
APPLICATIONS RADIOACTIVITÉ
@RADIOMANAGER INNOVATION SYSTÈME INTELLIGENT

22.
22
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SPECTROMÉTRIE GAMMA
 Emissions de rayons g
Spectromètres gamma à bas bruit de fond

23.
23
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SPECTROMÉTRIE GAMMA
 SGS Multilab possède un spectromètre gamma avec un
détecteur germanium ultra pur et une chambre de plomb bas
bruit de fond pour la mesure des radionucléides gamma naturels
et artificiels ayant une énergie supérieure à 50 KeV :
 Famille naturelle du Thorium 232
Actinium 228
Bismuth 212
Plomb212
Thorium 228
Thorium 232
Thallium 208
 Famille naturelle de l’Uranium 235
Uranium 235
Protactinium 231

24.
24
© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
Y 88
1836 keV
Co 60
1333 keV
Co 60
1173 keV
Y 88
898 keV
Cs 137
662 keV
Sn 113
392 keV
Co 57
122 keV
I 131
365 keV
Am 241
60 keV
SPECTROMÉTRIE GAMMA

25.
25
© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
AUTHENTIFICATION DU CRU D’UN VIN
DIVERSITÉ DES APPLICATIONS

26.
26
© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
SPECTROMÉTRIE ALPHA
 Activités a et b
Compteur à gaz proportionnel

27.
27
© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
SPECTROMÉTRIE BETA
 Tritium (3H) et Carbone 14
Compteur à scintillation liquide

28.
28
© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
COMPTEUR PROPORTIONNEL

29.
29
© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
APPLICATIONS : LE CADRE RÈGLEMENTAIRE DES
CONTRÔLES

30.
30
© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
DIVERSITÉ DES APPLICATIONS
CENTRE D’EXPERTISE MONDIAL

31.
31
© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
DIVERSITÉ DES TECHNIQUES À L’HEURE DE
LA ROBOTISATION ET DE L’ALGORITHMIQUE
 @Mineral Manager
 @Chemical Manager
 @Radio Manager
Ensemble de systèmes développés à SGS Multilab

32.
32
© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
DIVERSITÉ DES TECHNIQUES À L’HEURE DE
LA ROBOTISATION ET DE L’ALGORITHMIQUE
Mineral Manager

33.
33
© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
 Voici le diagramme de relation entre les processus :
Interface de
connexion
Interface
d’accueil
Archivage
Création d’une
fiche d’exposition
Interface
Bouton
Archivage rapide
Fiche
d’exposition
BIO Chimie
Inorganiques
Majeurs
Inorganiques
Mineurs
Physico chimie ECOTOX ORG étalons
Produits
Fournisseurs
Administration
Produits
Fournisseur
Ajouter un
nouveau produit
fournisseur
Détail de la
composition du
mélange
fournisseur
Informations de
suivi quantitatif
Modification d’un
produit
fournisseur
Modification de
la composition
du mélange
fournisseur
Motif d’archivage
Justification du
désarchivage
Ajouter une
nouvelle solution
Modifier une
solution
Gamme modèle
– interface
principale
Solution
Créer une
gamme modèle
Définir la gamme
modèle
Gamme modèle
avec solution
mère
Gamme modèle
sans solution
mère
HCT
ORG réactifs
Utiliser une
gamme modèle
Supprimer une
gamme modèle
Création d’une
gamme modèle :
solution mère
Dilution
Dilution
Utilisation d’une
gamme modèle
Ajouter une
nouvelle solution
Motif d’archivage
Justification du
désarchivage
Administration
Gestion des
utilisateurs
Localisation Unité Fournisseur
Solvant
Modification de
DLU
Balance Nom de produit
Paramètres
généraux des
bases
UA Audit Trail
Créer un aliquote
Chromatographi
e Ionique + CrVI
Mycotoxines
Archivage des
produits
sélectionnés
Désarchiver les
produits
sélectionnés
Archivage des
solutions
sélectionnées
Désarchiver les
solutions
sélectionnées
DIVERSITÉ DES TECHNIQUES À L’HEURE DE
LA ROBOTISATION ET DE L’ALGORITHMIQUE
Chemical Manager

34.
34
© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
 Voici le diagramme de relation des bases de données :
DIVERSITÉ DES TECHNIQUES À L’HEURE DE
LA ROBOTISATION ET DE L’ALGORITHMIQUE
Chemical Manager

35.
35
© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
 Il y a 6 niveaux des accès dans
Chemical Manager qui sont
« Lecture seule », « Chimiste »,
« RUA », « RPT », « RUP »,
« Administrateur » de plus
restreint à plus ouvert.
Administrateur
RUP
RPT
RUA
Chimiste
Lecture
seule
 Interface de connexion à Chemical
Manager
 A l’ouverture du logiciel, l’utilisateur
doit saisir son Log in et son mot de
passe pour accèder au logiciel
DIVERSITÉ DES TECHNIQUES À L’HEURE DE
LA ROBOTISATION ET DE L’ALGORITHMIQUE
Chemical Manager

36.
36
© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
DIVERSITÉ DES TECHNIQUES À L’HEURE DE
LA ROBOTISATION ET DE L’ALGORITHMIQUE
Radio Manager

37.
37
© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
 De la pureté aux impuretés
La ligne de prestation client CHIMIE offre des
services adaptés à vos besoins.
• Détermination des teneurs annoncées par rapport à
la déclaration du producteur, du cahier des charges
et/ou des législations
• Vérification de la conformité à la monographie de la
Pharmacopée Européenne, Américaine, Française,
Japonaise…
• Examen suivant les monographies du règlement
européen 231/2012 sur les additifs alimentaires
• Recherche de la conformité aux normes AFNOR
• Caractérisation de produits, détermination de la
composition et des propriétés physico-chimiques
• Evaluation et autorisation de nouvelles substances
(REACH, études sous BPL, expertises…)
Ligne de prestation Client:
Rachel TREBERT Marie Christine
LEKAKIS
Yves CHENU
Cathie DURET
Juliette GOUTEUX
DIVERSITÉ DES APPLICATIONS EN INDUSTRIES
CHIMIQUES ET PRODUITS DE CONSOMMATION

