ISO 14402:1999
(Main)Water quality — Determination of phenol index by flow analysis (FIA and CFA)
Water quality — Determination of phenol index by flow analysis (FIA and CFA)
Qualité de l'eau — Détermination de l'indice phénol par analyse en flux (FIA et CFA)
La présente Norme internationale spécifie deux méthodes de détermination de l'indice phénol dans des eaux d'origines différentes (par exemple eaux souterraines, eaux de surface, eaux d'infiltration et eaux résiduaires) en concentrations en masse comprises entre 0,01 mg/l et 1 mg/l (dans l'échantillon non dilué). Dans des cas particuliers, la gamme d'application peut être adaptée en faisant varier les conditions de fonctionnement. L'article 3 décrit la détermination de l'indice phénol (sans distillation) après extraction, et l'article 4 décrit la détermination de l'indice phénol (sans extraction) après distillation.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 14402
First edition
1999-09-01
Water quality — Determination of phenol
index by flow analysis (FIA and CFA)
Qualité de l'eau — Détermination de l'indice phénol par analyse en flux (FIA
et CFA)
A
Reference number
Contents Page
1 Scope .1
2 Normative references .1
3 Determination of phenol index (without distillation) after extraction .1
3.1 Principle.1
3.2 Interferences .1
3.3 Reagents .2
3.4 Apparatus .4
3.5 Sampling.6
3.6 Procedure .7
3.7 Calculation of results .8
4 Determination of phenol index (without extraction) after distillation .9
4.1 Principle.9
4.2 Interferences .9
4.3 Reagents.9
4.4 Apparatus .10
4.5 Sampling.13
4.6 Procedure .13
4.7 Calculation of results .14
5 Expression of results .14
6 Precision and accuracy.14
7 Test report .14
Annex A (informative) Statistical data.15
Bibliography.17
© ISO 1999
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any means, electronic
or mechanical, including photocopying and microfilm, without permission in writing from the publisher.
International Organization for Standardization
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Printed in Switzerland
ii
©
ISO
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 3.
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.
International Standard ISO 14402 was prepared by Technical Committee ISO/TC 147, Water quality, Subcommittee
SC 2, Physical, chemical biochemical methods.
Annex A of this International Standard is for information only.
iii
©
ISO
Introduction
Methods for determination of water quality using flow analysis and automatic wet chemical procedures are par-
ticularly suitable for the processing of large sample series at a high analysis frequency.
Differentiation is needed between flow injection analysis (FIA) [1, 2] and continuous flow analysis (CFA) [3]. Both
methods include automatic dosage of the sample into a flow system (manifold) where the analytes in the sample
react with the reagent solutions on their way through the manifold. The sample preparation may be integrated in the
manifold. The reaction product is measured in a flow detector.
Phenol index is an analytical convention. It represents a group of aromatic compounds which under the specific
reaction conditions form coloured condensation products. The analytical result is expressed in terms of phenol
concentration.
This International Standard describes two methods: the determination of phenol index (without distillation) after
extraction, and the determination of phenol index (without extraction) after distillation.
It should be investigated whether and to what extent particular problems will require the specification of additional
marginal conditions.
iv
INTERNATIONAL STANDARD © ISO ISO 14402:1999(E)
Water quality — Determination of phenol index by flow analysis
(FIA and CFA)
1 Scope
This International Standard specifies two methods for the determination of the phenol index in waters of different
origin (such as ground waters, surface waters, seep waters, and waste waters) in mass concentrations of 0,01 mg/l
to 1 mg/l (in the undiluted sample). In particular cases, the range of application may be adapted by varying the
operating conditions. Clause 3 describes the determination of phenol index (without distillation) after extraction, and
in clause 4 the determination of phenol index (without extraction) after distillation is given.
2 Normative references
The following normative documents contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of
this International Standard. For dated references, subsequent amendments to, or revisions of, any of these
publications do not apply. However, parties to agreements based on this International Standard are encouraged to
investigate the possibility of applying the most recent editions of the normative documents indicated below. For
undated references, the latest edition of the normative document referred to applies. Members of ISO and IEC
maintain registers of currently valid International Standards.
ISO 3696:1987, Water for analytical laboratory use — Specification and test methods.
ISO 5667-3:1994, Water quality — Sampling — Part 3: Guidance on sample handling and preservation.
