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Deux flacons contiennent la même substance. L'un porte la mention « technique », l'autre « p.a. ». Le numéro CAS est identique ; la pureté ne diffère à première vue que de quelques dixièmes de pour cent – le prix, en revanche, est nettement différent.

De quelle variante a-t-on réellement besoin ?

La réponse dépend moins de quel degré de pureté est en principe « meilleur » que de l'usage auquel le produit chimique est destiné. Pour un nettoyage technique, une qualité analytique de très haute pureté peut être inutile. En revanche, lors d'une détermination quantitative, même de très faibles impuretés peuvent fausser le résultat.

Ce guide explique les principales désignations de pureté des produits chimiques et montre à quoi vous devriez réellement faire attention lorsque vous comparez des produits de qualité technique, pure, très pure et p.a..

Table des matières

Que signifie le degré de pureté des produits chimiques ?

Le degré de pureté décrit, en termes simples, quelle proportion de la substance souhaitée un produit contient et quelles impuretés sont autorisées.

Un produit dont la pureté indiquée est de ≥99 % contient donc au moins la proportion spécifiée du constituant principal. Les autres constituants peuvent être, par exemple :

• Eau,
• autres composés inorganiques ou organiques,
• Métaux,
• Sels,
• Sous-produits de réaction,
• Résidus de fabrication,
• Traces de solvants.

Pour l'application, ce qui importe n'est donc pas seulement la quantité de substance principale présente, mais aussi ce qui se trouve dans les fractions restantes.

C'est précisément là que de nombreux niveaux de qualité diffèrent.

Pour les réactifs d'analyse de haute qualité, on spécifie souvent non seulement la teneur minimale, mais aussi de nombreuses impuretés individuelles. Merck décrit par exemple, pour sa qualité analytique EMSURE®, des spécifications comportant jusqu'à environ 70 paramètres vérifiés ; beaucoup de ces produits satisfont ou dépassent les exigences ACS, ISO ou Reag. Ph. Eur.

Cela met en évidence un point important :

La pureté n'est pas seulement un pourcentage. C'est un profil de spécifications.

Pourquoi 99 % ne veut pas dire automatiquement 99 %

Prenons deux produits avec chacun :

Pureté ≥99,0 %

Sur le papier, ils semblent identiques. Pour une analyse, leur aptitude peut pourtant être totalement différente.

Dans le premier produit, le maximum de 1 % restant pourrait être principalement composé d'eau et de constituants non critiques pour l'application.

Dans le second produit, il pourrait y avoir des traces de métaux ou d'ions qui sont précisément ceux que vous souhaitez déterminer par la suite.

Un exemple pratique :

Vous souhaitez analyser le fer à l'état de traces. Un réactif peut avoir une teneur totale très élevée et être pourtant inadapté à cette tâche si sa teneur en fer n'est pas suffisamment basse ou n'est pas spécifiée du tout.

À l'inverse, pour un procédé technique dans lequel quelques dixièmes de pour cent d'une impureté non critique ne jouent aucun rôle, il n'est pas obligatoire d'utiliser un réactif analytique coûteux.

On constate aussi, dans le cas des réactifs ACS du commerce, que la spécification ne se limite pas à la teneur totale : pour l'acide citrique à ≥99,5 %, des valeurs limites pour le chlorure, le phosphate, le sulfate, le fer et le plomb sont par exemple également indiquées.

C'est pourquoi, lors de l'achat, il ne faut jamais comparer uniquement le pourcentage le plus élevé sur la page produit.

Qualité technique : quand est-elle suffisante ?

Le terme « technique » est généralement utilisé pour désigner les produits chimiques destinés à des applications techniques et industrielles pour lesquelles aucune qualité de réactif analytique n'est requise.

Les domaines d'application typiques peuvent être :

• nettoyage technique,
• procédés industriels,
• production,
• traitement de surface,
• certaines synthèses,
• auxiliaires de procédé,
• Applications dans lesquelles des impuretés mineures n'ont pas d'influence significative.

La qualité technique ne signifie pas automatiquement « mauvaise qualité ».

Elle signifie plutôt que la spécification est orientée vers un autre usage.

