ISO 16017-1:2000

NORME ISO
INTERNATIONALE 16017-1
Première édition
2000-11-15
Air intérieur, air ambiant et air des lieux de
travail — Échantillonnage et analyse des
composés organiques volatils par tube à
adsorption/désorption thermique/
chromatographie en phase gazeuse sur
capillaire —
Partie 1:
Échantillonnage par pompage
Indoor, ambient and workplace air — Sampling and analysis of volatile
organic compounds by sorbent tube/thermal desorption/capillary gas
chromatography —
Part 1: Pumped sampling
Numéro de référence
©
ISO 2000
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Sommaire Page
Avant-propos.iv
1 Domaine d'application.1
2Références normatives .2
3Termesetdéfinitions.3
4 Principe.3
5Réactifs et matériaux.3
6 Appareillage .6
7 Conditionnement du tube d'échantillon .7
8 Étalonnage de la pompe .7
9 Échantillonnage .8
10 Mode opératoire.9
10.1 Précautions de sécurité .9
10.2 Désorption et analyse .9
10.3 Étalonnage.11
10.4 Détermination de la concentration de l'échantillon .11
10.5 Détermination du rendement de désorption.11
11 Calculs .11
11.1 Concentration en masse de l'analyte .11
11.2 Concentration en volume de l'analyte .12
12 Interférences .12
13 Caractéristiques de performance.13
14 Rapport d'essai .13
15 Contrôle de la qualité .13
Annexe A (normative) Détermination des volumes de claquage à partir des étalons de gaz .23
Annexe B (normative) Détermination du volume de claquage à partir du volume de rétention extrapolé .24
Annexe C (informative) Description des types d'adsorbants .25
Annexe D (informative) Lignes directrices concernant la sélection des adsorbants .26
Annexe E (informative) Lignes directrices concernant l'utilisation des adsorbants .27
Annexe F (informative) Résumé des données d’incertitude globale, de fidélité, d'erreur systématique
et de stockage.29
Bibliographie .31
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 confiéeaux
comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude aledroit de fairepartie ducomité
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.
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments delaprésente partie de l’ISO 16017 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.
La Norme internationale ISO 16017-1 a étéélaborée par le comité technique ISO/TC 146, Qualité de l'air,
sous-comité SC 6, Air intérieur.
L'ISO 16017 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Air intérieur, air ambiant et air des
lieux de travail —Échantillonnage et analyse des composés organiques volatils par tube à adsorption, par
désorption thermique et par chromatographie en phase gazeuse sur colonne capillaire:
� Partie 1: Échantillonnage par pompage
� Partie 2: Échantillonnage par diffusion
Les annexes A et B constituent des éléments normatifs de la présente partie de l’ISO 16017. Les annexes C à F
sont données uniquement à titre d’information.
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NORME INTERNATIONALE ISO 16017-1:2000(F)
Air intérieur, air ambiant et air des lieux de travail —
Échantillonnage et analyse des composés organiques volatils par
tube à adsorption/désorption thermique/chromatographie en
phase gazeuse sur capillaire —
Partie 1:
Échantillonnage par pompage
1 Domaine d'application
La présente partie de l’ISO 16017 donne des lignes directrices générales portant sur l'échantillonnage et l'analyse
des composés organiques volatils (COV) dans l'air. Elle est applicable aux atmosphères ambiantes, à l'intérieur
des bâtiments et sur les lieux de travail, ainsi qu'à l'évaluation des émissions par des matériaux dans des
chambres d’essai de petite taille ou en grandeur réelle.
La présente partie de l’ISO 16017 convient à un grand nombre de COV, y compris les hydrocarbures, les
1)
hydrocarbures halogénés, les esters, les éthers de glycol, les cétones et les alcools. Certains adsorbants sont
recommandés pour l'échantillonnage de ces COV, chaque adsorbant ayant des applications particulières. Les
composés fortement polaires doivent généralement être dérivés; les composés à point d'ébullition très bas sont
seulement partiellement retenus par les adsorbants, selon la température ambiante, et leur évaluation ne peut être
que qualitative. En revanche, les composés semi-volatils sont totalement retenus par les adsorbants mais ne
peuvent être que partiellement récupérables. Les composés pour lesquels la présente partie de l’ISO 16017 a fait
l’objet d’essais sont indiqués dans les tableaux. La présente partie de l’ISO 16017 peut s’appliquer à des
composés non cités, mais dans ce cas il est conseillé de prévoir un tube avec une deuxième plage contenant le
même adsorbant, ou un adsorbant plus puissant.
La présente partie de l’ISO 16017 est applicable au mesurage des vapeurs de COV en suspension dans l'air dans
3 3
une étendue de concentrations des composés organiques individuels comprise entre 0,5µg/m et 100 mg/m
environ.