ISO 6439:1990, Water quality — Determination of phenol index — 4-Aminoantipyrine spectrometric methods after
distillation.
3 Determination of phenol index (without distillation) after extraction
3.1 Principle
The sample is fed into a continuously flowing carrier stream and mixed with also continuously flowing solutions of 4-
aminoantipyrine and potassium peroxodisulfate. Phenolic compounds in the sample are oxidized by potassium
peroxodisulfate, and the resulting quinones react with 4-aminoantipyrine, forming coloured condensation products.
These are extracted in a flow extraction unit from the aqueous phase into chloroform. The chloroform phase is
separated by a suitable phase separator (e.g. a hydrophobic semipermeable membrane), and the absorbance of
the organic phase is measured spectrometrically in a flow spectrometer at 470 nm to 475 nm. More information on
this analytical technique is given in the references [6 to 9].
It is absolutely essential that the test described in this International Standard be carried out by suitably qualified
staff.
3.2 Interferences
3.2.1 Chemical interferences
Under the prevailing reaction conditions, aromatic amines will also form condensation products with 4-aminoanti-
pyrine, leading to positive bias.
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Interferences can occur when the sample, after the addition of the reagent solutions, does not reach a pH of
10,0 to 10,5. In particular this may occur in the cases of strongly acidic, strongly alkaline and buffered samples. In
these cases, the sample is adjusted to a pH between 5 and 7 prior to addition of the reagent solutions.
Further information on interferences is given in [5].
3.2.2 Physical interferences arising from applying CFA and FIA
If the samples contain particulate matter, refer to 3.5 (last paragraph). Turbid samples do not cause interferences
with the determination. In the event of coloured samples, check whether the colour can be extracted with
chloroform, and determine the sample blank without the addition of reagents R1 and R2. The difference in response
between the two measurements shall be taken into account with the evaluation (according to 3.7).
The interlaboratory trial (see clause 6 and annex A) has shown that detergents in waste water can strongly
influence the determination, because the foam produced in the flow system can disturb on the one hand the steam
distillation of volatile phenols (phenol index after distillation, see clause 4, and on the other hand the phase
segmentation and phase separation procedures (phenol index after extraction, see clause 3). In general such
interferences can easily be discovered.
In the case of significant detergent content, this International Standard is only applicable for phenol mass
concentrations above 0,1 mg/l.
3.3 Reagents
Use only reagents of recognized analytical grade quality. The reagent blank value shall regularly be checked (see
3.6.3). The solutions used for the flow system shall be degassed. If not stated otherwise, it is recommended to
degas the solutions under reduced pressure, because by this procedure the solutions are simultaneously purified.
WARNING — Phenol is toxic and can easily be absorbed through the skin. Chloroform is toxic and
cancerogenic. Waste containing these substances should be disposed of appropriately.
3.3.1 Water, of grade 1 in accordance with ISO 3696
3.3.2 Potassium hydroxide, KOH
3.3.3 Sodium hydrogencarbonate, NaHCO
3.3.4 4-aminoantipyrine (4-amino-2,3-dimethyl-1-phenyl-3-pyrazolin-5-one), C H N O
11 13 3
3.3.5 Potassium peroxodisulfate, K S O
2 2 8
3.3.6 Phenol, C H OH
6 5
3.3.7 Boric acid, H BO
3 3
3.3.8 Ethanol, C H OH, 96 % mass fraction
2 5
3.3.9 2-Propanol, C H OH, 100 % mass fraction
3 7
3.3.10 Sulfuric acid, r(H SO ) = 1,84 g/ml
2 4
3.3.11 Hydrochloric acid
, HCl, 50 % mass fraction
3.3.12 Potassium hydroxide solution, c(KOH) = 1,0 mol/l
3.3.13 Buffer solution
Dissolve in a 1 000 ml graduated flask in approximately 500 ml of water (3.3.1): 23 g of sodium hydrogencarbonate
(3.3.3), 27 g of boric acid (3.3.7), and 35 g of potassium hydroxide (3.3.2) and make up to volume with water.
The pH of the buffer solution is approximately 10,3. The solution is stable for 1 month.
© ISO
(symbol C in Figure 1)
3.3.14 Carrier solution
Use water (3.3.1) degassed under reduced pressure.