Un produit technique peut par exemple avoir une teneur principale élevée, mais présenter en même temps des constituants secondaires moins strictement spécifiés qu'un réactif analytique.

C'est pourquoi, même dans le commerce professionnel de produits chimiques, on trouve des produits de haute pureté nominale en qualité technique. Carl ROTH propose par exemple de l'éthanol avec une pureté ≥98 % en qualité technique, tandis que d'autres solvants de la même gamme sont proposés avec des spécifications analytiques plus élevées.

Quand la qualité technique peut-elle être utile ?

Si votre application :

• n'implique pas d'analyse quantitative de traces,
• est robuste vis-à-vis d'impuretés mineures,
• ne pose pas d'exigences pharmacopéiques ou normatives,
• vise principalement un processus technique,
• de plus grandes quantités sont nécessaires et la rentabilité est importante,

la qualité technique peut être tout à fait suffisante.

Quand faut-il être prudent ?

La qualité technique ne devrait pas être choisie uniquement sur la base de son prix plus bas, si :

• les résultats de mesure en dépendent,
• Des impuretés peuvent influencer une réaction,
• la substance est utilisée pour la préparation d'étalons.
• des instruments d'analyse sensibles sont utilisés,
• des exigences réglementaires imposent une qualité déterminée.

Que signifie « pur » ?

L'appellation « pur » se rencontre fréquemment sur les produits chimiques de laboratoire et techniques.

Cette appellation signale généralement une qualité supérieure ou mieux définie que celle des produits purement techniques, mais, à elle seule, elle ne suffit pas à indiquer si le produit convient à une analyse déterminée.

Le point crucial :

Des appellations comme « pur » doivent toujours être considérées conjointement avec la spécification concrète du produit.

Un produit peut, par exemple, être étiqueté :

≥99 %, pur

Ensuite, vous connaissez tout d'abord la teneur minimale. Pour une application analytique, vous devez en outre savoir quels composants secondaires sont contrôlés.

Applications typiques

Les produits chimiques de qualité « pure » peuvent notamment convenir pour :

• travaux de laboratoire généraux,
• préparations,
• synthèses simples,
• fins de formation,
• applications techniques de laboratoire,
• des procédés sans exigences strictes en matière de traces.

Ce n'est toutefois pas le mot « pur » qui décide s'ils conviennent à votre application spécifique, mais la spécification.

Que signifie « très pur » ?

« Très pur » évoque à première vue le niveau de qualité le plus élevé possible. C'est précisément cette interprétation qui peut devenir problématique lors de l'achat.

Cette appellation est utilisée par les fabricants pour des qualités particulièrement pures, mais elle n'est pas automatiquement synonyme d'une norme d'analyse internationale précise.

Un produit « très pur » peut avoir une teneur très élevée et convenir parfaitement à certaines applications. Il convient toutefois de vérifier :

• Quelle pureté est réellement garantie ?
• Quelles impuretés sont spécifiées ?
• Y a-t-il des valeurs limites pour les métaux ?
• Y a-t-il des valeurs limites pour les anions ?
• La teneur en eau est-elle déterminée ?
• Y a-t-il un résidu après évaporation ?
• Quelles méthodes d'analyse ont été employées ?
• Un certificat d'analyse spécifique au lot est-il fourni ?

Carl ROTH propose par exemple des produits explicitement désignés comme « très pur » et d'autres, appartenant aux mêmes groupes de substances, comme « p.a., ACS » ou « p.a., ACS, ISO ». Cela montre que ces termes décrivent des profils de spécifications différents et ne doivent pas être lus comme un simple classement linéaire.

Que signifie p.a. ?

p.a. signifie pro analysi – c'est-à-dire, en substance, « pour l'analyse ».

Les produits chimiques de cette qualité sont destinés à des applications analytiques et présentent normalement des spécifications nettement plus précises pour les impuretés pertinentes.

Selon le produit, peuvent être contrôlés :

• métaux lourds,
• Fer,
• chlorure,
• Sulfate,
• Phosphate,
• Nitrate,
• constituants insolubles,
• résidu d'évaporation,
• teneur en eau,
• teneur en acide ou en base,
• d'autres substances d'accompagnement gênantes.

L'avantage ne réside donc pas nécessairement dans le fait que le composant principal soit toujours nettement plus concentré.

