Autoclave

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Autoclave moderne de laboratoire

Un stérilisateur d'antenne chirurgicale avancée de la Première Guerre mondiale

Un autoclave est un récipient à parois épaisses et à fermeture hermétique conçu pour réaliser sous pression (de quelques bars) soit une réaction industrielle, soit la cuisson ou la stérilisation à la vapeur. Pour qu'un matériel soit considéré comme stérile, la probabilité théorique d'isoler un germe doit être inférieure à 1%. C'est le niveau d'assurance de stérilité (NAS) réglementé par la norme EN 556.

L'autoclave a été inventé en 1879 par Charles Chamberland^[1].

On appelle autoclavage un cycle d'utilisation d'un autoclave et autoclaver est le verbe.

Sommaire

1 Principe de stérilisation à vapeur d'eau
2 Éléments obligatoires
3 Principe d'un autoclave en biologie
4 Principe d'un autoclave de chimie
5 Notes et références
6 Voir aussi

[modifier] Principe de stérilisation à vapeur d'eau

L'agent stérilisant est la vapeur d'eau saturée sous pression. La chaleur associée à l'humidité provoque la destruction des germes en réalisant une dénaturation protéique par hydrolyse partielle des chaînes peptidiques. C'est le mode de stérilisation le plus utilisé en milieu hospitalier.

Quatre éléments importants :

la qualité de la vapeur, qui doit être saturée ;
l'absence d'air, la présence d'air provoque des variations de pression, altère donc la qualité de la stérilisation ;
la température et la pression suivant la loi de Regnault ;
la qualité de l'eau, la présence de substances en suspension risque d'entraîner une altération de la charge à stériliser.

Un cycle de stérilisation comprend cinq phases.

Phase 1 : réalisation de plusieurs vides afin d'éliminer l'air dans la cuve pouvant altérer la qualité de la vapeur, et d'empêcher le contact de celle-ci avec la charge.
Phase 2 : injection de vapeur et purges successives pour réchauffer la charge et éliminer les condensats formés.
Phase 3 : phase de stérilisation.
Phase 4 : élimination de la vapeur par une phase de vide, séchant ainsi la charge maintenant stérile.
Phase 5 : retour à la pression atmosphérique

Un cycle de stérilisation dure entre 1h et 1h30.

En France depuis la circulaire n° 100 du 11/12/95 et 138 du 14/03/01, afin de faire face aux risques liés aux agents transmissibles non conventionnels (ATNC) les cycles à 134 °C sont obligatoires pendant un temps de plateau (phase 3) de 18 minutes. Ceci est notamment appliqué aux hôpitaux, cela dépend du type de charge microbienne à traiter.

Validation d'un cycle de stérilisation.

La valeur stérilisatrice, souvent appelée F0, exprime la valeur létale (en minute) du cycle par rapport à un plateau théorique de stérilisation à 121°C et +1 bar (pression relative).

[modifier] Éléments obligatoires

Selon la législation française, chaque autoclave doit éprouver une pression de 1/3bar en plus de sa pression d'utilisation maximale (si le timbre est de 3 bars, la pression d'épreuve est de 4 bars). Le timbre indique que l'autoclave a été testé par une organisation certifiée par le bureau des mines. Il doit être éprouvé au moins une fois par décennie, puis à chaque incident ou à chaque changement de place.
Un autoclave doit comporter un manomètre gradué pour lecture directe de la pression, un thermomètre à lecture directe, un thermomètre enregistreur et deux soupapes de sécurité qui s'actionnent si la pression est supérieure à 3 bars.

[modifier] Principe d'un autoclave en biologie

Le but est généralement d'atteindre la stérilité microbiologique.

[modifier] Principe d'un autoclave de chimie

Les autoclaves de chimie travaillant sous haute pression sont soumis à la DESP (Directive Européenne Sous Pression). Il sont le plus souvent équipés d'un disque de rupture (pastille d'éclatement)qui s'apparente à un fusible sous pression.

En chimie, un autoclave permet de réaliser des réactions sous pression, telles que des hydrogénations, polymérisations, minations, etc... Les autoclaves de chimie ou de recherche permettent de travailler à des pressions jusque 5000 bars et des températures allant jusqu'à 900 °C^[2]. Les Autoclaves peuvent êtres équipés d'un système d'agitation qui sera à entraînement magnétique afin de s'isoler de la pression et de créer un vortex uniforme à l'intérieur du réacteur. Ainsi de nombreuses manipulations de recherches et expérimentations en laboratoires sont réalisées à partir d'autoclaves (recherches pharmaceutiques, chimiques, pétrolières....).

Pour des améliorations de procédés ou en recherche fondamentale, le volume des autoclaves varie de façon inversement proportionnel à la pression qu'ils doivent supporter. Ainsi, un autoclave de petit volume (50 cm³ à 300 cm³) supportera plus facilement la pression qu'un autoclave ayant un volume plus important ( 5 à 10 litres).

Les autoclaves hautes pressions (ou réacteurs de recherches plus communément surnommés bombes de laboratoires) sont exclusivement réalisés dans des matériaux métalliques permettant d'offrir une résistance à la pression. La matière de fabrication la plus couramment utilisée pour les autoclaves étant l'inox en nuance 316 SS. D'autres métaux telles que l'Hastelloy C276 ou l'Inconel 600 sont utilisés pour des applications corrosives ou très hautes températures (Ex: 900°C)^[3].