ISO 21438-2:2024
(Main)Workplace atmospheres — Determination of inorganic acids by ion chromatography — Part 2: Volatile acids, except hydrofluoric acid (hydrochloric acid, hydrobromic acid and nitric acid)
Workplace atmospheres — Determination of inorganic acids by ion chromatography — Part 2: Volatile acids, except hydrofluoric acid (hydrochloric acid, hydrobromic acid and nitric acid)
This document specifies a method for the determination of the time-weighted average mass concentration of hydrogen chloride (HCl) gas and hydrochloric acid mist, hydrogen bromide (HBr) vapour and hydrobromic acid mist and nitric acid (HNO3) vapour and mist in workplace air by collection on an alkali-impregnated quartz fibre filter and analysis by ion chromatography. For mist sampling, this method is applicable to the personal sampling of the inhalable fraction of airborne particles as defined in ISO 7708 and to static (area) sampling.
Air des lieux de travail — Détermination des acides inorganiques par chromatographie ionique — Partie 2: Acides volatils, sauf acide fluorhydrique (acide chlorhydrique, acide bromhydrique et acide nitrique)
Le présent document spécifie une méthode de détermination de la concentration massique moyenne pondérée dans le temps en chlorure d’hydrogène (HCl) gazeux et en brouillards d’acide chlorhydrique, en bromure d’hydrogène (HBr) gazeux et en brouillards d’acide bromhydrique et en vapeurs et brouillards d’acide nitrique (HNO3) dans l’air des lieux de travail, par prélèvement sur un filtre en fibres de quartz alcalin et analyse par chromatographie ionique. En cas de prélèvement de brouillard, cette méthode est applicable au prélèvement individuel de la fraction inhalable des particules en suspension dans l’air, comme défini dans l’ISO 7708, ainsi qu’au prélèvement à point fixe.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
International
Standard
ISO 21438-2
Second edition
Workplace atmospheres —
2024-01
Determination of inorganic acids by
ion chromatography —
Part 2:
Volatile acids, except hydrofluoric
acid (hydrochloric acid,
hydrobromic acid and nitric acid)
Air des lieux de travail — Détermination des acides inorganiques
par chromatographie ionique —
Partie 2: Acides volatils, sauf acide fluorhydrique (acide
chlorhydrique, acide bromhydrique et acide nitrique)
Reference number
© ISO 2024
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Published in Switzerland
ii
Contents Page
Foreword .v
Introduction .vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 2
4 Principle . 3
5 Requirement . 3
6 Reagents . 3
7 Apparatus . 4
7.1 Sampling equipment .4
7.2 Laboratory apparatus .5
8 Occupational exposure assessment . 6
9 Sampling . 7
9.1 Preliminary considerations .7
9.1.1 Selection and use of samplers .7
9.1.2 Sampling period .7
9.1.3 Effect of temperature and pressure on flow rate measurements .8
9.1.4 Sample handling .8
9.2 Preparation for sampling .8
9.2.1 Cleaning of samplers .8
9.2.2 Loading the aerosol samplers with filters .8
9.2.3 Setting the volumetric flow rate .9
9.2.4 Field blanks .9
9.3 Sampling position .9
9.3.1 Personal sampling .9
9.3.2 Static sampling .9
9.4 Collection of samples .9
9.5 Transportation .10
9.5.1 Samplers that collect airborne particles and/or gases on the filter .10
9.5.2 Samplers with an internal filter cassette .10
9.5.3 Samplers of the disposable-cassette type .10
9.5.4 Transport of samples to the laboratory .10
9.5.5 Equilibration period .10
10 Analysis . .10
10.1 Preparation of test and calibration solutions, and filter samples .11
10.1.1 General .11
10.1.2 Preparation of filter solutions .11
10.1.3 Preparation of calibration solutions .11
10.2 Instrumental analysis .11
10.3 Estimation of limits of detection and quantification . 12
10.3.1 Estimation of the instrumental limit of detection . 12
10.3.2 Estimation of the method limit of detection and limit of quantification . 12
10.4 Quality control . 12
10.4.1 Reagent blanks and laboratory blanks . 12
10.4.2 Quality control solutions . 12
10.4.3 Certified reference materials . 13
10.4.4 Proficiency testing . 13
10.5 Measurement uncertainty . 13
11 Expression of results .13
12 Method performance . 14
iii
12.1 Sampling efficiency and sample storage .14
12.2 Limits of quantification .14
12.3 Upper limits of the working range .14
12.4 Bias and precision .14
12.4.1 Analytical bias .14
12.4.2 Analytical precision . . . 15
12.5 Uncertainty of sampling and analysis method . 15
12.6 Interferences . 15
13 Test report .15
13.1 Test record. 15
13.2 Laboratory report .16
Annex A (normative) Temperature and pressure correction . 17
Annex B (informative) Filter materials . 19
Bibliography .20
iv
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through
ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee
has been established has the right to be represented on that committee. International organizations,
governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely
with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described
in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the different types
of ISO document should be noted. This document was drafted in accordance with the editorial rules of the
ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
ISO draws attention to the possibility that the implementation of this document may involve the use of (a)
patent(s). ISO takes no position concerning the evidence, validity or applicability of any claimed patent
rights in respect thereof. As of the date of publication of this document, ISO had not received notice of (a)
patent(s) which may be required to implement this document. However, implementers are cautioned that
this may not represent the latest information, which may be obtained from the patent database available at
www.iso.org/patents. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and expressions
related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the World Trade
Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www.iso.org/iso/foreword.html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 146, Air quality, Subcommittee SC 2, Workplace
atmospheres.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 21438-2:2009), which has been technically
revised.
The main changes are as follows:
— terms, definitions and references have been updated;
— information on sample preparation and analytical methodology has been updated.
A list of all parts in the ISO 21438 series can be found on the ISO website.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www.iso.org/members.html.
v
Introduction
The health of workers in many industries is at risk through exposure by inhalation of volatile inorganic acids.
Industrial hygienists and other public health professionals need to determine the effectiveness of measures
taken to control workers' exposure and this is generally achieved by making workplace air measurements.
This document has been published in order to make available a method for making valid exposure
measurements for volatile inorganic acids in use in the industry, such as hydrochloric acid, hydrobromic
acid and nitric acid, but excluding hydrofluoric acid. This document is intended to be of benefit to:
— agencies concerned with health and safety at work;
— industrial hygienists and other public health professionals;
— analytical laboratories;
— industrial users of hydrochloric acid, hydrobromic acid and nitric acid and their workers, etc.
The execution of the provisions and the interpretation of the results obtained with the use of this document
are entrusted to appropriately qualified and experienced people.
The procedure is intended to differentiate between the acids and their corresponding salts. If both are
present in the air, particulate salts are trapped on a pre-filter. Co-sampled particulate matter either trapped
on the pre-filter or deposited on the walls of the sampler, or both, can be analysed, if desired.
Acids can react with co-sampled particulate matter on the pre-filter, causing interference with the
measurement of the acid concentration.
vi
International Standard ISO 21438-2:2024(en)
Workplace atmospheres — Determination of inorganic acids
by ion chromatography —
Part 2:
Volatile acids, except hydrofluoric acid (hydrochloric acid,
hydrobromic acid and nitric acid)
1 Scope
This document specifies a method for the determination of the time-weighted average mass concentration of
hydrogen chloride (HCl) gas and hydrochloric acid mist, hydrogen bromide (HBr) vapour and hydrobromic
acid mist and nitric acid (HNO ) vapour and mist in workplace air by collection on an alkali-impregnated
quartz fibre filter and analysis by ion chromatography.