Le véritable avantage est le suivant :

Vous savez plus précisément ce que le produit peut contenir en plus du composant principal.

Pour les analyses chimiques, cette information est souvent plus importante qu'une différence entre, par exemple, 99,0 et 99,5 % de teneur totale.

Carl ROTH décrit explicitement les solutions alcalines p.a. comme des qualités permettant d'obtenir des résultats reproductibles en analyse chimique, en recherche, en développement et en contrôle qualité.

Le p.a. est-il toujours plus pur que le très pur ?

Pas forcément.

C'est probablement le point le plus important de cet article.

Les termes ne doivent pas être interprétés comme des notes scolaires :

technique → pur → très pur → p.a.

Ce n'est pas si simple.

Un produit « très pur » peut par exemple avoir une teneur principale très élevée. Un produit p.a. peut avoir une teneur principale similaire, voire nominalement plus faible, mais satisfaire en même temps à des limites nettement plus strictes pour les impuretés analytiquement pertinentes.

La meilleure variante dépend donc de l'application.

Exemple

Produit A :

≥99,9 %, très pur

Produit B :

≥99,5 %, p.a.

Si vous vous basez uniquement sur la teneur principale, le produit A semble meilleur.

Si le produit B garantit par ailleurs des limites extrêmement faibles pour les chlorures, les sulfates, le fer et les métaux lourds, et que vous souhaitez déterminer précisément ces paramètres par analyse, le produit B peut être un choix nettement meilleur.

La bonne question n'est donc pas : quelle qualité est supérieure ?

Plutôt :

Quelle spécification convient à mon application ?

ACS, ISO et Ph. Eur. : que signifient les normes supplémentaires ?

Outre des termes comme p.a., d'autres mentions peuvent figurer sur un produit.

On rencontre particulièrement souvent :

• ACS,
• ISO,
• Réact. Ph. Eur.

Ces mentions fournissent des informations supplémentaires sur les exigences ayant servi à spécifier un réactif.

ACS

ACS est l'abréviation de American Chemical Society.

Les réactifs ACS satisfont à des spécifications définies pour les produits chimiques analytiques. Cela peut inclure, en plus de la teneur minimale, différentes limites pour les impuretés.

La désignation signifie donc plus que « très pur ».

Un exemple tiré du catalogue actuel de Sigma-Aldrich : l'acide tannique est proposé comme « réactif ACS » et présente, en plus des informations sur la forme et la qualité, des limites définies pour le plomb, les métaux lourds, le zinc et d'autres paramètres.

Pour la thiourée ACS, une teneur principale de ≥99,0 % est indiquée. Cela montre une fois de plus que ACS ne signifie pas automatiquement une pureté uniforme de 99,9 %, par exemple. Ce qui est déterminant, ce sont les exigences spécifiques à la substance.

ISO

Il existe, pour différents réactifs analytiques, des exigences issues de normes internationales.

Merck renvoie par exemple à la norme ISO 6353 pour les réactifs en chimie analytique et signale les produits concernés lorsqu'ils satisfont aux exigences respectives.

Réact. Ph. Eur.

Ce marquage se réfère aux exigences de la Pharmacopée européenne (Ph. Eur.) applicables aux réactifs concernés.

Il peut être particulièrement pertinent lorsque des substances chimiques sont utilisées dans des procédures d'essai de la pharmacopée.

Ce qui importe aussi ici :

Un marquage normatif supplémentaire décrit une exigence spécifique pour un domaine d'application précis. Il ne doit pas être interprété comme un label de qualité général pour toute application imaginable.

Qualité HPLC, GC et LC-MS : pourquoi l'application est déterminante

En analyse instrumentale, les désignations classiques telles que « pur » ou « p.a. » ne suffisent souvent pas.

Un solvant peut être chimiquement très pur et pourtant provoquer des signaux parasites dans une méthode de mesure sensible.

C'est pourquoi il existe des qualités adaptées à chaque application, par exemple :

• qualité HPLC,
• qualité GC,
• qualité LC-MS,
• qualité UV,
• qualité spectroscopie,
• qualité biologie moléculaire.

