Mesurer le benzène, voici comment faire

Qu'est-ce que le benzène ?

Le benzène est une substance chimique qui se présente à température ambiante sous la forme d'un liquide incolore ou jaune clair. Il a une odeur douce et est facilement inflammable. Toutefois, bien plus important que l'inflammabilité de ce gaz est le fait qu'il est extrêmement toxique et, de surcroît, cancérigène. Le benzène s'évapore très rapidement dans l'air. Sa vapeur est plus lourde que l'air et peut s'accumuler dans les zones basses.

Le benzène ne se dissout que faiblement dans l'eau et flotte à sa surface.

Où trouve-t-on le benzène ?

Le benzène est produit aussi bien par des processus naturels que par des activités humaines, principalement dans l'industrie pharmaceutique ou chimique. Parmi les sources naturelles de benzène figurent notamment les volcans et les incendies de forêt. Le benzène est également un composant naturel du pétrole brut, de l'essence et de la fumée de cigarette.

Le benzène figure dans le top 3 des matières premières les plus importantes pour l'industrie chimique, aux côtés de l'ammoniac et de l'éthylène. Les Pays-Bas comptent parmi les principaux producteurs de benzène au monde. Certaines industries utilisent le benzène pour fabriquer d'autres produits chimiques servant à produire des matières plastiques, des résines, du nylon et des fibres synthétiques.
Mais le benzène sert également à fabriquer certains types de lubrifiants, de caoutchoucs, de colorants, de détergents, de médicaments et de pesticides.

L'air extérieur contient de faibles concentrations de benzène provenant de la fumée de tabac, des stations-service, des gaz d'échappement des véhicules à moteur et des émissions industrielles. L'air intérieur présente en général une teneur en benzène plus élevée que l'air extérieur. Le benzène présent dans l'air intérieur provient de produits qui en contiennent, comme les colles, les peintures, les cires à meubles et les détergents.

Du benzène peut également être libéré lors de travaux dans le sol. Par exemple lors d'assainissements de sols, où des vapeurs de benzène sont présentes dans les terres polluées. Ces vapeurs se dégagent pendant les travaux et les travailleurs peuvent y être exposés.

On retrouve aussi du benzène dans le pétrole ou ses dérivés. Dans le secteur pétrolier et gazier, ceux-ci sont transportés et stockés en toute sécurité dans les conduites de procédé et les cuves de stockage pendant le fonctionnement normal de l'installation. Lors de l'entretien de routine de l'installation, ou par exemple à la suite de brides défectueuses, les travailleurs peuvent être exposés au benzène. Mesurer le benzène constitue une première ligne de défense pour détecter les sources et prévenir l'exposition.

Les dangers du benzène

Le benzène est facilement absorbé par les voies respiratoires, la peau et la bouche, les voies respiratoires constituant la principale voie d'absorption. Après absorption, le benzène se répartit dans tout l'organisme.

''Les vapeurs de benzène irritent les voies respiratoires ; le benzène est également irritant pour la peau. Peu après l'inhalation de concentrations très élevées de benzène, des symptômes traduisant une toxicité du système nerveux central peuvent apparaître chez l'être humain, tels que des vertiges, des convulsions, des tremblements et, à terme, un effet narcotique et le décès par arrêt respiratoire.'' Selon le Conseil de la santé néerlandais

Les conséquences directes de l'inhalation de niveaux élevés de benzène peuvent par exemple être :

Somnolence ou envie de dormir
Vertiges
Rythme cardiaque rapide
Maux de tête
Confusion
Peau pâle
Boutons sur la peau
Sensation d'oppression thoracique
Perte de connaissance
Euphorie
Faiblesse
Décès

Toutefois, il s'agit souvent de l'inhalation de faibles quantités pendant une longue durée. L'exposition professionnelle est depuis longtemps associée à des effets néfastes sur le sang et la moelle osseuse, dont un déficit en globules rouges et en globules blancs. Différentes études menées auprès de travailleurs exposés au benzène mettent en évidence ces effets à des concentrations d'exposition élevées, mais aussi relativement faibles.

Chez différents groupes professionnels, dans diverses branches industrielles, un risque accru de leucémie a été constaté après une exposition au benzène.

Les valeurs limites du benzène 

Sur la base de ces données, le Conseil de la santé néerlandais retient une valeur guide sanitaire de 0,7 mg/m3 (0,2 ppm). Celle-ci a également été introduite au niveau national depuis le 1er octobre 2017. 

Une valeur limite aussi basse exige donc également une résolution très fine de l'instrumentation de mesure.

Comment dois-je mesurer le benzène ?

Les solutions couramment utilisées dans le secteur de la santé et de la sécurité au travail sont : les détecteurs PID spécifiques au benzène, l'analyse de prélèvements gazeux ou les tubes réactifs. La différence entre ces trois solutions est qu'avec un détecteur PID vous pouvez réellement suivre les concentrations de gaz en temps réel. Avec les deux autres, vous n'obtenez qu'un instantané.

Sur le terrain, on utilise le plus souvent un PID, autrement dit un détecteur à photo-ionisation. Ce capteur détecte des centaines de composés organiques volatils (dont fait donc aussi partie le benzène). Lorsque votre PID affiche une valeur différente de zéro, vous savez que des composés organiques volatils sont présents. Le PID n'est toutefois pas capable de reconnaître quelle substance est réellement mesurée. 

Il existe bien entendu une solution : le tube de séparation spécifique au benzène. Il s'agit de petits tubes spécialement développés pour ne laisser passer que le benzène et retenir tous les autres gaz. Vous pouvez ainsi scanner le lieu de travail à la recherche de composés organiques volatils sans tube à benzène. Tant que l'instrument de mesure affiche zéro, la voie est libre*. Ensuite, lorsque votre détecteur PID enregistre bel et bien une valeur, vous pouvez placer un tube de séparation. Si la valeur redescend à zéro, vous savez qu'il s'agissait d'un autre gaz, désormais capté par le tube. Si la valeur affichée à l'écran reste inchangée, vous avez affaire à du benzène. 

En règle générale, les détecteurs PID standard disposent d'une résolution de 1 ppm, soit dans ce cas déjà cinq fois plus élevée que la valeur limite. Une solution peu efficace, donc. Pour le benzène et sa faible valeur limite, des instruments spécifiques capables de le faire sont donc développés. Vous en voyez deux exemples ci-dessous.

*Attention : il existe des exceptions dans lesquelles une sensibilité croisée négative influence vos résultats de mesure. Gardez toujours votre esprit critique et demandez au besoin conseil à un spécialiste.