Water quality — Gas-chromatographic determination of a number of monocyclic aromatic hydrocarbons, naphthalene and several chlorinated compounds using purge-and-trap and thermal desorption

ISO 15680:2003 specifies a general method for the determination of volatile organic compounds (VOCs) in water by purge-and-trap isolation and gas chromatography (GC). Annexes A, B and C provide examples of analytes that can be determined using ISO 15680:2003. They range from difluorodichloromethane (R-12) up to trichlorobenzene, including all non-polar organic compounds of intermediate volatility. Detection is preferably carried out by mass spectrometry in the electron impact mode (EI), but other detectors may be applied as well. The limit of detection largely depends on the detector in use and the operational parameters. Typically detection limits as low as 10 ng/l can be achieved. The working range typically is up to 100 micrograms per litre. ISO 15680:2003 is applicable to drinking water, ground water, surface water, seawater and to (diluted) waste water.

Qualité de l'eau — Dosage par chromatographie en phase gazeuse d'un certain nombre d'hydrocarbures aromatiques monocycliques, du naphtalène et de divers composés chlorés par dégazage, piégeage et désorption thermique

L'ISO 15680:2003 spécifie une méthode générale de dosage des composés organiques volatils (COV) dans l'eau par dégazage et piégeage suivis d'une chromatographie en phase gazeuse. Les Annexes A, B et C donnent des exemples d'analytes pouvant être dosés par l'ISO 15680:2003. Ces éléments vont du difluorodichlorométhane (R12) au trichlorobenzène, en passant par tous les composés organiques non polaires de volatilité intermédiaire. La détection se fait de préférence par spectrométrie de masse en mode impact électronique (EI) mais il est aussi possible d'utiliser d'autres détecteurs. La limite de détection dépend beaucoup du type de détecteur utilisé et des paramètres opérationnels. En règle générale, il est possible d'obtenir des limites inférieures de détection de 10 ng/l. La plage de travail typique va jusqu'à 100 microgrammes/l. L'ISO 15680:2003 peut être appliquée à l'eau potable, à l'eau souterraine, à l'eau de surface, à l'eau de mer et aux eaux résiduaires (diluées).

General Information

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Published
Publication Date
03-Nov-2003
Current Stage
9020 - International Standard under periodical review
Start Date
15-Oct-2024
Completion Date
15-Oct-2024
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06-Jun-2022

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ISO 15680:2003 - Water quality -- Gas-chromatographic determination of a number of monocyclic aromatic hydrocarbons, naphthalene and several chlorinated compounds using purge-and-trap and thermal desorption
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ISO 15680:2003 - Qualité de l'eau -- Dosage par chromatographie en phase gazeuse d'un certain nombre d'hydrocarbures aromatiques monocycliques, du naphtalene et de divers composés chlorés par dégazage, piégeage et désorption thermique
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Standards Content (Sample)


INTERNATIONAL ISO
STANDARD 15680
First edition
2003-11-01
Water quality — Gas-chromatographic
determination of a number of monocyclic
aromatic hydrocarbons, naphthalene and
several chlorinated compounds using
purge-and-trap and thermal desorption
Qualité de l'eau — Dosage par chromatographie en phase gazeuse
d'un certain nombre d'hydrocarbures aromatiques monocycliques, du
naphtalène et de divers composés chlorés par dégazage, piégeage et
désorption thermique
Reference number
©
ISO 2003
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Published in Switzerland
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Contents Page
Foreword. iv
1 Scope. 1
2 Normative references. 1
3 Terms and definitions. 2
4 Principle. 2
5 Interferences. 3
6 Reagents. 4
7 Apparatus. 7
8 Sample collection, preservation and preparation . 8
9 Analytical procedure. 9
10 Calibration. 11
11 Calculation. 12
12 Expression of results. 12
13 Precision data. 12
14 Test report. 12
Annex A (informative) Application of purge-and-trap concentration to the GC analysis of volatile
compounds in water — Example 1: Validation study in the UK. 14
Annex B (informative) Application of purge-and-trap concentration to the GC-analysis of volatile
compounds in water — Example 2: Data provided by DIN. 19
Annex C (informative) Application of purge-and-trap concentration to the GC-analysis of volatile
compounds in water — Example 3: Validation study in the Netherlands. 22
Annex D (normative) Criteria for the GC-MS identification of target compounds. 25
Annex E (informative) Procedures for the cleaning of glassware and the preparation of
contaminant-free water. 28
Annex F (informative) Preparation of standard solutions of volatile organic compounds . 30
Annex G (informative) Determination of the (absolute) recovery of substances analysed by
purge-and-trap concentration. 32
Bibliography . 33

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.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 15680 was prepared by Technical Committee ISO/TC 147, Water quality, Subcommittee SC 2, Physical,
chemical and biochemical methods.