For mist sampling, this method is applicable to the personal sampling of the inhalable fraction of airborne
particles as defined in ISO 7708 and to static (area) sampling.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content constitutes
requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references,
the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 1042, Laboratory glassware — One-mark volumetric flasks
ISO 3585, Borosilicate glass 3.3 — Properties
ISO 3696, Water for analytical laboratory use — Specification and test methods
ISO 7708, Air quality — Particle size fraction definitions for health-related sampling
ISO 8655-1, Piston-operated volumetric apparatus — Part 1: Terminology, general requirements and user
recommendations
ISO 8655-2, Piston-operated volumetric apparatus — Part 2: Pipettes
ISO 8655-6, Piston-operated volumetric apparatus — Part 6: Gravimetric reference measurement procedure for
the determination of volume
ISO 18158, Workplace air — Terminology
ISO 20581, Workplace air — General requirements for the performance of procedures for the measurement of
chemical agents
ISO 21832:2018, Workplace air — Metals and metalloids in airborne particles — Requirements for evaluation of
measuring procedures
EN 13205, Workplace exposure — Assessment of sampler performance for measurement of airborne particle
concentrations
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 18158 and the following apply.
ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at https:// www .electropedia .org/
3.1
blank solution
solution prepared by taking a reagent blank, laboratory blank or field blank through the same procedure
used for sample dissolution (3.5)
3.2
calibration blank solution
calibration solution (3.3) prepared without the addition of any working standard solution (3.9)
Note 1 to entry: The concentration of chloride, bromide and nitrate in the calibration blank solution is taken to be zero.
3.3
calibration solution
solution prepared by dilution of the working standard solution (3.9), containing chloride, bromide and nitrate
at concentrations that are suitable for use in calibration of the analytical instrument
3.4
extraction solution
solvent or solution used to solubilise the analyte(s) of interest
3.5
sample dissolution
process of obtaining a solution containing chloride, bromide and nitrate from a sample, which does or does
not involve complete dissolution of the sample
3.6
sample solution
solution prepared from a sample by the process of sample dissolution (3.5)
Note 1 to entry: A sample solution can require further operations, for example, dilution, in order to produce a test
solution (3.8) that is ready for analysis.
3.7
stock standard solution
solution, used for preparation of the calibration solutions (3.3), containing chloride, bromide and/or nitrate
at a certified concentration that is traceable to national standards
3.8
test solution
blank solution (3.1) or sample solution (3.6) that has been subjected to all operations required to bring it into
a state in which it is ready for analysis, e.g. dilution, filtered
Note 1 to entry: The blank test solution is the blank solution and the sample test solution is the sample solution if these
solutions are not subjected to any further operations before analysis.
3.9
working standard solution
solution, prepared by dilution of the stock standard solution(s) (3.7), that contains chloride, bromide and
nitrate at concentrations that are better suited to the preparation of calibration solutions (3.3) than the
concentrations of chloride, bromide and nitrate in the stock standard solution(s)
4 Principle
A known volume of air is drawn through a pre-filter and an alkali-impregnated quartz fibre sampling filter
mounted in an inhalable sampler to collect HCl, HBr and HNO . The acids are collected on the sampling filter,
while particulate salts of the acids are trapped on the pre-filter.
The acids collected on the sampling filter are extracted with water or eluent (see 10.1.2), without heating, to
solubilize the analytes of interest.
Aliquots of the sample solution are subjected to ion chromatography in order to separate the extracted
chloride, nitrate or bromide from other anions. Following this separation, the anions are measured using a
conductivity or UV/visible detector.
Analytical results are obtained by plotting the measured signal as a function of concentration. They can be
used for assessing the occupational exposure to HCl, HBr and HNO in the air.
5 Requirement
The measuring procedure shall comply with the performance requirements for procedures for measuring
chemical agents in workplace air given in ISO 20581.
6 Reagents
Use only reagents of recognized analytical grade and only water as specified in 6.1. It is advisable to check
the blank values of all chemicals before use.
NOTE Chlorides and nitrates are found ubiquitously in the environment, and the presence of chloride and nitrate
in reagents can lead to high blank values. It is therefore advisable to check the blank values of all chemicals before use.
6.1 Water, from a purification system that delivers ultrapure water of grade 1, in accordance with the
requirements of ISO 3696.
NOTE State-of-art water purification systems deliver water of grade 1 with higher quality than specified in
ISO 3696 (e.g. resistivity greater than 18 MΩ·cm).
6.2 Sodium carbonate (Na CO ), anhydrous, mass fraction greater than 99,9 %.
2 3
6.3 Sodium carbonate solution, 1 mol/l, for impregnation of 37 mm diameter quartz fibre filters.
Dissolve 10,6 g of Na CO (6.2) in water. Quantitatively transfer the solution into a 100 ml one-mark
2 3
volumetric flask, dilute to the mark with water, stopper and mix thoroughly.
6.4 Sodium bicarbonate (NaHCO ), anhydrous, mass fraction greater than 99,9 %.
6.5 Sodium carbonate/sodium bicarbonate extraction and eluent stock solution.
Create a stock solution for the extraction and eluent solution. The stock solution shall be appropriate to the
used application.
6.6 Sodium carbonate/sodium bicarbonate extraction and eluent solution.
The concentration of the extraction and eluent solution are typically matched, but this can be modified
according to the laboratory procedure.
NOTE An alkaline solution (potassium hydroxide or sodium hydroxide) can be used in place of the buffer solution
according to modifications to the method, but the resulting solution will require adjustment before analysis.
6.7 Chloride, bromide and nitrate standard solutions.
6.7.1 Chloride, bromide and nitrate stock solutions.
Use a commercial standard solution with a certificate of its concentration, e.g. 1 000 mg/l, traceable to
national standards. Observe the manufacturer's expiry date or recommended shelf-life. If necessary, dilute
the standard solution (e.g. from 1 000 mg/l to 100 mg/l) to prepare the working standard solution.
6.7.2 Chloride, bromide and nitrate calibration solutions.
Pipette appropriate volumes of the stock solution or working standard solution to create the calibration.
The calibration range shall be in accordance with the calculated working range in ISO 21832:2018, 5.2.1,
and the limit of quantification (LOQ) in ISO 21832:2018, 8.1.2. A multi-point (i.e. the number of points to
be consistent with the quality system of the laboratory) calibration shall be constructed within the linear
range of the analytical method.
6.8 Chloride, bromide and nitrate check-standard.
Use a certified reference material (CRM) as described in 10.4.3 with a certificate of its concentration,
for example, 200 mg/l for chloride, 400 mg/l for bromide and 400 mg/l for nitrate, traceable to national
standards. Observe the manufacturer's expiry date or recommended shelf-life.
6.9 Chloride, bromide and nitrate check-standard working solution.
The check-standard working solution should be in the middle of the calibration range. Pipette a proper
volume of check-standard (6.8) to create a check-standard working solution with the eluent (6.6). Prepare
this solution fresh for every calibration. If necessary, create a check-standard working solution for chloride,
bromide and nitrate separately.
7 Apparatus
7.1 Sampling equipment
7.1.1 Samplers, designed to collect the inhalable fraction of airborne particles, complying with EN 13205,
suitable for mounting a pre-filter and sampling filter separated by a spacer, manufactured from a material
that does not react with acids.
NOTE 1 If samplers have an internal filter cassette, this too has to be manufactured from a material that does not
react with acids.
NOTE 2 Materials which do not react with acids, from which samplers and internal filter cassettes can be
manufactured, include polytetrafluoroethylene (PTFE) and other fluorinated polymers, polyvinyl chloride (PVC),
polyethylene, polypropylene and polycarbonate.