3.3.15 4-Aminoantipyrine solution I (symbol R1 in Figures 1 and 2)
Dissolve in a 100 ml graduated flask 0,5 g of 4-aminoantipyrine (3.3.4) in approximately 50 ml of buffer solution
(3.3.13), and make up to volume with buffer solution (3.3.13).
Degas the solution, e.g. by membrane filtration.
Prepare fresh solution every day.
3.3.16 Potassium peroxodisulfate solution (symbol R2 in Figures 1 and 2)
Dissolve in a 100 ml graduated flask 5 g of potassium peroxodisulfate (3.3.5) in approximately 90 ml of water
(3.3.1), adjust to pH 11 with potassium hydroxide solution (3.3.12) and make up to volume with water.
Degas the solution, e.g. by membrane filtration.
Prepare fresh solution daily.
3.3.17 Chloroform, CHCl (symbol Org in Figures 1 and 2)
Degas the chloroform solution either by membrane filtration or for 3 min in an ultrasonic bath.
3.3.18 Phenol stock solution r
, = 1 000 mg/l
Dissolve in a 1 000 ml graduated flask 1,000 g of phenol (3.3.6) in water (3.3.1) and make up to volume with water.
Use only colourless phenol crystals.
The cooled solution (2 °C to 5 °C) is stable for one month.
3.3.19 Phenol standard solution I r
, = 10 mg/l
Pipette 1 ml of the stock solution (3.3.18) into a 100 ml graduated flask, and make up to volume with water (3.3.1).
The cooled solution (2 °C to 5 °C) is stable for one week.
3.3.20 Phenol standard solution II r = 1 mg/l
,
Pipette 10 ml of the standard solution I (3.3.19) into a 100 ml graduated flask, and make up to volume with water
(3.3.1).
The cooled solution (2 °C to 5 °C) is stable for one week.
3.3.21 Calibration solutions
Prepare the calibration solutions according to the origin of the sample and the expected concentrations by diluting
the phenol st
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 14402
Première édition
1999-09-01
Qualité de l'eau — Détermination de l'indice
phénol par analyse en flux (FIA et CFA)
Water quality — Determination of phenol index by flow analysis
(FIA and CFA)
A
Numéro de référence
Sommaire Page
1 Domaine d’application .1
2 Références normatives .1
3 Détermination de l'indice phénol (sans distillation) après extraction.1
3.1 Principe.1
3.2 Interférences .2
3.3 Réactifs.2
3.4 Appareillage .4
3.5 Échantillonnage.7
3.6 Mode opératoire.7
3.7 Calcul des résultats.8
4 Détermination de l'indice phénol (sans extraction) après distillation.9
4.1 Principe .9
4.2 Interférences .9
4.3 Réactifs.10
4.4 Appareillage .10
4.5 Échantillonnage.12
4.6 Mode opératoire.12
4.7 Calcul des résultats.14
5 Expression des résultats .15
6 Fidélité et exactitude .15
7 Rapport d'essai .15
Annexe A (informative) Données statistiques.16
Bibliographie.18
© ISO 1999
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, 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 et les microfilms, sans l'accord écrit de l'éditeur.
Organisation internationale de normalisation
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Imprimé en Suisse
ii
© ISO
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 3.
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.
La Norme internationale ISO 14402 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 147, Qualité de l'eau, sous-
comité SC 2, Methodes physiques, chimiques et biochimiques.
L'annexe A de la présente Norme internationale est donnée uniquement à titre d'information.
iii
©
ISO
Introduction
Les méthodes d'analyse en flux permettent l'automatisation des modes opératoires en chimie humide et
conviennent tout particulièrement au traitement de grandes séries d'échantillons à une fréquence d'analyse élevée.
Il faut faire une distinction entre l'analyse avec injection de flux (FIA) [1, 2] et l'analyse en flux continu (CFA) [3]. Ces
deux méthodes ont en commun le dosage automatique de l'échantillon dans un dispositif en flux (manifold) dans
lequel les composants de l'échantillon réagissent avec les réactifs pendant l'écoulement. La préparation de
l'échantillon peut être intégrée dans le manifold. Le produit de réaction est mesuré dans un détecteur à flux.