38.
38
© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
 Identification de pureté
 Données spectrales
 Caractérisation des produits par
HPLC/MS/MS, GC/MS/MS
 Identification des impuretés
 Identification de substances
selon REACH RIP 3.10
 Dosage des substances
actives
 Agrochimie
 Engrais
 Biocides
 Additifs
 Détergents
 Polymères
 Substances actives naturelles
 Cosmétique
 Propriétés physico-
chimiques selon REACH
 Détergents
 Biocides
 DEEE
 Substances dangereuses –
RoHS
 Formulations chimiques
 Évaluation du risque
chimique
 Recherche des substances
classées CMR
 Recherche des composés
allergènes (7ème amendement
de la directive cosmétique)
 DEEE – RoHS
 Études BPL
 Conformité
règlementaire produit
SGS MULTILAB ROUEN & LA CHIMIE – INDUSTRIE &
BIENS DE CONSOMMATION NON ALIMENTAIRES

39.
39
© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
DIVERSITÉ DES APPLICATIONS EN AGRICULTURE
ET AGRO-ALIMENTAIRE
Bilan provisoire production nationale 2013 (source : FranceAgriMer
en millions de tonnes)
Import /Export
Israël - Inde - Pakistan - Chine - Tunisie
Egypte - Maroc (Blé – Maïs - Orge)
Pérou (Huile de Poisson)
Nigéria (graines de sésame)
Sénégal - Brésil (Huile d’Arachide, Tourteaux)
Mexique (Farine & Huile de Poisson)
Réunion (Sucre)
Blé tendre, blé dur
Orge
Colza
Maïs
Soja
Seigle
Sorgho
Tournesol
Café
Cacao
Sucre
Riz
Huiles végétales
Tourteaux oléagineux
…
Alimentation Animale
Tourteaux
Ensilage
Aliments complets
Valorisation des déchets organiques de l’industrie
agro alimentaire
Industries de première transformation
Amidon
Biocarburants
Farine
Colle à papiers peints
Sacs biodégradables
Malt
…
Des analyses indispensables
tout au long de la chaîne :
certificats import/export
selon référentiels du pays de
déchargement.
vérification de l’innocuité
de la marchandise (pesticides, OGM,
métaux lourds, mycotoxines…)
certification de la valeur marchande
(protéine, humidité, taux
d’impuretés…)
évaluation de la valeur technologique
(force boulangère, taux d’amidon, de
gluten, l’hydratation …)
Blé tendre 36
Maïs 15
Orge 11
Colza 5,5
Blé dur 2,4
Tournesol 1,6

40.
DIVERSITÉ D’APPLICATIONS DE L’ANALYSE : LE SECTEUR DE
L’AGRO-ALIMENTAIRE
AUTHENTIFICATION ET SÉCURITÉ DES PRODUITS.
NOUVELLES PRÉOCCUPATIONS ET NOUVELLES APPROCHES

41.
41
© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
DIVERSITÉ DES APPLICATIONS DE L’ANALYSE
PRODUITS DE CONSOMMATION AGRO-ALIMENTAIRE
 Analyses nutritionnelles
& Étiquetage
 Protéines, Lipides,
Glucides
 Minéraux
 Vitamines
 Composés naturels
 Allégations santé
 Acides gras mono & poly
insaturés
 Omega 3, Omega 6
 Polyphénols
 Phytostérols
 Fructo-oligo-saccharides
 Sécurité Alimentaire
 Résidus de pesticides
 Mycotoxines
 Métaux lourds
 Allergènes
 Radioactivité
 Résidus d’antibiotiques
 Résidus médicamenteux
 Contaminants chimiques
 Ingrédients & Additifs
 Colorants (E1…)
 Édulcorants
 Conservateurs
 Acidifiants

42.
42
© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
 prise en compte :
 du cycle de vie des produits chimiques
 de la complexité des matrices
 de la diversité des substances ( synergie, antagonisme)
 des différentes espèces des écosystèmes
 de la disponibilité des polluants pour ces espèces
 de l’accumulation au cours de la chaîne alimentaire
 du caractère chronique ou accidentel de la pollution
 des métabolites de dégradation
DIVERSITÉ DES APPLICATIONS DE L’ANALYSE
ZOOM SUR L’ECOTOXICOLOGIE

43.
43
© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
 Autosurveillance & suivi de
pollution
 Eau
 Sol
 Air à l’émission & hygiène industrielle
 Déchets – mise en décharge
 Suivi radioécologique, radioactivité
 Matières vivantes – Contamination :
poissons, végétaux…
 Contrôles réglementaires
(DRIRE, Agence de l’Eau &
Ministère du Travail)
 Eaux résiduaires
 Air à l’émission
 Air exposition
 Prélèvements
 Eaux résiduaires
 Eaux souterraines
 Sol
 Air à l’émission & hygiène
industrielle
 Déchets
 Écotoxicologie
 Toxicité aquatique
 Biodégradabilité
 Effet sur les organismes
terrestres
 Identification de la
dégradation des produits
 Impact sur l’environnement
DIVERSITÉ DES APPLICATIONS DE L’ANALYSE
ZOOM SUR L’ENVIRONNEMENT