[9]
NOTE 3 CEN/TR 15230 gives examples of inhalable samplers with the potential to meet the requirements of
EN 13205 that were available on the market up to 2004, including a list of published reports on their performance.
7.1.2 Filters, of a diameter suitable for use with the samplers (7.1.1).
Hydrogen chloride (HCl) gas and hydrochloric acid mist, hydrogen bromide (HBr) vapour and hydrobromic
acid mist and nitric acid (HNO ) vapour and mist are strong acids. Therefore, correct selection of the filter
used for sample collection is of paramount importance. Also, some filters, for example, glass fibre filters, can
contain metals, for example, barium, that react with acids to produce insoluble salts.
Chloride, bromide and nitrate are found ubiquitously in the environment and the presence of chloride,
bromide and nitrate in filter materials can lead to high blank values. It is therefore essential to check the
blank values of each batch of filters used.
7.1.2.1 Pre-filters, of a diameter suitable for use with the samplers (7.1.1), with a collection
efficiency ≥99 % for particles with a 0,3 µm diffusion diameter and manufactured from a material that does
not react with HCl, HBr or HNO , for use as pre-filters to remove interfering particulate salts and also is
compatible with the sample preparation and analysis method.
Refer to Clause B.1 for guidance on suitable materials from which pre-filters can be manufactured.
7.1.2.2 Sampling filters, such as quartz fibre, impregnated with sodium carbonate solution, for use as
sampling filters for volatile inorganic acids; e.g. 25 mm diameter filters impregnated with 200 µl of 2,5 mol/l
sodium carbonate solution or 37 mm diameter filters impregnated with 500 µl of 1 mol/l sodium carbonate
solution (6.3) (see References [10] and [11]).
Refer to Clause B.2 for guidance on materials from which sampling filters can be manufactured.
7.1.3 Spacers, of a diameter suitable for use with the samplers (7.1.1), for separating the pre-filters
(7.1.2.1) and sampling filters (7.1.2.2), manufactured from an inert material that does not react with the
acids and on which the acids are not adsorbed, e.g. polypropylene sleeves or PTFE-coated screens.
[1]
7.1.4 Sampling pumps, according to ISO 13137 should be used.
[1]
If the sampling pump is used outside the range of conditions specified in ISO 13137 appropriate action
should be taken to ensure that the performance requirements are met. For instance, at sub-zero temperatures
it can be necessary to keep the pump warm.
7.1.5 Flow meter, portable, with an accuracy that is sufficient to enable the volumetric flow rate to be
measured to within ±5 %.
The calibration of the flow meter shall be checked against a primary standard, i.e. a flow meter whose
accuracy is traceable to national standards. If appropriate (see 9.1.3), record the atmospheric temperature
and pressure at which the calibration of the flow meter was checked.
It is advisable that the flow meter used be capable of measuring the volumetric flow rate to within ±2 % or
better.
7.1.6 Ancillary equipment.
— Flexible tubing, for example, silicone of an outer diameter of 10 mm and an inner diameter of 6 mm
for making a leakproof connection from the samplers to the sampling pumps without compressing as a
result of the pressure difference between ambient atmosphere and the in-line vacuum at the used flow
rate.
— Belts or harnesses, which the sampling pumps can conveniently fix for personal sampling.
— Tweezers manufactured from or tipped with PTFE, for handling filters.
— Filter transport cassettes, or similar, if required (see 9.5.1), in which to transport samples to the
laboratory.
— Thermometer, of range 0 °C to 50 °C, graduated in divisions of 1 °C or less, for measurement of atmospheric
temperature. For applications at temperatures below freezing, the range of the thermometer shall extend
to the appropriate desired range.
— Barometer, suitable for measurement of atmospheric pressure.
7.2 Laboratory apparatus
CAUTION — Chlorides, nitrates and, to a minor degree, bromides are found ubiquitously in the
environment, and the presence of chlorides, in particular, can lead to elevated blanks. Check all
disposable labware for chloride, nitrate and bromide contamination before use and clean all reusable
laboratory apparatus thoroughly.
7.2.1 Disposable gloves, impermeable, to avoid the possibility of contamination from the hands and to
protect them from contact with toxic and corrosive substances. PVC gloves are suitable.
7.2.2 Glassware, made of borosilicate glass 3,3, complying with the requirements of ISO 3585, cleaned
before use with water (6.1).
Alternatively, the glassware may be cleaned with a suitable phosphate-free laboratory detergent using a
laboratory washing machine and afterwards rinsed thoroughly with water (6.1).
7.2.3 One-mark volumetric flasks, of capacities up to 2 l, complying with the requirements of ISO 1042.
7.2.4 Plastic labware.
— Screw-cap polyethylene vessels appropriate for the extraction of collected sample filters.
— Beakers of appropriate capacity.
— Disposable filters of PTFE, of pore size 0,45 µm and for use in ion chromatography.
— Disposable syringes of appropriate capacity and with appropriate needles.
— Autosampler vials of appropriate capacity.
7.2.5 Piston-operated volumetric instruments, of capacities of 50 µl to 10 ml, complying with the
requirements of ISO 8655-1, and tested in accordance with the requirements of ISO 8655-6; pipettors,
complying with the requirements of ISO 8655-2, as an alternative to one-mark pipettes for the preparation
of standard solutions, calibration solutions and dilution of samples.
7.2.6 Ultrasonic bath, preferably with a timer, suitable for use in the ultrasonic extraction method for
HCl, HBr and HNO and for degassing the eluent solutions.
7.2.7 Ion chromatograph, having the following components:
— pump, capable of delivering a constant flow within the range 0,1 ml/min to 5 ml/min at a pressure of
15 MPa to 150 MPa;
— eluent generation system for the production of a suitable eluent for use with the selected separator
column, as an alternative to use of a manually prepared eluent (e.g. see Reference [18]);
— sample injection system, comprising a low dead-volume, non-metallic valve fitted with a sample loop, for
injecting the sample solution into the eluent stream;
— guard and separator column, packed with high capacity pellicular anion exchange resin, suitable for
resolving chloride, nitrate and bromide from other inorganic anions;
— suppressor module (chemically or electronically suppressed) for ion chromatography, suitable for use
with the separator column;
— conductivity detector, flow through, low volume, with a non-metallic flow path.
Components and tubing that come into contact with the sample solution or eluent shall, as far as possible, be
comprising inert materials, e.g. polyetheretherketone (PEEK).
8 Occupational exposure assessment
[4] [5]
Refer to ISO 20581, EN 689 and ASTM E1370 for guidance on how to develop an appropriate assessment
strategy and for general guidance on measurement strategy.
9 Sampling
9.1 Preliminary considerations
9.1.1 Selection and use of samplers
Select samplers (7.1.1) in accordance with the requirements of the applicable limit value. Size selective
samplers shall be designed to collect the appropriate fraction of airborne particles as defined in ISO 7708
and tested in accordance with EN 13205.
If possible, the samplers selected should be manufactured from conducting material, since samplers
manufactured from non-conducting material have electrostatic properties that can influence the
representative nature of the sampling.
If the samplers selected have an internal filter cassette or cartridge that has to be rinsed during sample
preparation, this cassette shall be manufactured from a material that does not react with acids.
Use the samplers at their design flow rate and in accordance with the instructions provided by the
manufacturer. See Reference [9] for further guidance.