Qualité HPLC

En chromatographie liquide à haute performance, les éléments suivants peuvent notamment poser problème :

• Impuretés actives en UV,
• Particules,
• Résidus après évaporation,
• Eau,
• composés organiques secondaires perturbateurs.

C'est pourquoi les solvants destinés aux applications HPLC sont spécifiquement testés sur des paramètres pertinents.

Qualité LC-MS

En chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse, de très faibles impuretés ionisables peuvent déjà conduire à des signaux de fond ou à des pics indésirables.

Ici, une qualité p.a. classique peut être inadaptée malgré une bonne pureté chimique.

Qu'est-ce que cela signifie pour l'achat ?

La méthode devrait d'abord être établie – ensuite la qualité.

Pas l'inverse.

Quiconque achète pour une analyse instrumentale sensible devrait vérifier précisément si le fabricant spécifie l'adéquation à la méthode concernée.

Pourquoi les impuretés peuvent être plus importantes que le pourcentage total

Supposons que vous analysiez le chlorure.

Le réactif A contient :

99,9 % de substance principale

mais la teneur en chlorure n'est pas spécifiée.

Le réactif B contient :

99,5 % de substance principale

et possède une valeur limite en chlorure très faible et garantie.

Pour votre dosage de chlorure, le réactif B peut être le choix le plus sûr.

Il en va de même pour les analyses de :

• Fer,
• Plomb,
• Cuivre,
• Sodium,
• Potassium,
• Phosphate,
• Sulfate,
• Nitrate,
• Métaux lourds.

Plus la limite de détection visée est faible, plus la qualité des réactifs utilisés devient importante.

Cela vaut particulièrement en analyse de traces : un réactif peut lui-même devenir une source de contamination notable.

Bien lire le certificat d'analyse et la spécification.

Celui qui veut réellement comparer le degré de pureté devrait distinguer deux documents.

Spécification produit

La spécification décrit les exigences que le produit doit satisfaire.

Par exemple :

• Teneur ≥99,5 %,
• Chlorure ≤0,001 %,
• Sulfate ≤0,002 %,
• Fer ≤3 ppm.

Ce sont les limites admissibles.

Certificat d'analyse – Certificate of Analysis

Le certificat d'analyse (CoA) se rapporte en règle générale à un lot précis et documente les résultats obtenus pour ce lot.

C'est une différence importante.

La spécification indique, par exemple :

Fer : 5 ppm au maximum

Le certificat d'analyse peut indiquer pour votre lot :

Fer : 1 ppm

Pour les applications ayant des exigences élevées en matière de documentation, il convient donc de vérifier si un CoA spécifique au lot est disponible.

Les fabricants de réactifs analytiques mettent souvent à disposition, outre les fiches de données de sécurité, des spécifications produit et des certificats d'analyse spécifiques au lot. Merck désigne explicitement cette documentation comme faisant partie de ses gammes de réactifs.

De quel degré de pureté ai-je besoin ?

Un simple guide :

Pour les procédés techniques

Souvent suffisant :

Qualité technique

lorsque des impuretés mineures n'altèrent pas la fonction et qu'aucune autre spécification n'est prescrite.

Des exemples typiques peuvent être :

• nettoyage,
• auxiliaires de procédé,
• certaines réactions industrielles,
• traitement technique des surfaces.

Pour les travaux de laboratoire généraux

Selon l'application, peuvent convenir :

pur, très pur ou pour synthèse

Exemples :

• préparations,
• expériences qualitatives,
• formation,
• synthèses simples,
• travaux de laboratoire généraux.

Pour les analyses chimiques quantitatives

Souvent judicieux :

p.a. ou une qualité analytique correspondante

Surtout lorsque des impuretés pourraient influencer le résultat.

Pour les analyses soumises à des normes

Vérifiez si elles sont expressément exigées :

• ACS,
• ISO,
• Réactif Ph. Eur.,
• d'autres normes spécifiques à la méthode.

Pour la HPLC

Choisissez :

Qualité adaptée à la HPLC

lorsque les solvants ou les réactifs font partie de la méthode chromatographique.

Pour la LC-MS

Utilisez :

Qualité adaptée à la LC-MS

lorsqu'une sensibilité élevée et un faible bruit de fond chimique sont nécessaires.