44.
44
© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
 Exportation de denrées
alimentaires
 Analyses des produits
alimentaires destinés à
l’exportation
 Matrices alimentaires liquides
ou solides
 Surveillance des effluents
hospitaliers
 Les services de médecine
nucléaire doivent faire
surveiller leurs eaux usées
(Arrêté du 23 juillet 2008)
 Détermination de l’origine
bio-sourcée
 Détermination du pourcentage
origine bio-sourcée vs origine
fossile par la mesure du C14
 Toutes matrices (liquide,
solide, gaz,…)
 Surveillance d’éco-systèmes
 Études sur les éco-
systèmes (faune, flore
minéraux)
 Suivi environnemental
 Mesures sur sites nucléaires
 Mesures de radioactivité
pour la réhabilitation
d’anciens sites nucléaires
 Mise en décharge
 Mesures de radioactivité
sur les déchets
DIVERSITÉ DES APPLICATIONS DE L’ANALYSE
RADIOACTIVITÉ & RADIOÉCOLOGIE

45.
45
© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
Politique européenne liée à la commercialisation et à
l’utilisation de substances chimiques: « assurer un niveau
élevé de protection de l’environnement et notamment du
milieu aquatique »
 Règlement REACH, CLP
 TGD (évaluation des risques environnementaux)
DIVERSITÉ DES APPLICATIONS DE L’ANALYSE
RÉFÉRENTIEL RÉGLEMENTAIRE REACh

46.
FUKUSHIMA : contrôle des traces
radioactives dans la chaîne alimentaire

47.
47
© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
DIVERSITÉ DES APPLICATIONS :
ANALYSES POUR LES ÉTUDES BPL
HOMOGATION NOUVELLES MOLÉCULES
 Consequently GLP recognition reniew as also endorsed by GIPC
(Groupe Interministériel des prodiuits chimiques)
 Only one minor non-compliance with GLP principles, following
France/UK GLP study - fonction of « sponsor representative »,
« sponsor monitor » not well defined. – CLOSED
 Current compliance certificate covers :
 Area 1 : physical-chemical testing
 Area 4 : environmental toxicity studies on aquatic and terrestrial
organisms.
 Area 5 : studies on behaviour in water, soil and air ;
bioaccumulation
 Area 6 : residue studies
 Area 8 : analytical and clinical chemistry testing

48.
48
© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
 « Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la
Recherche » delivered agreement for 2013 – 2014 –
2015.
 Financial support of french governement to R&D
projects (including GLP studies)
 Procédure d’expertise judiciaire
DIVERSITÉ DES APPLICATIONS : DANS LES
PROCESSUS RECHERCHES & EXPERTISES
HOMOGATION NOUVELLES MOLÉCULES
EXPERTISES JUDICIAIRES

49.
49
© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
INTERACTIONRELATION
CONNEXION
- Entre disciplines
- Multidisciplinaires
- Entre
clients/institutionnels
IRSN, COFRAC
- Interne communautés
scientifiques…
- Externes
clients/institutionnels
- Twitter
- Google +
- Scoop it
- Slideshare
DIVERSITÉ DES APPLICATIONS DE L’ANALYSE
LA TRANSITION FULGURANTE

50.
50
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 Évolution technique / marché
 Normes
 Réglement
 http://twitter.com/expertscience
• Information en temps réel (1600 comptes officiels)
• Laboratoire SGS Multilab partenaire capable d’assurer
une veille scientifique, technique, réglementaire
• Monde connecté, interaction
 Veille scientifique, analytique, et
produit - procédé
 Veille normative
 Veille réglementaire
-> Nouvel outil : twitter
@expertscience
DIVERSITÉ DES APPLICATIONS DE L’ANALYSE
LE CONTEXTE DU NUMÉRIQUE

51.
51
© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
 SGS MULTILAB, UN LABORATOIRE CONNECTÉ
 BIENVENUE DANS L’ESPACE NUMÉRIQUE
DIVERSITÉ DES APPLICATIONS DE L’ANALYSE
UNE IDENTITÉ NUMÉRIQUE

52.
52
© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
LE CHALLENGE TECHNOLOGIQUE PORTEUR D’AVENIR :
LES CLÉS DU FUTUR
…>Toute prévision de l’avenir est un appel à l’action…
 Tout change une fois qu’on a écarté le voile de l’ignorance
 Même la peur devient un moteur de l’action et de la force
créatrice
 “la vie de l’entreprise est une “cathédrale”, il faut la
rêver avant de la vivre, la rêver pour la vivre”. J. Attali
PRÉVOIR L’AVENIR DONNE VIE

53.
53
© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
 Une évolution des préoccupations
 Contexte incertain – besoin de confiance – crédibilité – compétence
 Pari de l’intelligence – stratégie analytique optimisée et pertinente
 Une intégration des tendances
 Rapprochement des univers en interaction dans l’approche de
l’analyse
• Chimique / environnemental / alimentaire / agricole / santé / exposition
 Une innovation permanente …
 Technique et instrumentale
 Numérique, robotique et multidisciplinaire
 Une mission
 Valorisation et sécurisation de vos produits
 Sécurisation / mutation / innovation
 Un développement
 Multiplicité des champs d’intervention
 Des opportunités : recrutements…
DIVERSITÉ DES TECHNIQUES ET DES
APPLICATIONS DE L’ANALYSE CONCLUSION
UN DÉFI ET UNE INNOVATION PERMANENTE

54.
LES AVANCÉES TECHNIQUES ET SCIENTIFIQUES
D’UN LABORATOIRE D’ANALYSES ET EXPERTISES
MULTIDISCIPLINAIRE
Cours – conférence du 6 Janvier 2017
de Yvon Gervaise à Université de Rouen
_
Master 2 Polymère et surface
et Master 2 Recherche en Chimie
Organique
DEUXIÈME PARTIE :
LES ENJEUX, PERSPECTIVES ET VALEUR
AJOUTÉE DE L’ANALYSE DANS LA FILIÈRE
POLYMÈRE

55.
55
© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
POURQUOI L’ANALYSE : ENJEUX
Information du
consommateur
Conformité :
. Réglementaire => nouveau règlement
. Résolution Conseil Européen
Packaging
Relation Cosmetic/santé
Exemple perturbateur endocrinien
Surveillance matière
première impact
réglementaire REACh
Tendance
environnementale
écolabel
Actifs
Additifs