La limite supérieuredel’étendue utile est déterminée par la capacité d'adsorption de l'adsorbant utilisé et par
l'étendue dynamique linéaire de la colonne et du détecteur du chromatographe en phase gazeuse ou par la
capacité de séparation des échantillons des instruments d'analyse utilisés. La capacité d'adsorption est mesurée
sous forme d'un volume de claquage de l'air qui détermine le volume d'air maximal ne devant pas être dépassé
lors de l'échantillonnage.
La limite inférieure de l'étendue utile dépend du niveau de bruit du détecteur et des niveaux à blanc de l'analyte
et/ou des artefacts d'interférences sur les tubes à adsorption. Ces artefacts sont généralement d'un ordre inférieur
au nanogramme pour les Tenax GR et les adsorbants carbonés tels que les matériaux de type
Carbopack/Carbotrap, les tamis moléculaires au carbone et les tamis moléculaires tels que le Spherocarb, ou le
charbon pur; ils correspondent à de faibles niveaux de l’ordre du nanogramme pour le Tenax TA et au niveau situé
1) Les adsorbants cités à l'annexe C et ailleurs dans la présente partie de l’ISO 16017 sont ceux qui ont un comportement
connu pour être conforme à la présente partie de l’ISO 16017. Chaque adsorbant ou produit identifié par un nom de marque
commerciale est unique et est produit par un seul fabricant; il peut cependant être disponible auprès de plusieurs fournisseurs.
Cette information est donnée à l’intention des utilisateurs de la présente partie de l’ISO 16017 et ne signifie nullement que l'ISO
approuve ou recommande l’emploi exclusif des produits ainsi désignés. Des produits équivalents peuvent être utiliséss’il est
démontré qu'ils conduisent aux mêmes résultats.
entre 5 ng et 50 ng pour les autres polymères poreux tels que les Chromosorbs et les Porapaks. La sensibilité est
généralement limitée à 0,5µg/m pour des échantillons de 10 litres d'air pour ce dernier groupe d'adsorbants en
raison de leur fond intrinsèque élevé.
Le mode opératoire spécifié dans la présentepartie del’ISO 16017 est applicable aux pompes d'échantillonnage
individuelles à faible débit, et conduit à une moyenne pondérée par rapport au temps. Il n’est pas applicable au
mesurage des variations instantanées ou à court terme de la concentration.
2Références 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 partie de l'ISO 16017. 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 partie de l'ISO 16017 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 5725-1:1994, Exactitude (justesse et fidélité) des résultats et méthodes de mesure — Partie 1: Principes
généraux et définitions.
ISO 5725-2:1994, Exactitude (justesse et fidélité) des résultats et méthodes de mesure — Partie 2: Méthode de
base pour la déterminationdelarépétabilité et de la reproductibilité d’une méthode de mesure normalisée.
ISO 6141:2000, Analyse des gaz — Prescriptions relatives aux certificats de gaz et mélanges de gaz pour
étalonnage.
ISO 6145-1:1986, Analyse des gaz — Préparation des mélanges de gaz pour étalonnage — Méthodes
volumétriques dynamiques — Partie 1: Méthodes d'étalonnage.
ISO 6145-3:1986, Analyse des gaz — Préparation des mélanges de gaz pour étalonnage — Méthodes
volumétriques dynamiques — Partie 3: Injections périodiques dans un flux gazeux.
ISO 6145-4:1986, Analyse des gaz — Préparation des mélanges de gaz pour étalonnage — Méthodes
volumétriques dynamiques — Partie 4: Méthode d'injection continue.
2)
ISO 6145-5:— , Analyse des gaz — Préparation des mélanges de gaz pour étalonnage à l’aide de méthodes
volumétriques dynamiques — Partie 5: Dispositifs d'étalonnage par capillaires.
2)
ISO 6145-6:— , Analyse des gaz — Préparation des mélanges de gaz pour étalonnage à l’aide de méthodes
volumétriques dynamiques — Partie 6: Orifices critiques.
ISO 6349:1979, Analyse des gaz — Préparation des mélanges de gaz pour étalonnage — Méthode par
perméation.
EN 1076:1997, Atmosphères des lieux de travail — Tubes à adsorption avec pompage pour la détermination des
gaz et vapeurs — Exigences et méthodes d'essai.
2) À publier.
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3 Termes et définitions
Pour les besoins de la présente partie de l'ISO 16017, les termes et définitions suivants s'appliquent.
3.1
volume de claquage
volume d'atmosphère d'essai qui peut traverser le tube avant que la concentration des vapeurs d'élution n'atteigne
5 % de la concentration d'essai appliquée
NOTE 1 Le volume de claquage varie selon la vapeur et le type d'adsorbant.
NOTE 2 Voir la référence [4].