Pour l'analyse de traces

Il convient de prêter une attention particulière aux spécifications individuelles des impuretés.

Un terme général comme « haute pureté » ne suffit souvent pas.

Faut-il toujours acheter la plus haute pureté ?

Non.

Une qualité supérieure ou dont les spécifications sont plus détaillées est souvent plus chère. Elle peut également n'apporter aucun avantage mesurable pour l'application concernée.

Par exemple, si un réactif est utilisé exclusivement pour un procédé technique robuste, une qualité analytique coûteuse est peut-être inutile.

D'un autre côté, la tentative d'économiser quelques euros sur un réactif analytique peut s'avérer coûteuse plus tard, lorsque :

• les mesures doivent être répétées,
• les valeurs de blanc sont trop élevées,
• des pics inexpliqués apparaissent,
• des lots ne sont pas comparables,
• Des contrôles de qualité échouent.

Le produit chimique le plus économique n'est donc pas automatiquement le flacon le moins cher.

C'est la qualité la moins coûteuse qui satisfait de manière fiable toutes les exigences de l'application.

Erreurs typiques lors de l'achat de produits chimiques

Ne comparer que la valeur en pourcentage.

99,9 % paraît meilleur que 99,5 %. Sans connaître les impuretés, cette comparaison reste toutefois incomplète.

Interpréter automatiquement « très pur » comme étant la qualité la plus élevée.

La désignation seule ne dit pas si le produit convient à votre méthode d'analyse concrète.

Acheter de la qualité p.a. pour chaque application.

Cela non plus n'est pas judicieux. Pour de nombreux procédés techniques, cette qualité serait inutile et économiquement désavantageuse.

Utiliser une qualité technique pour des analyses quantitatives

Les substances d'accompagnement non contrôlées peuvent influencer les valeurs à blanc et les résultats de mesure.

Examiner séparément la méthode et la qualité du réactif

Pour la HPLC ou la LC-MS, il convient de choisir une qualité spécifiquement définie à cet effet.

Ne pas vérifier le certificat d'analyse

Pour les procédés sensibles ou devant être documentés, la description générale du produit peut ne pas suffire.

Remplacer des lots différents sans contrôle

Pour les applications exigeantes, il peut être judicieux de comparer le CoA et les paramètres pertinents lors d'un changement de lot.

Acheter uniquement sur la base du numéro CAS.

Le même numéro CAS signifie qu'il s'agit de la même substance chimique. Il ne dit toutefois rien quant à savoir si deux produits possèdent la même pureté et la même spécification.

Un numéro CAS ne remplace donc jamais l'indication de qualité.

Liste de contrôle pratique avant la commande

Avant de choisir entre les qualités technique, pure, très pure et p.a., répondez aux questions suivantes :

• À quoi sert le produit chimique ?
• S'agit-il d'un procédé technique ou d'une analyse ?
• Détermine-t-on une valeur qualitative ou quantitative ?
• Quelle précision de mesure est requise ?
• Existe-t-il des impuretés particulièrement critiques ?
• Quelle est la limite de détection de la méthode ?
• La méthode prescrit-elle une qualité particulière ?
• Le produit doit-il satisfaire aux exigences de l'ACS, de l'ISO ou des pharmacopées ?
• La méthode utilisée est-elle la HPLC, la GC ou la LC-MS ?
• Un certificat d'analyse spécifique au lot est-il nécessaire ?
• Quelle pureté est garantie ?
• Quelles impuretés individuelles sont spécifiées ?
• Le réactif est-il utilisé régulièrement ou une seule fois ?
• L'application justifie-t-elle une qualité aux spécifications plus élevées ?

Un seul terme sur l'étiquette ne répond pas à ces questions.

Les qualités technique, pure, très pure et p.a. servent de points de repère – la décision finale doit se fonder sur la spécification concrète et l'usage prévu.

C'est pourquoi, surtout pour les applications analytiques, il vaut la peine de regarder au-delà de la teneur principale en pourcentage. Les valeurs limites pour les ions interférents, les métaux, l'eau ou les impuretés organiques peuvent être bien plus importantes pour le résultat que la question de savoir si le flacon indique 99,5 ou 99,9 %.