9.1.2 Sampling period
Select a sampling period that is appropriate for the measurement task (see Clause 8) but ensure that it is
long enough to enable HCl, HBr or HNO in the air to be determined with acceptable uncertainty at levels
of industrial hygiene significance. When high concentrations of airborne particles are anticipated, select
a sampling period that is not so long as to risk overloading the filter with particulate matter. For example,
estimate the minimum sampling time, t , expressed in minutes, required to ensure that the amount
min
collected is above the lower limit of the working range of the analytical method when HCl, HBr or HNO is
present in the test atmosphere at the appropriate multiple of its limit value (i.e. 0,1 times for an 8 h time-
weighted average limit value or 0,5 times for a short-term limit value), using Formula (1):
m
LOQ
t = (1)
min
()qk××ρ
V LV
where
t is the minimum sampling time, expressed in minutes;
min
m is the limit of quantification, given as mass of the analyte on the sampling substrate, expressed
LOQ
in micrograms;
q is the design flow rate, expressed in litres per minute, of the sampler;
V
k is the appropriate multiple of the limit value (0,1 times for an 8 h time-weighted average limit
value or 0,5 times for a short-term limit value);
ρ is the limit value, expressed in milligrams per cubic metres.
LV
If the minimum sampling time is not long enough for the method to be useful for the intended measurement
task, consider the possibility of using a sampler designed to be used at a higher flow rate.
When high concentrations of HCl, HBr or HNO are anticipated, select a sampling period that is not so long as
to risk exceeding the maximum sampling capacity of the sampling filter (see 12.3).
When high concentrations of airborne particles are anticipated, select a sampling period that is not so long
as to risk overloading the pre-filter with particulate matter.
9.1.3 Effect of temperature and pressure on flow rate measurements
Refer to the manufacturer's instructions to determine if the indicated volumetric flow rate of the flow
meter (7.1.5) is dependent upon temperature and pressure. Consider whether the difference between the
atmospheric temperature and pressure at the time of calibration of the flow meter and during sampling is
likely to be great enough to justify making a correction to take this into account, for example, if the error
is greater than ±5 %. If a correction is necessary, measure and record the atmospheric temperature and
pressure at which the calibration of the flow meter was checked (see 7.1.5) and measure and record the
atmospheric temperature and pressure at the start and at the end of the sampling period (see 9.4.1 and
9.4.2).
NOTE An example of temperature and pressure correction for the indicated volumetric flow rate is given in
Clause A.1 for the constant pressure drop, variable area and flow meter.
Consider whether it is necessary to recalculate the concentration of HCl, HBr and HNO in air to reference
[2]
conditions (see ISO 8756 ). If so, measure and record the atmospheric temperature and pressure at the
start and at the end of the sampling period (see 9.4.1 and 9.4.2) and use Formula (A.2) to apply the necessary
correction.
The concentration of HCl, HBr and HNO in air is generally stated for actual environmental conditions
(temperature, pressure) at the workplace. If the concentration is to be compared with occupational exposure
limit values that are referenced at normal temperature and pressure, the concentration should be stated at
normal temperature and pressure.
9.1.4 Sample handling
To minimize the risk of damage or contamination, only handle pre-filters (7.1.2.1), sampling filters (7.1.2.2)
and spacers (7.1.3) in a clean area where the concentration of HCl, HBr and HNO in the air is minimal and
only handle using tweezers.
9.2 Preparation for sampling
9.2.1 Cleaning of samplers
Clean the samplers (7.1.1) before use, unless using disposable sampling cassettes. Disassemble the samplers,
soak in detergent solution, rinse thoroughly with water, wipe with absorbent tissue and allow to dry before
reassembly. Alternatively, use a laboratory washing machine.
9.2.2 Loading the aerosol samplers with filters
Load each clean sampler (7.1.1), first with a sampling filter (7.1.2.2), then with a pre-filter (7.1.2.1), separating
the filters with a spacer (7.1.3). Ensure that the configuration in which the filters are loaded leads to the
sampled air passing first through the pre-filter and then through the sampling filter (see Figure 1). Label
each sampler so that it can be uniquely identified, and seal with its protective cover or plug to prevent
contamination.
Key
1 pre-filter 3 sampling filter
2 spacer
a
Direction of air flow through the sampler.
Figure 1 — Filter loading configuration
9.2.3 Setting the volumetric flow rate
Perform the following in a clean area where the concentration of HCl, HBr and HNO is minimal.
Connect each loaded sampler (7.1.1) to a sampling pump (7.1.4) using flexible tubing, ensuring that no leaks
can occur. Remove the protective cover or plug from each sampler, switch on the sampling pump, attach
the flowmeter to the sampler so that it measures the flow through the sampler inlet orifice(s) and set the
required volumetric flow rate. Switch off the sampling pump and seal the sampler with its protective cover
or plug to prevent contamination during transport to the sampling position.
If necessary, allow the sampling pump operating conditions to stabilize before setting the volumetric flow
rate.
9.2.4 Field blanks
Retain as field blanks one unused loaded sampler (7.1.1) from each batch of 10 prepared, subject to a
minimum of three. Treat these in the same manner as those used for sampling in respect of storage and
transport to and from the sampling position, but draw no air through the filters.
9.3 Sampling position
9.3.1 Personal sampling
Position the sampler (7.1.1) in the worker's breathing zone, as close to the mouth and nose as is reasonably
practicable, for example, fastened to the worker's lapel. Attach the sampling pump to the worker in a manner
that causes minimum inconvenience, for example, to a belt around the waist or place it in a convenient
pocket.
Give consideration to whether the nature of the work process is likely to result in a significant difference
between the actual exposure of the worker and the concentration of HCl, HBr or HNO measured by a
sampler mounted on the lapel. If this is the case, make special arrangements to mount the sampler as close
as possible to the worker's nose and mouth.
9.3.2 Static sampling
If static sampling is carried out to assess the exposure of a worker in a situation where personal sampling
is not possible, position the sampler in the immediate vicinity of the worker and at breathing height. If in
doubt, take the sampling position to be the point where the risk of exposure is considered to be greatest.
If static sampling is carried out to characterize the background level of HCl, HBr or HNO in the workplace,
select a sampling position that is sufficiently remote from the work processes, such that results are not
directly affected by HCl, HBr or HNO from emission sources.
9.4 Collection of samples
9.4.1 When
...