56.
56
© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
1) Impureté dans les matières premières
2) Nouvelle exigence pour le packaging
3) Processus de fabrication du produit fini
- interaction chimique / produit néoformé dans le produit fini
-> protection appropriée – stabilité physico-chimique
du produit, pendant le stockage, la distribution et
l’usage
-> éviter une contamination microbiologique
-> constitution de matériaux inerte ne relarguant pas de
substance toxique dans la formulation
-> valeur verte, analyse ACV : propriété recyclage et
valorisation / biodégradation / compostage?
ANALYSE ET ENJEUX POUR LES PRODUITS
POLYMÈRE EMBALLAGE EX. COSMÉTIQUE
Packaging
cosmétique
exigence

57.
57
© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
1) Substance dans packaging qui peut être rejetée (relargage
intentionnel)  enregistrement Q > 1 t substance / an
2) Présence dans le packaging de substances entrant dans le champ
d’autorisation (notification et information SVHC conc > 0,1 %)
 CMR Cancérigène, Mutagène, Reprotoxique
 Persistant, Bioaccumulable, Toxique:
- phtalates
- formaldéhyde
- toluène
- retardateur de flamme (PBDE, PBB)
POLYMÈRE ET LA RÉGLEMENTATION…

58.
58
© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
A) Substances CMR (Cancérigène, Mutagène, Reprotoxique)
- catégories 1 et 2
- substances chimiques classées cancérigènes mutagènes et toxiques pour
la reproduction  directive 67/548/CE
B) Substances PBT (Persistantes, Bioaccumulables et Toxiques)
- critère Demi Vie > 40 jours dans l’eau – dans écosystème
- critère Facteur de Bioconcentration > 2000 - dans organisme
C) Substances VPVB – substances très persistantes à fort potentiel
bioaccumulables.
QUE SONT LES SUBSTANCES
PRÉOCCUPANTES OU SVHC (SUBSTANCE
VERY HIGH CONCERN)

59.
59
© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
PLASTIQUES
CATALYSEURS
DURCISSEURS
(amines aromatiques)
ADJUVANTS
SOLVANTS
CHARGES ET AGENTS DE RENFORT
COLORANTS, PIGMENTS
RETARDATEURS DE FLAME
(PBB, PBDE), DE
NOIRCISSEMENT
STABILISANTS
- Antioxydants (BHA, BHI)
- Anti UV
- Antiozonants
PLASTIFIANTS
- Phtalates
DIVERS
- Lubrifiants - Porogènes et
- Antistatiques agents gonflants
- Fongicides
- Ignifugeants
RELATION ARTICLE / SUBSTANCE
POLYMÈRE

60.
60
© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
EXIGENCE POUR LE LABORATOIRE
RECONNAISSANCE
BPL

61.
61
© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
EXIGENCE POUR LE LABORATOIRE
DIPLÔME COFRAC

62.
POLYMÈRE ET SUBSTANCE RÉGLEMENTÉES
BISPHÉNOL ET ALKYLPHENOLS
APPLICATION DE SGS MULTILAB DE LA
QUANTIFICATION EN SPECTOMÉTRIE DE
MASSE

63.
63
© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
POURQUOI L’EXIGENCE DE QUANTIFICATION
DU BISPHÉNOL EN HPLC/MS/MS ?
 Quelques rappels :
 Bisphénol
 Migration selon la norme NF EN 14350 -2 : analyse en
HPLC/Fluo
• Analyse d’un simulant aqueux : H2O ou H2O à 3% CH3COOH
 Pourquoi la technique HPLC/MS/MS ?
 Exigence de spécificité pour les matrices plus complexes
 Application pour les matrices alimentaires et les matières
plastiques

64.
64
© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
MONOMERE DE POLYCONDENSATION
(industrie des polymères)
LES DÉRIVÉS DU BISPHÉNOL A
BADGE : Bisphénol A diglycil éther BAFGE : Bisphénol F diglycil éther
QU’EST-CE QUE LE BISPHÉNOL A?
POLYCARBONATE RÉSINES EPOXY

65.
65
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POLYMÈRE ET RÉGLEMENTATION
 Comment retrouve-t-on le Bisphénol A dans notre
alimentation?
 Migration de petites quantités dans les boissons et aliments stockés dans
des contenants en polycarbonate ou recouverts de résines époxy
 Quel risque est associé au Bisphénol A?
 Perturbateur endocrinien = interagit avec le système hormonal du corps
humain
 Cas particulier des nourrissons
 Rapports publiés par « Santé Canada » et « Environnement Canada »
soulèvent des inquiétudes sur les effets nocifs pour les nourrissons et les
enfants qui ne sont pas capables d'éliminer le Bisphénol A de leur
organisme
 Quelle quantité sans danger?
 DJA (Dose Journalière Admissible) = quantité d’une substance qui peut
être ingérée sans danger
 DJA = 0,05mg/kg de poids corporel

66.
66
© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
Energy
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
30,00
35,00
40,00
45,00
Minutes
5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 30,00 35,00 40,00 45,00 50,00 55,00 60,00 65,00 70,00 75,00 80,00
BISPHENOLA
BADGE.H2O.HCl
BADGE.HCl
BFDGE
BFDGE.2HCl
BFDGE.2H2O
BADGE.H2O
BADGE
NODGE(mélange3,4,5et6cycles)
BADGE.2H2O
DOSAGE DU BPA ET DE SES DÉRIVÉS PAR
HPLC/FLUORIMÉTRIE
 Textes de référence:
 NF EN 14350-2 (Décembre 2004) :
« Articles de puériculture – Articles
pour l’alimentation liquide »
 NF EN 155136 (Avril 2006) :
« Matériaux et objets en contact avec
les denrées alimentaires – Dérivés
époxy soumis à des limitations –
Détermination du BADGE, du BFDGE
et de leurs dérivés hydroxylés et
chlorés dans les simulants d’aliments »
 Conditions chromatographiques
 Colonne : Silice greffée C18
 Phase mobile : eau/acétonitrile en
mode gradient
 Détection : λex=275 nm, λem=305
nm