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INTERNATIONAL STANDARD ISO 15680:2003(E)

Water quality — Gas-chromatographic determination of a
number of monocyclic aromatic hydrocarbons, naphthalene
and several chlorinated compounds using purge-and-trap and
thermal desorption
WARNING — Persons using this International Standard should be familiar with normal laboratory
practice. This International Standard does not purport to address all of the safety problems, if any,
associated with its use. It is the responsibility of the user to establish appropriate safety and health
practices and to ensure compliance with any national regulatory conditions.
1 Scope
This International Standard specifies a general method for the determination of volatile organic compounds
(VOCs) in water by purge-and-trap isolation and gas chromatography (GC). Annexes A, B and C provide
examples of analytes that can be determined using this International Standard. They range from
difluorodichloromethane (R-12) up to trichlorobenzene, including all non-polar organic compounds of
intermediate volatility.
Detection is preferably carried out by mass spectrometry in the electron impact mode (EI), but other detectors
may be applied as well.
The limit of detection largely depends on the detector in use and the operational parameters. Typically
1)
detection limits as low as 10 ng/l can be achieved. The working range typically is up to 100 µg/l.
This International Standard is applicable to drinking water, ground water, surface water, seawater and to
(diluted) waste water.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application 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 3696, Water for analytical laboratory use — Specifications and test methods
ISO 5667-3, Water quality — Sampling — Part 3: Guidance on the preservation and handling of water
samples
ISO 8466-1, Water quality — Calibration and evaluation of analytical methods and estimation of performance
characteristics — Part 1: Statistical evaluation of the linear calibration function

1) The value given is an indication of the limit of detection. It is calculated as 3 times the standard deviation of a series of
measurements of 10 replicate samples under conditions of repeatability.
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
volatile organic compound
VOC
organic compound, generally non-polar, with boiling point between approximately −30 °C and 220 °C
3.2
target compound
selected component whose presence or absence is determined
NOTE This definition can also apply to a derivative of the original compound which is formed during an intentional
derivatization procedure.
3.3
standard compound
target compound with the highest possible purity that can be used as a reference during the analysis and free
of impurities having any influence on its mass spectrum
3.4
retention-time standard
compound that is added to the sample (or to the sample extract) and to the external standard solution (3.6)
and whose retention time is used to calculate the relative retention times of the target compounds
NOTE The retention-time standard may be identical to the internal standard(s).
3.5
relative retention time
ratio between the retention time of the target compound and the retention time of the retention-time standard
3.6
external standard solution
solution of a known concentration of the target compounds
3.7
lowest concentration for identification
lowest concentration of the target compound which, if present in the sample, still can be identified using the
identification criterion that the selected diagnostic ion with the lowest intensity is still present in the mass
spectrum with a signal-to-noise ratio higher than 3:1
NOTE This concentration strongly depends on the sensitivity of the instrument and on the performance
characteristics of the analytical method.
3.8
diagnostic ion
ion selected from the mass spectrum of the target compound with the highest possible specificity
NOTE For the selection of diagnostic ions, see D.5.
4 Principle
A fixed volume of sample is purged with a fixed volume of an inert gas to strip out the volatile components
which are subsequently trapped. This trapping can be either:
a) on a packed adsorbent trap (preferably combined with or followed by a cryofocusing system), or
b) directly on a capillary cold-trap.
2 © ISO 2003 — All rights reserved

After completion of the purge process, the trap is heated to desorb the volatile components which are swept
by the GC carrier gas on to a capillary GC column. This transfer to the GC column can be done in an on-line
or in an off-line set-up. To achieve narrow injection bandwidths, the use of a cryofocusing system is
recommended when the trapping is done on a packed adsorbent trap as in a) or the transfer is done through
an injector-splitter set at approximately 20:1 if the sensitivity of the analytical system allows this.
The components are separated by GC utilizing temperature programming, and are detected by the use of a
mass spectrometer. Data are acquired in the full-scan mode or at a sufficient number of specific fragments to
enable matching against those of the standards. A compound is regarded to be present when the criteria of
Annex D are met. Quantification is carried out using selected characteristic fragments for each determinand.
5 Interferences
5.1 General
In principle, any purgeable compound which elutes at the same chromatographic retention time and produces
a mass spectrum identical, or very similar, to any determinand under investigation will interfere. In practice,
this is unlikely as the spectra of most of the determinands are characteristic. With retention-time data and the
availability of the spectrum over a wide range of masses, the possibility of misidentification is quite small. Co-
eluting peaks with ions with non-specific m/z values might cause interference, but quantification ions can be
chosen to preclude this.
Contamination introduced during the analytical procedure is monitored by the determination of blanks (9.4).
5.2 Interferences in the sampling process
VOCs are amenable to evaporation or degassing during the sampling process, transportation, storage and
preparation of the samples. This can result in measured concentrations which are too low. VOCs can also
diffuse into the samples from the ambient air of the laboratory or from air in the refrigerator where samples are
stored. This results in concentrations which are too high.
5.3 Interferences due to the purge gas and the GC gas
Insufficient purity of the purge gas or the GC carrier gas can cause interferences.
5.4 Interferences in the purge-and-trap process
One of the main sources of contamination during sample transportation is contaminated laboratory air in the
purge vessel or sample container. Therefore, the laboratory should be free of solvents and concentrated
standard solutions
...