Norme
internationale
ISO 21438-2
Deuxième édition
Air des lieux de travail —
2024-01
Détermination des acides
inorganiques par chromatographie
ionique —
Partie 2:
Acides volatils, sauf acide
fluorhydrique (acide chlorhydrique,
acide bromhydrique et acide
nitrique)
Workplace atmospheres — Determination of inorganic acids by
ion chromatography —
Part 2: Volatile acids, except hydrofluoric acid (hydrochloric acid,
hydrobromic acid and nitric acid)
Numéro de référence
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Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette
publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
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Tél.: +41 22 749 01 11
E-mail: copyright@iso.org
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii
Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction .vi
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 2
4 Principe. 3
5 Exigence. 3
6 Réactifs . 3
7 Appareillage . 4
7.1 Matériel de prélèvement .4
7.2 Appareillage de laboratoire .6
8 Évaluation de l’exposition professionnelle . 7
9 Prélèvement . 7
9.1 Considérations préliminaires .7
9.1.1 Sélection et utilisation des dispositifs de prélèvement .7
9.1.2 Durée de prélèvement . .7
9.1.3 Effets de la température et de la pression sur les mesurages de débit .8
9.1.4 Manipulation des échantillons .9
9.2 Préparation du prélèvement .9
9.2.1 Nettoyage des dispositifs de prélèvement .9
9.2.2 Mise en place des filtres dans les dispositifs de prélèvement .9
9.2.3 Réglage du débit volumétrique .9
9.2.4 Blancs de terrain .10
9.3 Point de prélèvement .10
9.3.1 Prélèvement sur opérateur .10
9.3.2 Prélèvement à point fixe .10
9.4 Prélèvement des échantillons .10
9.5 Transport .11
9.5.1 Dispositifs de prélèvement recueillant des gaz et/ou des particules en
suspension dans l’air sur le filtre .11
9.5.2 Dispositifs de prélèvement à cassette porte-filtre interne .11
9.5.3 Dispositifs de prélèvement avec cassette à usage unique .11
9.5.4 Transport des échantillons jusqu’au laboratoire .11
9.5.5 Période d’équilibrage .11
10 Analyse .11
10.1 Préparation des solutions d’essai et d’étalonnage et des filtres échantillons . 12
10.1.1 Généralités . 12
10.1.2 Préparation des filtres échantillons . 12
10.1.3 Préparation des solutions d’étalonnage . 12
10.2 Analyse instrumentale . 12
10.3 Estimation des limites de détection et de quantification . 13
10.3.1 Estimation de la limite de détection instrumentale . 13
10.3.2 Estimation des limites de détection et de quantification de la méthode . 13
10.4 Contrôle qualité . 13
10.4.1 Blancs de réactifs et blancs de laboratoire . 13
10.4.2 Solutions de contrôle qualité .14
10.4.3 Matériaux de référence certifiés .14
10.4.4 Essais d’aptitude .14
10.5 Incertitude de mesure .14
11 Expression des résultats .15
iii
12 Performances de la méthode .15
12.1 Efficacité du prélèvement et conservation des échantillons . 15
12.2 Limites de quantification . 15
12.3 Limites supérieures de l’étendue de mesure . 15
12.4 Biais et fidélité .16
12.4.1 Biais d’analyse .16
12.4.2 Fidélité analytique .16
12.5 Incertitude de la méthode de prélèvement et d’analyse .16
12.6 Interférences .16
13 Rapport d’essai .16
13.1 Procès-verbal de l’essai .16
13.2 Rapport du laboratoire.17
Annexe A (normative) Correction de température et de pression .18
Annexe B (informative) Matériaux de filtres .20
Bibliographie .21
iv
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes nationaux
de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général
confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire
partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux. L’ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document
a été rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2
(voir www.iso.org/directives).
L’ISO attire l’attention sur le fait que la mise en application du présent document peut entraîner
l’utilisation d’un ou de plusieurs brevets. L’ISO ne prend pas position quant à la preuve, à la validité
et à l’applicabilité de tout droit de propriété revendiqué à cet égard. À la date de publication du présent
document, l’ISO n’avait pas reçu notification qu’un ou plusieurs brevets pouvaient être nécessaires
à sa mise en application. Toutefois, il y a lieu d’avertir les responsables de la mise en application du présent
document que des informations plus récentes sont susceptibles de figurer dans la base de données de
brevets, disponible à l’adresse www.iso.org/brevets. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne pas
avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données pour
information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion de
l’ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles techniques au
commerce (OTC), voir www.iso.org/avant-propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 146, Qualité de l’air, sous-comité SC 2,
Atmosphères des lieux de travail.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 21438-2:2009), qui a fait l’objet
d’une révision technique.
Les principales modifications sont les suivantes:
— les termes, les définitions et les références ont été mis à jour;
— les informations relatives à la préparation des échantillons et à la méthodologie d’analyse ont été mises
à jour.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 21438 se trouve sur le site web de l’ISO.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes se
trouve à l’adresse www.iso.org/fr/members.html.
v
Introduction
L’exposition par inhalation d’acides inorganiques volatils met en danger la santé des travailleurs
de nombreux secteurs industriels. Les hygiénistes industriels et autres professionnels de santé publique ont
besoin de déterminer l’efficacité des mesures prises pour contrôler l’exposition des travailleurs, ce qui se
traduit en général par la réalisation de mesurages de l’air des lieux de travail. Le présent document a été
publié afin de mettre à disposition une méthode pour effectuer des mesurages d’exposition valides sur les
acides inorganiques volatils utilisés dans l’industrie, tels que l’acide chlorhydrique, l’acide bromhydrique et
l’acide nitrique, à l’exception de l’acide fluorhydrique. Le présent document est destiné à être utilisé par:
— les organismes concernés par l’hygiène et la sécurité au travail;
— les hygiénistes industriels et autres professionnels de santé publique;
— les laboratoires d’analyse;
— les industriels utilisateurs d’acide chlorhydrique, bromhydrique et d’acide nitrique et à leurs salariés,
etc.
La mise en œuvre de ces dispositions et l’interprétation des résultats obtenus grâce à l’utilisation du présent
document sont confiées à des personnes dotées d’une qualification et d’une expérience appropriées.
Le mode opératoire a pour vocation de différencier les acides de leurs sels. Si les deux sont présents dans
l’air, les sels particulaires sont piégés sur le préfiltre. Les matières particulaires coéchantillonnées qui sont
piégées sur le préfiltre et/ou se déposent sur les parois du dispositif de prélèvement peuvent être analysées,
si nécessaire.
Les acides peuvent réagir avec la matière particulaire coéchantillonnée sur le préfiltre, interférant avec la
mesure de la concentration d’acide.
vi
Norme internationale ISO 21438-2:2024(fr)
Air des lieux de travail — Détermination des acides
inorganiques par chromatographie ionique —
Partie 2:
Acides volatils, sauf acide fluorhydrique (acide chlorhydrique,
acide bromhydrique et acide nitrique)
1 Domaine d’application
Le présent document spécifie une méthode de détermination de la concentration massique moyenne
pondérée dans le temps en chlorure d’hydrogène (HCl) gazeux et en brouillards d’acide chlorhydrique,
en bromure d’hydrogène (HBr) gazeux et en brouillards d’acide bromhydrique et en vapeurs et brouillards
d’acide nitrique (HNO ) dans l’air des lieux de travail, par prélèvement sur un filtre en fibres de quartz alcalin
et analyse par chromatographie ionique.
En cas de prélèvement de brouillard, cette méthode est applicable au prélèvement individuel de la fraction
inhalable des particules en suspension dans l’air, comme défini dans l’ISO 7708, ainsi qu’au prélèvement à
point fixe.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique. Pour
les références non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les éventuels
amendements).
ISO 1042, Verrerie de laboratoire — Fioles jaugées à un trait
ISO 3585, Verre borosilicaté 3.3 — Propriétés
ISO 3696, Eau pour laboratoire à usage analytique — Spécification et méthodes d'essai
ISO 7708, Qualité de l'air — Définitions des fractions de taille des particules pour l'échantillonnage lié aux
problèmes de santé
ISO 8655-1, Appareils volumétriques à piston — Partie 1: Définitions, exigences générales et recommandations
pour l'utilisateur
ISO 8655-2, Appareils volumétriques à piston — Partie 2: Pipettes
ISO 8655-6, Appareils volumétriques à piston — Partie 6: Mode opératoire de mesure gravimétrique de référence
pour la détermination de volumes
ISO 18158, Qualité de l'air — Terminologie
ISO 20581, Air des lieux de travail — Exigences générales concernant les performances des procédures de
mesure des agents chimiques
ISO 21832:2018, Air des lieux de travail — Métaux et métalloïdes dans les particules en suspension dans l'air —
Exigences relatives à l'évaluation des procédures de mesure
EN 13205, Exposition sur les lieux de travail — Évaluation des performances des dispositifs de prélèvement pour
le mesurage des concentrations de particules en suspension dans l’air
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et les définitions de l’ISO 18158, ainsi que les suivants
s’appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en normalisation,
consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse https:// www .electropedia .org/
3.1
solution de blanc
solution préparée à partir d’un blanc de réactifs, d’un blanc de laboratoire ou d’un blanc de terrain en utilisant
le même mode opératoire que pour la mise en solution de l’échantillon (3.5)
3.2
solution de blanc d’étalonnage
solution d’étalonnage (3.3) préparée sans addition d’aucune solution étalon de travail (3.9)
Note 1 à l'article: La concentration d’ions chlorures, de bromures et de nitrates dans la solution de blanc d’étalonnage
est réputée nulle.
