Phtalate - Définition

Applications industrielles, produits de consommation

Les phtalates sont utilisés depuis 50 ans et ils sont produits, de nos jours, à raison de 3 millions de tonnes par an. Ils sont présents dans de nombreux produits de consommation. Ce sont des plastifiants utilisés couramment dans les matières plastiques et d’autres matériaux. En règle générale, les plastifiants les rendent souples, flexibles, ils améliorent la tenue aux chocs et au froid, l'allongement à la rupture et facilitent la mise en œuvre (par exemple en abaissant la température de transformation).

Les cosmétiques sont le deuxième domaine d'application des phtalates où ils sont notamment incorporés comme agents fixateurs afin d’augmenter le pouvoir de pénétration d’un produit sur la peau ou d’empêcher le vernis de craquer.

L’utilisation, en tant que plastifiant, représente 90 % des applications des phtalates. De ce fait, ils se retrouvent dans diverses matières plastiques souples, en particulier le PVC. Ils peuvent être ainsi présents dans :

• produits, mastics pour automobile ;
• revêtements pour les planchers et murs ;
• isolants pour câbles et fils souples ;
• produits de grande consommation en plastique ;
• cosmétiques et produits de soin personnel ;
• matériel médical ;
• jouets et produits destinés aux enfants ;
• emballages alimentaires ;
• jouets sexuels.

Toutefois, leur utilisation dans les jouets et emballages alimentaires est très réduite en Europe en raison de leur dangerosité. La réglementation en vigueur restreint leurs emplois, dans de nombreux pays. Par exemple, l'Italie qui fut l'un des derniers pays européens à bannir les phtalates comme plastifiants dans les films étirables alimentaires, leur absence reste aujourd'hui un argument : « No ftalato ». Le risque de leur utilisation reste élevé dans ces articles venus d'ailleurs, Asie en particulier, car les phtalates ont des performances inégalées pour un prix raisonnable.

Il apparaît alors une contradiction : d'un côté nombre de pays Européens poussent (par l'intermédiaire de réglementations) à la diminution de l'utilisation de ces agents chimiques, mais d'un autre côté, l'importation ne semble pas disposer d'un système de contrôle suffisant pour garantir un emploi respectueux, non seulement des réglementations, mais avant tout des personnes.

Cette omniprésence dans nos produits de consommation a suscité certaines inquiétudes de la part des organismes de santé publique qui étudient donc depuis plus de 20 ans leur toxicité et les effets possibles des phtalates sur l’être humain et son l'environnement.

Analyse de phtalates

Une des difficultés du dosage et de la détermination des phtalates vient du fait que ces groupes de composés sont fréquemment présents en tant que plastifiants dans l’équipement analytique, dans les solvants et l’air contenu dans les laboratoires (de ce fait, soustraire un « blanc » aux résultats obtenus pour l’échantillon).

La méthode d’analyse la plus sensible et la plus sélective pour le dosage des phtalates dans les différents milieux est la chromatographie en phase gazeuse ou chromatographie en phase liquide couplée à un spectromètre de masse (GC/MS, LC/MS). La préparation de l’échantillon dépend du type de phtalate et de la matrice. Dans le cas où les phtalates sont des micropolluants ou sont présentés à l’état de traces (ng/L à mg/L), une étape de pré-concentration est nécessaire. Les méthodes d’extraction utilisées sont : l'extraction liquide-liquide, l'extraction sur phase solide (SPE) et la micro extraction sur phase solide (SPME). L’extraction sur phase solide est fondée sur la distribution des composés entre une phase solide (adsorbant) et une phase liquide (échantillon). La sélection d’un adsorbant conduisant à une forte rétention est primordiale, car il sera possible de diminuer le grand volume de l’échantillon. Les phases solides les plus souvent utilisées pour les phtalates sont : polydiméthylsiloxane (PDMS), polydiméthylsiloxane/divinylbenzene (PDMS/DVB), divinylbenzène/carboxen/polydiméthylsiloxane (DVB/CAR/PDMS). La première étape de la procédure est le conditionnement de l’adsorbant contenu dans la cartouche d’extraction. Cette étape permet de mouiller le support en solvatant les groupements fonctionnels présents à sa surface. Lors de la seconde étape, on procède à la percolation de l’échantillon sur le support. Les molécules cibles, qui ont une forte affinité avec l’adsorbant, sont fixées sur le support. L’étape suivante, le lavage, est effectuée de manière à éliminer les composés interférents faiblement retenus par le support. Le solvant doit avoir une faible force éluante de façon à éluer les interférents tout en gardant fixés les composés d’intérêts. Enfin, on procède à l’élution des composés ciblés par un solvant qui rompt les interactions mises en jeu entre les analytes d’intérêt et le support solide.

Le traitement préalable de l’échantillon pour dosage de phtalates dans les produits de consommation en PVC consiste à couper l’échantillon, extraction par dichlorométhane et méthanol, puis pré-concentration par évaporation. Finalement, la détermination s’effectue par chromatographie gazeuse en présence d’un étalon interne. La limite de détection varie en fonction du type de phtalate de 3,5 à 350 μg/g et la limite de dosage de 10 à 10-3 μg/g.