Le paramètre indice phénol est une convention analytique. Il représente un groupe de composés aromatiques
formant dans les conditions de réaction spécifiques des produits de condensation colorés. Le résultat de l'analyse
est exprimé en termes de concentration de phénol.
La présente Norme internationale contient deux méthodes: la détermination de l'indice phénol (sans distillation)
après extraction, et la détermination de l'indice phénol (sans extraction) après distillation.
Il convient d'étudier si et dans quelle mesure des problèmes particuliers nécessiteront la spécification de conditions
particulières.
iv
NORME INTERNATIONALE © ISO ISO 14402:1999(F)
Qualité de l'eau — Détermination de l'indice phénol par analyse en
flux (FIA et CFA)
1 Domaine d’application
La présente Norme internationale spécifie deux méthodes de détermination de l'indice phénol dans des eaux
d'origines différentes (par exemple eaux souterraines, eaux de surface, eaux d'infiltration et eaux résiduaires) en
concentrations en masse comprises entre 0,01 mg/l et 1 mg/l (dans l'échantillon non dilué). Dans des cas
particuliers, la gamme d'application peut être adaptée en faisant varier les conditions de fonctionnement. L'article 3
décrit la détermination de l'indice phénol (sans distillation) après extraction, et l'article 4 décrit la détermination de
l'indice phénol (sans extraction) après distillation.
2 Références normatives
Les documents normatifs suivants contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui y est faite,
constituent des dispositions valables pour la présente Norme internationale. Pour les références datées, les
amendements ultérieurs ou les révisions de ces publications ne s'appliquent pas. Toutefois, les parties prenantes
aux accords fondés sur la présente Norme internationale sont invitées à rechercher la possibilité d'appliquer les
éditions les plus récentes des documents normatifs indiqués ci-après. Pour les références non datées, la dernière
édition du document normatif en référence s'applique. Les membres de l'ISO et de la CEI possèdent le registre des
Normes internationales en vigueur.
ISO 3696:1987, Eau pour laboratoire à usage analytique — Spécification et méthodes d'essai.
ISO 5667-3:1994, Qualité de l'eau — Échantillonnage — Partie 3: Guide général pour la conservation et la
manipulation des échantillons.
ISO 6439:1990, Qualité de l'eau — Détermination de l'indice phénol — Méthode spectrométrique à l'amino-4
antipyrine après distillation.
3 Détermination de l'indice phénol (sans distillation) après extraction
3.1 Principe
L'échantillon est amené dans un flux vecteur en continu et mélangé aux solutions d'amino-4 antipyrine et de
peroxodisulfate de potassium s'écoulant également en continu. Les composés phénoliques de l'échantillon sont
oxydés par le peroxodisulfate de potassium, les quinones qui en résultent réagissant avec l'amino-4 antipyrine en
formant des produits de condensation colorés. Ces derniers sont extraits de la phase aqueuse par le chloroforme
dans une unité d'extraction en flux. La phase chloroforme est séparée à l'aide d'un séparateur de phases approprié
(par exemple une membrane hydrophobe semi-perméable), l'absorbance de la phase organique étant mesurée par
spectrométrie dans un spectromètre de flux entre 470 nm et 475 nm. Les références [6, 7, 8, 9] donnent de plus
amples informations sur cette technique d'analyse.
Il est essentiel que les essais conduits selon la présente Norme internationale soient effectués par un personnel
convenablement qualifié.
© ISO
3.2 Interférences
3.2.1 Interférences chimiques
Dans les conditions habituelles de réaction, les amines aromatiques formeront également des produits de
condensation avec l'amino-4 antipyrine, ce qui provoque des biais positifs.
Il peut y avoir des interférences lorsque l'échantillon n'atteint pas un pH compris entre 10,0 et 10,5 une fois les
réactifs ajoutés. Cela peut notamment se produire si les échantillons sont très acides, très alcalins et tamponnés.
En pareil cas, l'échantillon doit faire l'objet d'un ajustement du pH entre 5 et 7 avant l'ajout des réactifs.
Pour d'autres informations sur les interférences, voir la référence [5].
3.2.2 Interférences physiques dues à la CFA et à la FIA
Si les échantillons contiennent des matières particulaires, se reporter à 3.5 (dernier alinéa). Les échantillons
troubles n'interfèrent pas avec la détermination. Dans le cas d'échantillons colorés, il convient de vérifier si la
couleur peut être extraite au chloroforme et de déterminer la valeur à blanc de l'échantillon sans addition de réactifs
R1 et R2. La différence de réponse entre les deux mesurages doit être prise en compte avec l'évaluation (selon
3.7).