3.3
solution d’étalonnage
solution obtenue par dilution de la solution étalon de travail (3.9), contenant du chlorure, du bromure et du
nitrate à des concentrations adaptées à l’étalonnage de l’instrument d’analyse
3.4
solution d’extraction
solvant ou solution utilisés pour solubiliser l’analyte ou les analytes étudiés
3.5
mise en solution de l’échantillon
processus permettant d’obtenir une solution contenant des ions chlorure, bromure et nitrate à partir
d’un échantillon, impliquant ou non la mise en solution complète de l’échantillon
3.6
solution d’échantillon
solution préparée, à partir d’un échantillon, au moyen du processus de mise en solution d’échantillon (3.5)
Note 1 à l'article: Une solution d’échantillon peut nécessiter plusieurs opérations, par exemple, une dilution, afin de
produire une solution d’essai (3.8) prête pour l’analyse.
3.7
solution étalon mère
solution, utilisée dans la préparation des solutions d’étalonnage (3.3), contenant des ions chlorure, bromure
et/ou nitrate à une concentration certifiée dont la traçabilité aux étalons nationaux est garantie
3.8
solution d’essai
solution de blanc (3.1) ou solution d’échantillon (3.6) ayant été soumise à toutes les opérations nécessaires à
sa préparation en vue de l’analyse, par exemple une dilution ou une filtration
Note 1 à l'article: Si ces solutions ne sont pas soumises à d’autres traitements avant analyse, la solution d’essai à blanc
est la solution de blanc, et la solution d’échantillon est la solution d’essai.
3.9
solution étalon de travail
solution préparée par dilution d’une ou de plusieurs solutions étalons mères (3.7) et contenant des ions
chlorure, bromure et nitrate à des concentrations plus adaptées à la préparation des solutions d’étalonnage
(3.3) que les concentrations de chlorures, bromures et nitrates de la ou des solutions étalons mères
4 Principe
Un volume défini d’air est aspiré à travers un dispositif de prélèvement de la fraction inhalable contenant un
préfiltre et un filtre de prélèvement en fibres de quartz alcalin, pour recueillir HCl, HBr et HNO . Les acides
sont collectés sur le filtre de prélèvement, tandis que les sels particulaires des acides sont piégés sur le
préfiltre.
Les acides recueillis sur le filtre de prélèvement sont extraits avec de l’eau ou de l’éluant (voir 10.1.2), sans
chauffer, pour dissoudre les analytes étudiés.
Des aliquotes de la solution d’échantillon sont traitées par chromatographie ionique pour séparer les ions
chlorures, nitrates ou bromures extraits des autres anions. À la suite de cette séparation, les anions sont
mesurés à l’aide d’un détecteur conductimétrique ou UV/visible.
Les résultats d’analyse sont obtenus en reportant le signal mesuré en fonction de la concentration. Ils
peuvent être utilisés pour évaluer l’exposition professionnelle à HCl, HBr et HNO dans l’air.
5 Exigence
La procédure de mesure doit satisfaire aux exigences de performance des procédures de mesure des agents
chimiques dans l’air des lieux de travail énoncées dans l’ISO 20581.
6 Réactifs
Utiliser uniquement des réactifs de qualité analytique reconnue et de l’eau telle que spécifiée en 6.1.
Il est recommandé de vérifier les valeurs de blanc de tous les produits chimiques avant utilisation.
NOTE Les chlorures et les nitrates sont omniprésents dans l’environnement et leur présence dans les réactifs
peut se traduire par des valeurs de blanc élevées. Il est par conséquent recommandé de vérifier les valeurs de blanc de
tous les produits chimiques avant utilisation.
6.1 Eau, d’un système de purification délivrant de l’eau ultrapure de qualité 1, conformément aux
exigences de l’ISO 3696.
NOTE Les systèmes de purification actuels du marché fournissent de l’eau de qualité 1 affichant un niveau
de qualité supérieur à celui spécifié dans l’ISO 3696 (par exemple une résistivité supérieure à 18 MΩ·cm).
6.2 Carbonate de sodium (Na CO ), anhydre, d’une fraction massique supérieure à 99,9 %.
2 3
6.3 Solution de carbonate de sodium, 1 mol/l, pour l’imprégnation des filtres en fibres de quartz de
37 mm de diamètre.
Dissoudre 10,6 g de Na CO (6.2) dans de l’eau. Transférer quantitativement la solution dans une fiole jaugée
2 3
à un trait de 100 ml, diluer jusqu’au trait avec de l’eau, boucher et mélanger soigneusement.
6.4 Bicarbonate de sodium (NaHCO ), anhydre, d’une fraction massique supérieure à 99,9 %.
6.5 Solution mère de carbonate de sodium/bicarbonate de sodium pour la solution d’extraction et
l’éluant.
Créer une solution mère pour la solution d’extraction et l’éluant. La solution mère doit être adaptée
à l’application prévue.
6.6 Solution de carbonate de sodium/bicarbonate de sodium pour la solution d’extraction et
l’éluant.
La concentration de la solution d’extraction et celle de l’éluant sont identiques en général, mais il est possible
de les modifier conformément au mode opératoire du laboratoire.
NOTE Une solution alcaline (hydroxyde de potassium ou hydroxyde de sodium) peut être utilisée à la place de la
solution tampon selon les modifications apportées à la méthode, mais la solution obtenue nécessitera d’être ajustée
avant l’analyse.
6.7 Solutions étalons de chlorure, de bromure et de nitrate.
6.7.1 Solutions mères de chlorure, de bromure et de nitrate.
Utiliser une solution étalon commerciale présentant une concentration certifiée (1 000 mg/l par exemple) et
garantissant une traçabilité aux étalons nationaux. Respecter la date d’expiration fixée par le fabricant ou la
durée de conservation recommandée. Si nécessaire, diluer la solution étalon (par exemple de 1 000 mg/l à
100 mg/l) afin de préparer la solution de travail de référence.
6.7.2 Solutions d’étalonnage de chlorure, de bromure et de nitrate.
Pipeter des volumes appropriés de la solution mère ou solution de travail de référence pour obtenir la
droite d’étalonnage. Le domaine d’étalonnage doit être conforme à l’étendue de mesure calculée dans
l’ISO 21832:2018, 5.2.1, et à la limite de quantification (LQ) présentée dans l’ISO 21832:2018, 8.1.2. Un
étalonnage à plusieurs points (nombre de points à déterminer selon le système qualité du laboratoire) doit
être mis en œuvre au sein du domaine de linéarité de la méthode d’analyse.
6.8 Étalons de référence de chlorure, de bromure et de nitrate.
Utiliser un matériau de référence certifié (MRC) tel que décrit en 10.4.3 présentant une concentration
certifiée, par exemple 200 mg/l de chlorure, 400 mg/l de bromure et 400 mg/l de nitrate, traçable
par rapport aux étalons nationaux. Respecter la date d’expiration fixée par le fabricant ou la durée de
conservation recommandée.
6.9 Solution de travail de référence de chlorure, de bromure et de nitrate.
Il convient que la solution de travail de référence se trouve au milieu du domaine d’étalonnage.