67.
67
© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
POURQUOI L’EXIGENCE DE QUANTIFICATION
DU BISPHÉNOL EN HPLC/MS/MS ?
 Conditions chromatographiques :
 Colonne C18
 Mode gradient H20/CH3CN
 Système de détection MS/MS
 Mode d’ionisation : électrospray négatif
 Analyseur : triple quadripôle
Transition de quantification : 226,9 > 211,8
Transition de confirmation : 226,9 >132,8
Transition de l’étalon interne : 240,9 > 222,9
LQ = 10 µg/kg

68.
68
© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
CHROMATOGRAMMES D’ÉTALONS DE
BISPHÉNOL A

69.
CAS PFOA PFOS DANS LES
POLYMÈRES DOMAINE
D’APPLICATION ET DE
RESTRICTION
ÉVALUATION EN LABORATOIRE

70.
70
© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
GÉNÉRALITÉS : PFOA / PFOS ET ISOMÈRES
 PFOS: PerFluoroOctanSulfonique acide CAS: 1763-23-1
 PFOA: PerFluoroOctanoique Acide CAS: 335-67-1
 PFHxS: Perfluorohexane sulfonate
 PFDS: Perfluorodécane sulfonate
 PFOSA: Perfluorooctane sulfonamide
 N-Me PFOSA: N-méthyle perfluorooctane sulfonamide
 N-Ét PFOSA: N-éthyle perfluorooctane sulfonamide

71.
71
© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
GÉNÉRALITÉS : PFOA / PFOS
 Famille chimique : surfactants anioniques
 Propriétés
 Grande résistance thermique /chimique / biologique
 Propriétés chimiques: hydrophobes / oléophobes conférées
par les chaines fluoroalkyls
 Fabrication
 Fluorination par électrochimie des acides n-octanoïque ou n-
octanesulfonique
 Télomérisation

72.
72
© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
GÉNÉRALITÉS : PFOA /PFOS
 Applications dans diverses industries
 Textile
 Revêtement de surface
 Industrie du cuir
 Industrie du plastique
 Papier
 PFOA: émulsifiant pour Perfluorotetra éthylène = TEFLON
 Formulation insecticide…

73.
73
© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
BREF CONTEXTE NORMATIF ET RÈGLEMENTAIRE
 PFOS règlementé suivant directive 2006/122/CE
 Substance ou composante de préparation : < 0,005 % (m/m)
 Entrant dans la composition d’un produit ou article semi fini
ou dans une partie d’un article < 0,1 % (m/m)
 Textile < 1 µg/dm²
 Interdit dans les mousses incendies à partir de 2011
 Normes Actuelles
 ISO 25101-2009 : Qualité de l’eau. Dosage par extraction
SPE, quantification en HPLC/MS/MS

74.
74
© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
TECHNIQUE LC/MS/MS
 Chromatographie liquide haute performance LC
 Méthode de séparation par affinité des composants
cibles avec la phase stationnaire et la phase mobile
  Système HPLC (MS) utilisé : Alliance Waters
 Spectrométrie de masse MS/MS
 détecter et d’identifier des molécules d’intérêt
en fonction du rapport de leur masse sur leur
charge (m/z)
 Source : ESI Electrospray
 Ionisation douce à pression atmosphérique et T° ambiante
permettant l’analyse d’échantillons liquides sans les
dégrader.

75.
75
© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
TECHNIQUE LC/MS/MS
 Analyseur
 Triple quadripole
 1er quadripole : Formation de l’ion parent via les tensions de côsne
 2ème quadripole : Cellule de collision pour fragmenter l’ion parent
 3ème quadripole : Formation de l’ion fils
 Détecteur

76.
76
© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
MÉTHODE DÉVELOPPÉE AU LABORATOIRE
PFOA/PFOS
 Extraction de l’échantillon suivant la matrice
 Ajout d’un étalon interne de préparation à l’échantillon
• EI : PFOA C13 et PFOS C13l’efficacité de l’extraction
• EI permet de surveiller efficacité extraction
 Eau : Solid Phase Extraction (SPE)
 Textile : Extraction aux Ultrasons par CH2Cl2
 Revêtement teflon pour poêle : Grattage puis extraction aux
Ultrasons par Acétonitrile

77.
77
© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
MÉTHODE DÉVELOPPÉE AU LABORATOIRE
 Paramètres de la source ESI
 Electrospray négatif à cause des fonctions acides PFOA /PFOS
 Perte d’un proton et formation d’un (M-H)-
 Paramètre analyseur
 Mode MRM: Multiple Reaction Monitoring

78.
78
© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
EXEMPLE DE CHROMATOGRAMMES : GAMME
POINT BAS 1NG/ML

79.
79
© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
EXEMPLE DE CHROMATOGRAMME ÉCHANTILLON
 Chromatogramme d’échantillon de textile à base de
TEFLON

80.
POLYMÈRE ET ENVIRONNEMENT

81.
81
© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
 Analyse des alkylphénols accrédité COFRAC
 Section Laboratoires – Accréditation n° 1-0281
Analyses physico-chimiques des eaux (100-1) :
EAUX RESIDUAIRES ET EAUX DOUCES
(NATURELLES, DESTINEES A LA CONSOMMATION HUMAINE,
DE PISCINES ET DE BAIGNADES)
OBJET
CARACTERISTIQUE
MESUREE OU RECHERCHEE
PRINCIPE
DE LA METHODE
REFERENCE
DE LA METHODE
Eaux résiduaires
Alkyls phénols :
Octylphénol, octylphénol
monoéthoxylate, octylphénol
diétholxyltae, nonyphénol,
nonylphénol monoéthoxylate,
nonylphénol diéthoxylate
Dérivation, extraction SPE et
dosage par GC/MS
ISO 18857-2
MÉTHODE DÉVELOPPÉE AU LABORATOIRE

