Autoclave

Un autoclave est un récipient à parois épaisses ainsi qu'à fermeture hermétique conçu pour réaliser sous pression soit une réaction industrielle, soit la cuisson ou la stérilisation à la vapeur.


Catégories :

Louis Pasteur - Microbiologie - Équipement médical - Équipement de laboratoire

Définitions :

  • Qui se ferme soi-même; Appareil de stérilisation chirurgicale dont la fermeture est obtenue par la pression intérieure de la vapeur; (Arts) Appareil dans lequel on traite de produits, à l'eau, à pression et température élevées (source : fr.wiktionary)
  • autoclavage - Action de passer un produit en autoclave. Un autoclave est un récipient fermé par un couvercle, conçu pour obtenir ainsi qu'à maintenir, grâce à la pression qui s'y développe, la température élevée (120 °C) indispensable pour stériliser les substances et le matériel enfermés à l'intérieur. (source : mediatheque.citedelamer)
Autoclave moderne de laboratoire
Un stérilisateur d'antenne chirurgicale avancée de la Première Guerre mondiale

Un autoclave est un récipient à parois épaisses ainsi qu'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 reconnu 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.

Le principe de l'autoclave a été découvert par Denis Papin en 1679, le 9 avril 1820 Pierre-Alexandre Lemare dépose un brevet "Marmite autoclave" qui sera perfectionnée par Nicolas Appert [1]. Son successeur et continuateur, Raymond Chevallier-Appert, déposera, le 28 décembre 1852, le brevet de la pratique de stérilisation sous le titre de «autoclave avec manomètre spécial»[2], ancêtre du stérilisateur actuel à vapeur. En 1879 Charles Chamberland perfectionne le procédé à des fins médicales[3].

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

Principe de stérilisation

Les agents stérilisants sont la vapeur d'eau saturée sous pression ou l'eau surchauffée. La chaleur associée à l'humidité provoque la destruction des germes en réalisant une dénaturation protéique par hydrolyse partielle des chaînes peptidiques. La stérilisation par la vapeur est le mode de stérilisation le plus utilisé en milieu hospitalier.

Quatre éléments importants

Les quatre phases du cycle de stérilisation

  1. Montées simultanées en pression par injection d'air comprimé et en température par injection de fluide caloporteur (vapeur ou eau surchauffée).
  2. Palier ou stérilisation. La température de palier est maintenue pendant un temps donné par le barème de stérilisation.
  3. Refroidissement. Diminution du couple température / pression.
  4. Retour à la pression atmosphérique

À noter qu'une première étape constituée de successions de mises sous vide et d'injections de vapeur permet d'augmenter l'efficacité du palier de stérilisation en retirant l'air contenu dans la chambre de stérilisation et dans la charge à stériliser. En effet, les poches d'air forment des points froids où la force stérilisatrice est diminuée.

Un cycle d'autoclave a une durée variable selon le barème appliqué et du type d'objet à stériliser.

En France depuis la circulaire n° 100 du 11/12/95 et 138 du 14/03/01, pour 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 appliqué aux hôpitaux, cela dépend du type de charge microbienne à traiter.

Validation d'un cycle de stérilisation

La valeur stérilisatrice, fréquemment nommée F0 ou VS, exprime la valeur létale (en minute) du cycle comparé à un plateau théorique de stérilisation à 121, 1 °C.

Éléments obligatoires

Selon la législation française, chaque autoclave doit pouvoir supporter une pression supérieure de 1/3 à sa pression d'utilisation maximale (si le timbre[4] 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. La soupape de sécurité de la chambre peut être remplacée par un disque de rupture, jugé plus sanitaire (utilisation industrie pharmaceutique)

Principe d'un autoclave en biologie

Le principe est le plus souvent d'atteindre la stérilité microbiologique.

Principe d'un autoclave de chimie

Les autoclaves de chimie œuvrant sous haute pression sont soumis à la DESP (Directive Européenne Sous Pression). Ils sont le plus fréquemment équipés d'un disque de rupture (pastille d'éclatement) qui ressemble à un fusible sous pression.

En chimie, un autoclave sert à 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 jusqu'à 5000 bars et des températures allant jusqu'à 900 °C[5]. Les autoclaves peuvent êtres équipés d'un dispositif d'agitation qui sera à entraînement magnétique pour s'isoler de la pression et de créer un vortex uniforme à l'intérieur du réacteur. Ainsi de nombreuses manipulations de recherche et expérimentations en laboratoire sont réalisées à partir d'autoclaves (recherche pharmaceutique, chimique, pétrolière... ).

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

Les autoclaves haute pression (ou réacteurs de recherche plus couramment surnommés bombes de laboratoire) sont exclusivement réalisés dans des matériaux métalliques permettant d'offrir une résistance à la pression. La matière de fabrication la plus fréquemment utilisée pour les autoclaves étant l'inox en nuance 316 SS. D'autres métaux tels que l'Hastelloy C276 ou l'Inconel 600 sont utilisés pour des applications corrosives ou particulièrement haute température (Ex : 900 °C) [6].

Traitement autoclave des bois

Un traitement sous vide ou sous pression, ainsi qu'à la chaleur permet une meilleure imprégnation des pesticides ou colorants dans le bois, dans l'aubier surtout (le cœur est moins accessible aux produits, mais il est aussi naturellement plus résistant).

Notes et références

  1. Jean-Paul Barbier Nicolas Appert inventeur et humaniste page 149 et 171, et L'art de conserver par Appert 1831.
  2. Académie des Sciences Morales et Politiques, Rétrospective du développement durable : les révolutions industrielles, M. Michel Drancourt, séance du lundi 27 mai 2002
  3. villa-louis-pasteur. org
  4. Marque (poinçon, plaque) que l'Administration appose, après épreuve, sur un appareil à vapeur pour indiquer la pression maximale qu'il peut supporter
  5. Voir par exemple le Site de la Société Autoclave France ou Site de Lagarde Autoclaves
  6. B. Foltzer -Autoclave-france.

Voir aussi


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"Marmites pression autoclaves"

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La version présentée ici à été extraite depuis cette source le 30/11/2010.
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