Pipeter un volume approprié d’étalon de référence (6.8) afin de créer une solution de travail de référence
avec l’éluant (6.6). Préparer cette solution extemporanément à chaque étalonnage. Si nécessaire, préparer
une solution de travail de référence distincte pour le chlorure, le bromure et le nitrate.
7 Appareillage
7.1 Matériel de prélèvement
7.1.1 Dispositifs de prélèvement, conçus pour recueillir la fraction inhalable des particules en suspension
dans l’air, conformes à l’EN 13205, adaptés au montage d’un préfiltre et d’un filtre de prélèvement séparés
par un intercalaire, fabriqués dans un matériau ne réagissant pas avec les acides.
NOTE 1 Si les dispositifs de prélèvement contiennent une cassette porte-filtre interne, celle-ci doit également être
fabriquée dans un matériau ne réagissant pas avec les acides.
NOTE 2 Parmi les matériaux ne réagissant pas avec les acides, dans lesquels les dispositifs de prélèvement et
les cassettes porte-filtre interne peuvent être fabriqués, figurent le polytétrafluoroéthylène (PTFE) et autres
polymères fluorés, le polychlorure de vinyle (PVC), le polyéthylène, le polypropylène et le polycarbonate.
[9]
NOTE 3 La CEN/TR 15230 donne des exemples de dispositifs de prélèvement inhalables susceptibles de satisfaire
aux exigences de l’EN 13205 disponibles sur le marché jusqu’en 2004, y compris la liste des rapports publiés sur leurs
performances.
7.1.2 Filtres, d’un diamètre adapté à une utilisation avec les dispositifs de prélèvement (7.1.1).
Le chlorure d’hydrogène (HCl) gazeux et les brouillards d’acide chlorhydrique, le bromure d’hydrogène (Hbr)
gazeux et les brouillards d’acide bromhydrique, ainsi que les vapeurs et brouillards d’acide nitrique (HNO )
sont des acides forts. Par conséquent, il est primordial de choisir correctement le filtre utilisé en vue du
prélèvement d’échantillons. De plus, certains filtres, tels que les filtres en fibres de verre, peuvent contenir
des métaux, comme du baryum, qui réagissent avec les acides pour produire des sels insolubles.
Le chlorure, le bromure et le nitrate sont omniprésents dans l’environnement et leur présence dans
les matériaux des filtres peut se traduire par des valeurs de blanc élevées. Il est par conséquent essentiel de
vérifier les valeurs de blanc de tous les lots de filtres utilisés.
7.1.2.1 Préfiltres, d’un diamètre adapté à une utilisation avec les dispositifs de prélèvement (7.1.1), d’une
efficacité de prélèvement ≥ 99 % pour les particules d’un diamètre de diffusion de 0,3 µm, fabriqués dans
un matériau qui ne réagit pas avec HCl, HBr ou HNO , adaptés à une utilisation en tant que préfiltres afin
de retirer les sels particulaires interférents et compatibles avec la méthode d’analyse et de préparation des
échantillons.
Se reporter à l’Article B.1 pour obtenir des recommandations relatives aux matériaux appropriés pour
la fabrication des préfiltres.
7.1.2.2 Filtres de prélèvement, en fibres de quartz, imprégnés d’une solution de carbonate de sodium,
adaptés à une utilisation en tant que filtres de prélèvement pour les acides inorganiques volatils, par exemple
filtres de 25 mm de diamètre imprégnés de 200 µl de solution de carbonate de sodium 2,5 mol/l ou filtres de
37 mm de diamètre imprégnés de 500 µl de solution de carbonate de sodium 1 mol/l (63) (voir les Références
[10] et [11]).
Se reporter à l’Article B.2 pour obtenir des recommandations relatives aux matériaux appropriés pour
la fabrication des filtres de prélèvement.
7.1.3 Intercalaires, d’un diamètre adapté à une utilisation avec des dispositifs de prélèvement (7.1.1),
destinés à séparer les préfiltres (7.1.2.1) et les filtres de prélèvement (7.1.2.2), fabriqués dans un matériau
inerte qui ne réagit pas avec les acides ni ne les adsorbe, par exemple, manchons en polypropylène ou écrans
revêtus de PTFE.
[1]
7.1.4 Pompes de prélèvement, il convient d’utiliser des modèles conformes à l’ISO 13137 .
[1]
Si la pompe de prélèvement est utilisée en dehors du domaine des conditions spécifiées dans l’ISO 13137,
il convient de prendre des mesures appropriées pour s’assurer que les exigences de performance sont
satisfaites. Par exemple, à des températures inférieures à zéro, il peut se révéler nécessaire de maintenir la
pompe au chaud.
7.1.5 Débitmètre, portable, d’une précision suffisante pour mesurer le débit volumétrique à ±5 %.
L’étalonnage du débitmètre doit être vérifié par rapport à un étalon primaire, c’est-à-dire un débitmètre
dont l’exactitude est traçable jusqu’aux étalons nationaux. S’il y a lieu (voir 9.1.3), enregistrer la température
et la pression atmosphériques auxquelles l’étalonnage du débitmètre a été vérifié.
Il est recommandé que le débitmètre utilisé puisse mesurer le débit volumétrique à ±2 % ou mieux.
7.1.6 Équipement auxiliaire.
— Tuyau souple, par exemple en silicone, d’un diamètre extérieur de 10 mm et d’un diamètre intérieur de
6 mm pour un raccordement étanche entre les dispositifs de prélèvement et les pompes de prélèvement
sans phénomène de compression découlant de la différence de pression entre l’atmosphère ambiante et
la dépression créée dans le circuit au débit.
— Ceintures ou harnais, auxquels les pompes de prélèvement peuvent se fixer facilement en vue
d’un prélèvement sur opérateur.
— Pinces, fabriquées ou recouvertes de PTFE, pour manipuler les filtres.
— Cassettes de transport de filtres, ou dispositif analogue, si nécessaire (voir 9.5.1), permettant
de transporter les échantillons jusqu’au laboratoire.
— Thermomètre, d’une plage de 0 °C à 50 °C, gradué en échelons de 1 °C ou moins, pour mesurer la température
atmosphérique. Dans le cas d’applications à des températures négatives, la plage du thermomètre doit
s’étendre à la plage de mesure souhaitée.
— Baromètre, adapté au mesurage de la pression atmosphérique.
7.2 Appareillage de laboratoire
ATTENTION — Les chlorures, les nitrates et, dans une moindre mesure, les bromures sont
omniprésents dans l’environnement et la présence de chlorures, en particulier, peut se traduire
par des niveaux de blanc élevés. Vérifier l’ensemble du matériel de laboratoire à usage unique
avant utilisation pour déceler toute contamination aux chlorures, nitrates et bromures, et nettoyer
soigneusement tout le matériel de laboratoire réutilisable.
7.2.1 Gants à usage unique, imperméables, pour empêcher toute possibilité de contamination par
les mains et les protéger du contact avec des substances toxiques et corrosives. Des gants en PVC sont
adéquats.
7.2.2 Verrerie, en verre borosilicaté 3,3, conforme aux exigences énoncées dans l’ISO 3585, nettoyée
à l’eau (6.1) avant utilisation.
La verrerie peut également être lavée à l’aide d’un lave-verrerie de laboratoire en utilisant un détergent de
laboratoire sans phosphate adapté, puis être rincée soigneusement à l’eau (6.1).
7.2.3 Fioles jaugées à un trait, d’une capacité allant jusqu’à 2 l, conformes aux exigences de l’ISO 1042.
7.2.4 Verrerie de laboratoire en plastique.
— Récipients en polyéthylène à bouchons à vis, adaptés à l’extraction des filtres de prélèvement.
— Béchers d’une capacité appropriée.