82.
82
© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
NONYLPHÉNOLS ET ÉTHOXYLATES
 Les nonylphénols et leurs éthoxylates sous toutes leur formes :
O
O
O
O
H
n
R9
O
O
O
O
H
n

83.
83
© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
MÉTHODE DÉVELOPPÉE AU LABORATOIRE
 Etapes critiques
de la méthode

84.
84
© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
MÉTHODE DÉVELOPPÉE AU LABORATOIRE
 Etapes critiques de la méthode : Blanc de manipulation
 Nécessité de suivre tous les réactifs, la verrerie et les
systèmes d’analyses.
• Un blanc de manipulation qui reprend toute la manipulation pour
chaque série d’analyses (1 tous les 11 analyses).
• Un blanc de réactif reprenant la manipulation à partir de la
silylation.
• Un blanc de solvant entre chaque injection d’échantillon afin de
contrôler la chaine de mesure.
• Les blancs doivent être inférieurs à la limite de quantification.
• Les blancs de manipulation sont corrigés du résultat.

85.
85
© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
INTER-CALIBRATION DANS LES EAUX
 Résultats de l’inter-calibration : PT-WFD proficiency test in the
framework programme 2010 : EU WFD - Alkylphenols and Bisphenol-A
relevant to the WFD in Surface Waters.
 Eau de surface de rivière ( de la rivière Ruhr, prélevée à Muelheim)
 Résultat du laboratoire SGS Multilab Rouen à l’intercalibration :

86.
86
© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
ENJEUX DE L’ANALYSE ET DE L’EXPERTISE
Information et
exigence du
consommateur
Conformité :
. Réglementaire
. REACh
Prise en compte
globale ACV, GES,
GHS
Relation Produit/santé/environnement
Exemple perturbateur endocrinien
Surveillance matière
première, impact
réglementaire REACh
Tendance chimie verte
Actifs végétaux
Tendance
environnementale
écolabel
Valeur
d’usage
Additifs
Innovation
Recherche
Exigence
particulière
nouveau règlement
cosmétique/
pesticides
Sécurité des
ingrédients
Valorisation du produit et
sous-produit - filière
Votre
produit
Votre
matière
première
Cahier des
charges client
Produit
Procédé

87.
87
© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
ANALYSES ET EXPERTISES, PROCESSUS
D’ACCOMPAGNEMENT
 Scientifique :
 Identification produit, substance
 Mise au point procédé
 Technique à l’échelle de production du produit
 Qualification matière première
 Industriel
 Maîtriser l’industrialisation : installation classée, gestion des déchets
 Développement
 Prouver l’usage / stabilité matière active
 Économiques
 Opportunité / risque, sécurisation des matières premières / enjeux
réglementaires
 Commercial
 Segments cibles et exigences particulières de l’import/export

88.
88
© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
CATALYSEURS
DURCISSEURS
(amines aromatiques)
ADJUVANTS
SOLVANTS
CHARGES ET AGENTS DE RENFORT
COLORANTS, PIGMENTS
RETARDATEURS DE FLAME
(PBB, PBDE), DE
NOIRCISSEMENT
STABILISANTS
- Antioxydants (BHA, BHI)
- Anti UV
- Antiozonants
PLASTIFIANTS
- Phtalates
DIVERS
- Lubrifiants - Porogènes et
- Antistatiques agents gonflants
- Fongicides
- Ignifugeants
L’EXPERTISE : FAIRE PARLER LA MATIÈRE
DANS SA COMPLEXITÉ
Les
matériaux
Les
produits

89.
89
© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
1 – Qu’est-ce que l’expertise et l’analyse aujourd’hui
2 – Quels sont les facteurs et les enjeux économiques, réglementaires et domaines
concernés ?
3 – L’intervention du Laboratoire d’Analyses au cours d’un processus
d’accompagnement
Les hommes, les outils, l’expertise, les agréments
4 – Qu’apporte l’analyse en préventif, en curatif ?
5 – Comment se traduit la prise en compte des nombreuses évolutions en cours ?
Veille scientifique, règlementaire et normative
6 – Retour d’expérience : exemples illustrés
Valorisation des produits
Sécurisation des filières
Recherche innovation produit
7 – Visite au cœur du laboratoire d’analyse SGS MULTILAB Rouen
6 ateliers thématiques
7 QUESTIONS : L’ANALYSE ET L’EXPERTISE,
VALEUR AJOUTÉE?

90.
90
© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
ANALYSES ET EXPERTISES : QUEL TYPE
D’INFORMATIONS OBTENUES POUR LE CLIENT ?
 Grandeurs mesurées
 Caractéristiques du produit
 Propriétés du produit
 Interactions environnement / santé
 Substances indésirables
 Comportement
 Qualitatives / quantitatives :
 Substances actives, fonctionnelles
 Comportement dans l’écosystème au cours du cycle de vie
 Écotoxicité
 Dispersion dans l’air/eau/sol

91.
91
© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
MOYEN TECHNIQUE ANALYTIQUE / INFORMATION
TECHNIQUE ANALYTIQUE INFORMATIONS
ICP/MS
Métaux lourds /isotopes
emballage 94/62 Hg, Cd, Pb
spectro β scintillation liquide Carbone C14, émetteur β
Spectroscopie IR
Nature polymère /
fonction chimique
GC/MS/MS SVHC liste SIN 2-0 REACh…
HPLC/MS/MS Acrylamide, bisphénol…
GC/MS ROH(s) retardateur de flamme…
Essais écotoxicologiques Classification environnementale