NORME ISO
INTERNATIONALE 15680
Première édition
2003-11-01
Qualité de l'eau — Dosage par
chromatographie en phase gazeuse d'un
certain nombre d'hydrocarbures
aromatiques monocycliques, du
naphtalène et de divers composés
chlorés par dégazage, piégeage et
désorption thermique
Water quality — Gas-chromatographic determination of a number of
monocyclic aromatic hydrocarbons, naphthalene and several
chlorinated compounds using purge-and-trap and thermal desorption

Numéro de référence
©
ISO 2003
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Fax. + 41 22 749 09 47
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Web www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2003 — Tous droits réservés

Sommaire Page
Avant-propos. iv
1 Domaine d'application. 1
2 Références normatives. 1
3 Termes et définitions . 2
4 Principe. 3
5 Interférences. 3
6 Réactifs. 4
7 Appareillage. 7
8 Prélèvement, conservation et préparation des échantillons. 9
9 Mode opératoire analytique. 9
10 Étalonnage. 11
11 Calcul. 12
12 Expression des résultats. 13
13 Données de fidélité . 13
14 Rapport d'essai. 13
Annexe A (informative) Application de la concentration par dégazage et piégeage à l'analyse par
chromatographie en phase gazeuse des composés volatils dans l'eau — Exemple 1:
Étude de validation conduite au Royaume-Uni. 14
Annexe B (informative) Application de la concentration par dégazage et piégeage à l'analyse par
chromatographie en phase gazeuse des composés volatils dans l'eau — Exemple 2:
fourni par le DIN . 19
Annexe C (informative) Application de la concentration par dégazage et piégeage à l'analyse par
chromatographie en phase gazeuse des composés volatils dans l'eau — Exemple 3:
Étude de validation conduite aux Pays-Bas. 22
Annexe D (normative) Critères d'identification des composés cibles par CG-MS. 25
Annexe E (informative) Modes opératoires de nettoyage de la verrerie et de préparation de l'eau
exempte de contaminants. 29
Annexe F (informative) Préparation de solutions étalons de composés organiques volatils. 31
Annexe G (informative) Détermination du rendement (absolu) des substances analysées par
dégazage et piégeage . 33
Bibliographie . 34

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 (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 15680 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 147, Qualité de l'eau, sous-comité SC 2,
Méthodes physiques, chimiques et biochimiques.

iv © ISO 2003 — Tous droits réservés

NORME INTERNATIONALE ISO 15680:2003(F)

Qualité de l'eau — Dosage par chromatographie en phase
gazeuse d'un certain nombre d'hydrocarbures aromatiques
monocycliques, du naphtalène et de divers composés chlorés
par dégazage, piégeage et désorption thermique
AVERTISSEMENT — Il convient que les personnes utilisant la présente Norme internationale soient
familières avec les pratiques courantes de laboratoire. La présente Norme internationale ne prétend
pas aborder tous les éventuels problèmes de sécurité liés à son utilisation. Il est de la responsabilité
de l'utilisateur d'établir des pratiques de santé et de sécurité appropriées et de s'assurer de la
conformité aux exigences réglementaires nationales.
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale spécifie une méthode générale de dosage des composés organiques
volatils (COV) dans l'eau par dégazage et piégeage suivis d'une chromatographie en phase gazeuse. Les
Annexes A, B et C donnent des exemples d'analytes pouvant être dosés par la présente Norme internationale.
Ces éléments vont du difluorodichlorométhane (R12) au trichlorobenzène, en passant par tous les composés
organiques non polaires de volatilité intermédiaire.
La détection se fait de préférence par spectrométrie de masse en mode impact électronique (EI) mais il est
aussi possible d'utiliser d'autres détecteurs.
La limite de détection dépend beaucoup du type de détecteur utilisé et des paramètres opérationnels. En
1)
règle générale, il est possible d'obtenir des limites inférieures de détection de 10 ng/l . La plage de travail
typique va jusqu'à 100 µg/l.
La présente Norme internationale peut être appliquée à l'eau potable, à l'eau souterraine, à l'eau de surface, à
l'eau de mer et aux eaux résiduaires (diluées).
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application 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 3696, Eau pour laboratoire à usage analytique — Spécification et méthodes d'essai
ISO 5667-3, Qualité de l'eau — Échantillonnage — Partie 3: Guide général pour la conservation et la
manipulation des échantillons d’eau
ISO 8466-1, Qualité de l'eau — Étalonnage et évaluation des méthodes d'analyse et estimation des
caractères de performance — Partie 1: Évaluation statistique de la fonction linéaire d'étalonnage