— Filtres à usage unique, en PTFE, d’une porosité de 0,45 µm, destinés à être utilisés en chromatographie
ionique.
— Seringues jetables d’une capacité appropriée, équipées d’aiguilles adaptées.
— Flacons de passeur automatique, d’une capacité appropriée.
7.2.5 Appareils volumétriques à piston, d’une capacité comprise entre 50 µl et 10 ml, conformes aux
exigences de l’ISO 8655-1, et soumis à essai conformément aux exigences de l’ISO 8655-6; pipettes, conformes
aux exigences de l’ISO 8655-2, comme alternative aux pipettes à un trait pour la préparation de solutions
étalons et de solutions d’étalonnage, ainsi que pour la dilution des échantillons.
7.2.6 Cuve à ultrasons, de préférence avec minuterie, adaptée à la méthode d’extraction par ultrasons de
HCl, HBr et HNO , ainsi qu’au dégazage des solutions d’éluant.
7.2.7 Système de chromatographie ionique, composé des éléments suivants:
— pompe, pouvant fournir un débit constant sur une plage comprise entre 0,1 ml/min et 5 ml/min à une
pression de 15 MPa à 150 MPa;
— système de génération d’éluant, pour la production d’un éluant compatible avec la colonne de séparation
sélectionnée, comme alternative à l’utilisation d’un éluant préparé manuellement (voir, par exemple, la
Référence [18]);
— système d’injection d’échantillons, composé d’une vanne non métallique à faible volume mort, dotée
d’une boucle d’injection, conçue pour injecter la solution d’échantillon dans le flux d’éluant;
— colonne de garde et de séparation, remplie d’une résine pelliculaire échangeuse d’anions d’une grande
capacité, adaptée à la séparation des chlorures, nitrates et bromures des autres anions inorganiques;
— module de suppression pour la chromatographie ionique (avec suppression électronique ou chimique),
compatible avec la colonne de séparation;
— détecteur conductimétrique, à flux continu, de faible volume, à circuit non métallique.
Les composants et les tuyaux de raccordement qui entrent en contact avec la solution d’échantillon
ou l’éluant doivent, dans la mesure du possible, être composés de matériaux inertes, par exemple du
polyétheréthercétone (PEEK).
8 Évaluation de l’exposition professionnelle
[4] [5]
Se reporter à l’ISO 20581, EN 689 et à l’ASTM E1370 pour obtenir des recommandations concernant
la manière d’élaborer une stratégie d’évaluation appropriée, ainsi que des recommandations générales
relatives à la stratégie de mesure.
9 Prélèvement
9.1 Considérations préliminaires
9.1.1 Sélection et utilisation des dispositifs de prélèvement
Sélectionner des dispositifs de prélèvement (7.1.1) conformément aux exigences liées à la valeur limite
applicable. Les dispositifs de prélèvement sélectifs en taille de particules doivent être conçus pour collecter
la fraction appropriée des particules en suspension dans l’air, telle que définie dans l’ISO 7708 et être soumis
à essai conformément à l’EN 13205.
Si possible, il convient que les dispositifs de prélèvement sélectionnés soient fabriqués dans un matériau
conducteur, les dispositifs de prélèvement constitués d’un matériau non conducteur possédant des propriétés
électrostatiques susceptibles d’influer sur la représentativité des échantillons.
Si les dispositifs de prélèvement choisis sont pourvus d’une cassette porte-filtre interne ou d’une cartouche
qui doit être rincée au cours de la préparation des échantillons, cette dernière doit être fabriquée dans un
matériau qui ne réagit pas avec les acides.
Utiliser les dispositifs de prélèvement à leur débit nominal et conformément aux instructions fournies par le
fabricant. Voir la Référence [9] pour obtenir d’autres recommandations.
9.1.2 Durée de prélèvement
Sélectionner une durée de prélèvement adaptée au mesurage (voir l’Article 8), mais veiller à ce qu’elle soit
suffisamment longue pour que le niveau d’incertitude obtenu lors de la détermination dans l’air de HCl, HBr
ou HNO soit acceptable du point de vue de l’hygiène industrielle. Lorsque des concentrations élevées de
particules en suspension dans l’air sont attendues, sélectionner une durée de prélèvement qui ne soit pas
trop longue pour éviter tout risque de surcharge du filtre par la matière particulaire. Calculer, par exemple,
la durée minimale de prélèvement, t , exprimée en minutes, nécessaire pour que la quantité prélevée soit
min
supérieure à la limite inférieure de l’étendue de mesure de la méthode d’analyse lorsque HCl, HBr ou HNO
sont présents dans l’atmosphère d’essai au multiple approprié de sa valeur limite (c’est-à-dire 0,1 fois pour
une valeur limite moyenne pondérée dans le temps de 8 h ou 0,5 fois pour une valeur limite à court terme), à
l’aide de la Formule (1):
m
LQ
t = (1)
min
()qk××ρ
V VL
où
t est la durée minimale de prélèvement, exprimée en minutes;
min
m est la limite de quantification, donnée comme la masse d’analyte sur le substrat de prélèvement,
LQ
exprimée en microgrammes;
q est le débit nominal du dispositif de prélèvement, exprimé en litres par minute;
V
k est le multiple approprié de la valeur limite (0,1 fois pour une valeur limite moyenne pondérée dans
le temps de 8 h ou 0,5 fois pour une valeur limite à court terme);
ρ est la valeur limite, exprimée en milligrammes par mètre cube.
VL
Si la durée minimale de prélèvement n’est pas assez longue pour pouvoir utiliser la méthode dans le cadre de
l’opération de mesurage prévue, envisager la possibilité d’utiliser un dispositif de prélèvement conçu pour
être utilisé à un débit supérieur.
Lorsque des concentrations élevées de HCl, HBr ou HNO sont attendues, sélectionner une durée de
prélèvement qui ne soit pas trop longue pour éviter tout risque de dépasser la capacité maximale du filtre de
prélèvement (voir 12.3).
Lorsque des concentrations élevées de particules en suspension dans l’air sont attendues, sélectionner une
durée de prélèvement qui ne soit pas trop longue pour éviter tout risque de surcharge du préfiltre par la
matière particulaire.
9.1.3 Effets de la température et de la pression sur les mesurages de débit
Se référer aux instructions du fabricant pour déterminer si le débit volumétrique indiqué sur le
débitmètre (7.1.5) dépend de la température et de la pression. Déterminer si la différence entre la température
et la pression atmosphériques au moment de l’étalonnage du débitmètre et au cours du prélèvement est
susceptible d’être suffisamment élevée pour justifier une correction, par exemple, si l’erreur est supérieure
à ± 5 %. Si une correction est nécessaire, mesurer et noter la température et la pression atmosphériques
auxquelles l’étalonnage du débitmètre a été vérifié (voir 7.1.5). Mesurer et enregistrer la température et la
pression atmosphériques au début et à la fin du prélèvement (voir 9.4.1 et 9.4.2).
NOTE Un exemple de correction de température et de pression pour le débit volumétrique indiqué est donné à
l’Article A.1 pour le débitmètre à perte de charge constante et à section variable.
Déterminer s’il est nécessaire de recalculer la concentration en HCl, HBr et HNO dans l’air pour
[2]
les conditions de référence (voir l’ISO 8756 ). Le cas échéant, mesurer et enregistrer la température et la
pression atmosphériques au début et à la fin du prélèvement (voir 9.4.1 et 9.4.2) et utiliser la Formule (A.2)
pour appliquer la correction nécessaire.
La concentration en HCl, HBr ou HNO dans l’air est généralement indiquée pour les conditions
environnementales ambiantes (température, pre
...
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