92.
92
© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
ANALYSE PHYSICO-CHIMIQUE
. Densité, granulométrie, PCI
. Solubilité, coefficient de partition
ANALYSE DE MATIÈRE ACTIVE
. Biocides, pesticides…ANALYSE DE L’AUTHENTICITÉ
. Traceur d’origine
. Biosourcé C14
ANALYSE ÉCOTOXICOLOGIQUE
. Biodégradabilité
. Toxicité aiguë : poissons, algues
. Toxicité chronique, inhibition
ANALYSES RECHERCHES
SUBSTANCES INDÉSIRABLES
RECHERCHE INGRÉDIENT
COMMENT UN PLAN DE CONTRÔLE PREND EN
COMPTE LES PROBLEMATIQUES CHIMIQUES ET
ENVRONNEMENTALES …?
Votre
produit
Votre
matière
première
IDENTIFICATION NOUVELLE SUBSTANCE
. Étude BPL, UVCB
. Solubilité, coefficient de partition
ANALYSE ÉTIQUETAGE
. Valeur déclarée = ingrédient
. Substances réglementées
. Substances limitées
. Absence substances interdites

93.
93
© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
EXPERTISES, PRESTATION, AGRÉMENTS
RÉFÉRENTIELS D’ACCRÉDITATION BPL
 Analyses
 Accréditation COFRAC : programme portée fixe / flexible
 Études
 Reconnaissance BPL : étude OCDE, GIPC
 Recherche
 Agréments Ministère de la recherche : CIR
 Contrôles
 Agréments Ministère de la santé, de l’environnement, USAID,
DREAL, KFDA, etc…

94.
94
© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
ANALYSE ET INTERPRÉTATION DES RÉSULTATS
 Évolution technique / marché
 Normes
 Réglement
 http://twitter.com/expertscience
• Information en temps réel (1600 comptes officiels)
• Laboratoire SGS Multilab partenaire capable d’assurer
une veille scientifique, technique, réglementaire
• Monde connecté, interaction
 Veille scientifique, analytique, et
produit - procédé
 Veille normative
 Veille réglementaire
-> Nouvel outil : twitter
@expertscience
Aspect contextuel du résultat d’analyse :
connaissance analytique + connaissance spécificité produit

95.
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© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
VALEUR AJOUTÉE DES ESSAIS DE LABORATOIRE
ET CLASSIFICATION DES PRODUITS
 Arrêté du 19/04/2011 relatif à l’étiquetage des produits de
construction ou de revêtement mur ou de sol et des peintures ou
vernis sur leurs émissions de polluants volatils.
• Seuil limite des concentrations d’exposition en µg/ m3 et classes de
correspondance C, B, A
 C = forte émission
 A+ = très faible émission
 Dosage de C.O.V. dans l’air intérieur des locaux et enceinte
d’essai
 ISO 16000-6 : échantillonnage actif par sorbant Tenax désorption
thermique et CPG MS/FID
 Dosage de l’émission de COV
 ISO 16000-9 : Méthode de la chambre d’essai d’émission
 Dosage de l’émission de COV
 Cellule d’essai d’émission
 ISO 16000-11 préparation d’échantillon pour essai

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© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
VALEUR AJOUTÉE DES ESSAIS DE LABORATOIRE
ET CLASSIFICATION DES PRODUITS
 Peinture et évaluation sanitaire
 Émissivité, air intérieur
 Peinture et COV
 Mesure indice COV NF ISO 11890-2 et règlement 2004/42/CE
• Valeurs limites définies dans la directive
 Peinture et label écologique
• Critères pour l’attribution de label selon décision 13/08/2008
 Peinture et allégations biosourcés

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© SGS Multilab Rouen, Yvon GERVAISE – Master 2 Polymère et Surface et Master 2 Recherche en Chimie Organique, Université de Rouen – 6 janvier 2017
L’objectif de cet essai est de
caractériser les émissions de
composés organiques volatils (COV)
et d’aldéhydes (dont formaldéhyde)
par un vernis appliqué sur un support.
NF EN ISO 16000-9 : Air intérieur – Partie 9 :
Dosage de l’émission de composés organiques
volatils de produits de construction et d’objets
d’équipement – Méthode de la chambre d’essai
d’émission (AFNOR, 2006).
NF EN ISO 16000-11 : Air intérieur – Partie 11 :
Dosage de l’émission de composés organiques
volatils de produits de construction et d’objets
d’équipement – Echantillonnage, conservation
des échantillons et préparation d’échantillons
pour essais (AFNOR, 2006).
NF ISO 16000-3 : Air intérieur – Partie 3 : Dosage du
formaldéhyde et d’autres composés carbonylés –
Méthode par échantillonnage actif (AFNOR, 2002).
NF ISO 16000-6 : Air intérieur – Partie 6 : Dosage des
composés organiques volatils dans l’air intérieur des
locaux et enceintes d’essai par échantillonnage actif
sur le sorbant Tenax TA, désorption thermique et
chromatographie en phase gazeuse utilisant MS/FID
(AFNOR, 2005).
ÉVALUATION SANITAIRE DES MATÉRIAUX,
ÉMISSIONS DE C.O.V. À SGS MULTILAB ROUEN
 RÉFÉRENCES
 BUT DES ANALYSES

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L’éprouvette d’essai a été conditionnée sous une
chambre d’essai d’émission en verre d’un volume de 51
litres. Les paramètres d’essai retenus, proches du
scénario d’émission « murs » de la norme NF EN ISO
16000-9, sont présentés dans le tableau ci-dessous.
Paramètres d’essai Conditions analytiques
Chambre d’essai d’émission CLIMPAQ (verre)
Volume de la chambre 0,051 m3
Température 23 ± 2 °C
Humidité relative 50 ± 5 %
Surface de l’éprouvette 0,131 m2
Débit d’air 0,063 m3
.h-1
Taux de renouvellement de l’air n (volume d’air
propre admis par heure dans la chambre /
volume libre de la chambre d’essai)
1,33 h-1
Taux de charge 2,57 m2
.m-3
Taux de ventilation spécifique (qc) 0,503 m3
.m-2
.h-1
Durée de l’essai 28 jours
ÉVALUATION DES ÉCO-MATÉRIAUX,
ET CONDUITE DES CONTRÔLES À SGS
MULTILAB ROUEN
 Conditionnement en chambre d’essai d’émission