1) La valeur de limite de détection est donnée à titre indicatif. Elle est calculée comme étant égale à 3 fois l'écart-type
d'une série de mesures effectuées sur 10 répliques dans des conditions de répétabilité.
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.
3.1
composé organique volatil
COV
composé organique (généralement non polaire) dont la température d'ébullition est généralement comprise
entre −30 °C et 220 °C
3.2
composé cible
composé sélectionné dont la présence ou l'absence est déterminée
NOTE Cette définition s'applique également aux dérivés du composé d'origine qui se forment pendant une opération
volontaire de dérivation.
3.3
composé étalon
composé cible de pureté la plus élevée possible pouvant servir de référence pendant l'analyse et ne
renfermant aucune impureté ayant une quelconque influence sur son spectre de masse
3.4
étalon de temps de rétention
composé ajouté à l'échantillon (ou à l'extrait d'échantillon) et à la solution d'étalonnage externe (3.6) et dont
le temps de rétention sert à calculer les temps de rétention relatifs des composés cibles
NOTE L'étalon de temps de rétention peut être identique à l'étalon ou aux étalons internes.
3.5
temps de rétention relatif
rapport entre le temps de rétention du composé cible et le temps de rétention de l'étalon de temps de
rétention
3.6
solution d'étalonnage externe
solution de concentration connue des composés cibles
3.7
concentration minimale pour identification
concentration la plus faible du composé cible qui, si ce dernier est présent dans l'échantillon, peut encore être
identifiée à partir du critère d'identification suivant: l'ion de diagnostic sélectionné de plus faible intensité est
toujours présent dans le spectre de masse avec un rapport signal/bruit supérieur à 3:1
NOTE Cette concentration dépend fortement de la sensibilité de l'instrument et des caractéristiques de performance
de la méthode d'analyse.
3.8
ion de diagnostic
ion sélectionné dans le spectre de masse du composé cible qui a la plus grande spécificité
NOTE Pour le choix des ions de diagnostic, voir D.5.
2 © ISO 2003 — Tous droits réservés

4 Principe
Un volume fixe d'échantillon est dégazé avec un volume fixe de gaz inerte pour extraire les composés volatils
qui sont ensuite adsorbés. Le piégeage peut se faire:
a) sur un piège garni de substance adsorbante (couplé ou non avec un système de cryofocalisation), ou
b) directement sur un piège capillaire froid.
Une fois le processus de dégazage terminé, le piège est chauffé pour désorber les composés volatils qui sont
ensuite déplacés par le gaz vecteur vers une colonne capillaire de chromatographie en phase gazeuse. Le
transfert dans la colonne chromatographique peut se faire dans un montage en ligne ou hors ligne. Pour
obtenir une bande d'injection de faible largeur, il est recommandé d'utiliser un système de cryofocalisation
quand le piégeage se fait dans un piège garni de substance adsorbante comme en a) ou quand le transfert
intervient par l'intermédiaire d'un diviseur réglé à un rapport d'environ 20:1 si la sensibilité du système
analytique le permet.
Les composés sont ensuite séparés par chromatographie en phase gazeuse avec programmation de
température et détectés à l'aide d'un spectromètre de masse. Les données doivent être recueillies en mode
de balayage total ou sur un nombre suffisant de fragments spécifiques pour permettre la comparaison avec
les étalons. Un composé est considéré présent lorsque les critères de l'Annexe D sont respectés. La
quantification est effectuée à l'aide des fragments caractéristiques choisis pour chaque analyte.
5 Interférences
5.1 Généralités
En principe il y a interférence pour tout composé pouvant être dégazé qui élue au même temps de rétention
chromatographique que l'élément à doser et qui produit un spectre de
...

Questions, Comments and Discussion

Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.