L'essai interlaboratoire (voir l'article 6 et l'annexe A) a montré que des détergents présents dans les eaux
résiduaires peuvent influer fortement sur la détermination, car la mousse produite dans le dispositif en flux peut
gêner d'une part la distillation à la vapeur des phénols volatils (indice phénol après distillation, voir l'article 4) et
d'autre part le mode opératoire de segmentation et de séparation de phases (indice phénol après extraction, voir
l'article 3). Il est en général facile de déceler ces interférences.
Dans le cas de concentrations importantes de détergents, la présente Norme internationale n'est applicable qu'aux
seules concentrations en masse de phénol supérieures à 0,1 mg/l.
3.3 Réactifs
Utiliser uniquement des réactifs de qualité analytique reconnue. La valeur à blanc des réactifs doit être
régulièrement vérifiée (voir 3.6.3). Les solutions utilisées pour le dispositif en flux doivent être dégazées. Sauf
indication contraire, il est recommandé de dégazer les solutions sous une pression réduite, car cette méthode
permet simultanément de les purifier.
ATTENTION — Le phénol est toxique et peut facilement être absorbé à travers la peau. Le chloroforme est
toxique et cancérigène. Il convient d'éliminer convenablement les rejets contenant ces substances.
3.3.1 Eau, de qualité 1, conformément à l'ISO 3696.
3.3.2 Hydroxyde de potassium, KOH.
3.3.3 Monohydrogénocarbonate de sodium, NaHCO .
3.3.4 Amino-4 antipyrine (4-amino-2,3-diméthyl-1-phényl-3-pyrazoline-5-one), C H N O.
11 13 3
3.3.5 Peroxodisulfate de potassium, K S O .
2 2 8
3.3.6 Phénol, C H OH
.
6 5
3.3.7 Acide borique, H BO .
3 3
3.3.8 Éthanol, C H OH, 96 % (fraction massique).
2 5
3.3.9 2-Propanol, C H OH, 100 % (fraction massique).
3 7
3.3.10 Acide sulfurique, r(H SO ) = 1,84 g/ml.
2 4
© ISO
3.3.11 Acide chlorhydrique, HCl, 50 % (fraction massique).
3.3.12 Solution d'hydroxyde de potassium, c(KOH) = 1,0 mol/l.
3.3.13 Solution tampon
Dans une fiole jaugée de 1 000 ml, remplie d'environ 500 ml d'eau (3.3.1), dissoudre 23 g de
monohydrogénocarbonate de sodium (3.3.3), 27 g d'acide borique (3.3.7) et 35 g d'hydroxyde de potassium (3.3.2)
et compléter au volume avec de l'eau.
Le pH de la solution tampon est approximativement de 10,3. La solution reste stable pendant 1 mois.
3.3.14 Solution vecteur (symbole «C» à la Figure 1)
Utiliser de l'eau (3.3.1) dégazée sous pression réduite.
(symbole «R1» aux Figures 1 et 2)
3.3.15 Solution d'amino-4 antipyrine I
Dans une fiole jaugée de 100 ml, dissoudre 0,5 g d'amino-4 antipyrine (3.3.4) dans environ 50 ml de solution
tampon (3.3.13) et compléter au volume avec la même solution tampon.
Dégazer la solution (par exemple par filtration sur membrane).
Utiliser une solution préparée extemporanément.
3.3.16 Solution de peroxodisulfate de potassium (symbole «R2» aux Figures 1 et 2)
Dans une fiole jaugée de 100 ml, dissoudre 5 g de peroxodisulfate de potassium (3.3.5) dans environ 90 ml d'eau
(3.3.1), ajuster au pH 11 avec la solution d'hydroxyde de potassium (3.3.12) et compléter au volume avec de l'eau.
Dégazer la solution (par exemple par filtration sur membrane).
Utiliser une solution préparée extemporanément.
3.3.17 Chloroforme, CHCl (symbole «Org» aux Figures 1 et 2)
Dégazer la solution de chloroforme par filtration
...
Questions, Comments and Discussion
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