99.
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Les prélèvements et analyses des C.O.V. sont réalisés selon la norme NF ISO 16000-6.
Les équipements utilisés pour l’analyse des C.O.V. dans notre laboratoire sont un thermo-désorbeur
MARKES Unity et un chromatographe en phase gazeuse AGILENT 7990A couplé à un spectromètre
de masse (MS) AGILENT 5975 pour l’indentification et pour la quantification. Les conditions
analytiques sont présentées dans le tableau ci-dessous.
Les principaux C.O.V. identifiés sont quantifiés en utilisant le facteur de réponse du toluène
(concentration exprimée en toluène équivalent).
La concentration en C.O.V. totaux est calculée, pour les composés éluant entre le n-hexane et le
nhexadecane (inclus), comme la somme des C.O.V. identifiés et non identifiés quantifiés avec le
facteur de réponse du toluène.
Paramètres Conditions analytiques
Thermo désorbeur MARKES UNITY
Température de désorption 250 °C
Débit d’hélium 25 ml / min
Durée de désorption 15 min.
Température du piège secondaire 300 °C
Chromatographe gaz / Spectromètre de
masse
AGILENT 7990A / AGILENT 5975
40 °C pendant 5 min
Montée à 310°C à 10°C/min.
310 °C pendant 14 min.
Cycle de température .
RTX1 (longueur : 60 m,
diamètre interne : 0.25 mm,Colonne capillaire
épaisseur de la phase : 1 μm)
Quadripole
Ionisation à 70 eVParamètres du spectromètre de masse
30-500 daltons
CONDITIONS ANALYTIQUES DE CONTRÔLE DES
ÉCO-MATÉRIAUX
 Méthodes de mesure des C.O.V et aldéhydes

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PEINTURE ET ÉVALUATION SANITAIRE
ÉMISSIVITÉ / AIR INTÉRIEUR
UN NOUVEAU PARADIGME

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ÉVALUATION DES PEINTURES ET ÉMISSIVITÉ
 Émission en C.O.V.
 Évaluation sanitaire des peintures à SGS MULTILAB ROUEN
 Émission de composés organiques volatiles et d’aldéhydes pour des
peintures appliquées sur des supports
• ISO 16000-9 Méthode de la chambre d’essai
• ISO 16000-3 Dosage du formaldéhyde et d’autres composés
carbonylés
• ISO 16000-6 Air intérieur des locaux et enceintes
– dosage des C.O.V.
 Échantillonnage actif
 Sorbant Tenax
 Désorption thermique
 Chromatographie en phase gazeuse et détection MS/FI, spectrométrie de
masse / ionisation flamme
• Interprétation des textes
 Rapport AFFSET
 Décret

102.
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 Analyse CPG MS / FID
et désorbeur thermique
C.O.V. ET ÉMISSIVITÉ DES PEINTURES ET
VERNIS

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104.
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 Cas particulier du dosage du formaldéhyde et composés
carbonylés, selon l’ISO 16000 – 3
 Principe : Dérivation du formaldéhyde avec de la 2-4,
Di Nitro Phényl Hydrazine (DNPH).
AUTRE CAS D’ANALYSE DE C.O.V.,
FORMALDÉHYDE ET COMPOSÉS CARBONYLÉS

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 Dosage du formaldéhyde
 Analyse en
chromatographie en phase
gazeuse couplée à la
spectrométrie de masse ou
en HPLC/UV-Visible.
AUTRE CAS D’ANALYSE DE C.O.V.,
FORMALDÉHYDE ET COMPOSÉS CARBONYLÉS

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RÉSULTATS DES ANALYSES
Les COV totaux n’ont pas été quantifiés au-delà de 1000 µg/m3, les
10 substances de l’arrêté n’ont pas été quantifiées au delà des
seuils de la classe A+.
Il n’a pas été détecté de phtalates, ni de benzène et trichloréthylène
au-delà des limites des deux arrêtés du 30 avril 2009 et 28 mai
2009.
Ainsi, l’échantillon analysé répond à la classe A+ du Décret no 2011-
321 du 23 mars 2011 relatif à l’étiquetage des produits de
construction ou de revêtement de mur ou de sol et des peintures et
vernis sur leurs émissions de polluants

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CONCLUSION -> PRODUIRE EST UN ACTE
SOCIÉTAL EN RÉPONSE AUX NOUVELLES
EXIGENCES
 Évolution des préoccupations
 Contexte incertain – besoin de confiance – crédibilité – compétence
 Pari de l’intelligence – stratégie analytique optimisée et pertinente
 Intégration des tendances
 Rapprochement des univers en interaction:
• Chimique / environnemental / alimentaire / agricole / santé / exposition
 Des obligations
 Obligation d’autocontrôle
 Obligation de traçabilité
 Une mission
 Valorisation et sécurisation de vos produits
 Sécurisation / mutation / innovation
À l’ère du numérique - twitter outils de veille scientifique ,
technologique et normative

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Yvon GERVAISE
yvon.gervaise@sgs.com
@expertscience : http://twitter.com/expertscience
www.sgsgroup.fr
Directeur, SGS Multilab Rouen
65 rue Ettore Bugatti - BP 90014 - 76801 Saint Etienne du Rouvray
t 02 35 07 91 80 f 02 35 07 91 25
« Demain est moins à découvrir qu’à inventer »
Merci de votre attention
Gaston Berger, philosophe