3.2
volume de rétention
volume d'élution au maximum d'un petit aliquote d'une vapeur organique séparée du tube par élution à l'aide d'air
ou d'un gaz vecteur de chromatographie
4Principe
Un volume mesuré d'air échantillonné est aspiré dans un ou plusieurs tubes à adsorption montésen série, un ou
plusieurs adsorbants appropriés étant sélectionnés pour le composé ou le mélange àéchantillonner. Si les
adsorbants choisis sont appropriés, les composés organiques volatils sont retenus par le tube à adsorption et sont
ainsi extraits du courant d'air qui circule. La vapeur récupérée (sur chaque tube) est désorbée par la chaleur et
transférée via un gaz vecteur inerte dans un chromatographe en phase gazeuse muni d'une colonne capillaire et
d'un détecteur à ionisation de flamme ou autre détecteur adapté, dans lequel elle est analysée. L’étalonnage
d’analyse est réalisé par dopage au liquide ou à la vapeur du tube à adsorption.
5Réactifs et matériaux
Au cours de l'analyse, utiliser uniquement des réactifs de qualité analytique reconnue.
Il convient de préparer de nouvelles solutions types toutes les semaines, ou plus souvent si une détérioration est
observée, par exemple des réactions de condensation entre les alcools et les cétones.
5.1 Composés organiques volatils, pour les besoins de l'étalonnage, utilisant soit le dopage au liquide (5.7 et
5.8) soit le dopage à la vapeur (5.4 à 5.6) des tubes à adsorption.
5.2 Solvant de dilution, destinéà la préparation des solutions de mélange pour le dopage au liquide (5.7). Il
convient que ce solvant soit de qualité chromatographique et qu'il soit exempt de composéscoéluant avec le ou les
composé(s) àétudier (5.1).
NOTE Le méthanol est souvent utilisé. D'autres solvants de dilution, par exemple l'acétate d'éthyle ou le cyclohexane,
peuvent être utilisés, en particulier s'il n’est pas possible qu'il se produise une réaction ou une coélution chromatographique.
5.3 Adsorbants, ayant une granulométrie comprise entre 0,18 mm et 0,25 mm (mesh 60-80).
Il convient que chaque adsorbant soit préconditionné pendant la nuit pour une durée de 16 heures avant de remplir
les tubes, sous un courant de gaz inerte en le chauffant à une température d'au moins 25 °C au-dessous du
maximum publié pour cet adsorbant. Afin d'éviter toute recontamination des adsorbants, il est nécessaire de les
conserver dans une atmosphère propre lors du refroidissement à température ambiante, du stockage et du
remplissage des tubes. Lorsque cela est possible, il convient que les températures de désorption analytique soient
maintenues au-dessous de celles employées pour le conditionnement. Des tubes préremplis par le fabricant sont
également disponibles pour la plupart des adsorbants et ils ne nécessitent donc qu'un conditionnement.
NOTE 1 Une granulométrie d’adsorbants supérieure à celle comprise entre 0,18 mm et 0,25 mm peut être utilisée, mais les
caractéristiques de claquage données dans les Tableaux 1 à 6 peuvent être affectées. Il est déconseillé d’utiliser des étendues
de granulométrie d’adsorbants inférieures en raison de problèmes de contre-pression.
NOTE 2 L'annexe C donne une description des adsorbants et l'annexe D donne des lignes directrices concernant la
sélection de l'adsorbant. Il est possible d'utiliser des adsorbants équivalents. L'annexe E contient des lignes directrices pour le
conditionnement et les paramètres de désorption analytique des adsorbants.
5.4 Étalons,depréférence préparés en chargeant les tubes à adsorption avec les quantités requises de
composés concernés provenant des atmosphères de référence (voir 5.5 et 5.6), car cette procédure ressemble
beaucoup à l'échantillonnage réel.
Si cette méthode de préparation ne peut pas être utilisée, il est possible de préparer des étalons au moyen du
mode opératoire de dopage au liquide (voir 5.7 et 5.8), à condition que l'exactitude de la technique de dopage soit
a) établie en utilisant les modes opératoires conduisant à des niveaux de dopage totalement traçables par
rapport aux étalons primaires de masse et/ou de volume; ou
b) confirmée en la comparant à des matériaux de référence (s'ils sont disponibles), à des étalons produits dans
des atmosphères de référence ou à des résultats obtenus par des procédures de mesurage de référence.
NOTE Les étendues de chargement indiquées en 5.6, 5.7 et 5.8 ne sont pas obligatoires et se rapprochent de l’étendue
d’application indiquée à l'article 1 pour un échantillon de 2 litres. Pour les applications spécifiques où les volumes de plus
grande capacité sont utilisés pour mesurer les concentrations plus faibles, d’autres étendues de charge peuvent être plus
appropriées.
5.5 Atmosphères de référence.
Préparer des atmosphères de référence de concentrations connues du ou des composés concernés à l'aide d'un
mode opératoire reconnu. Les méthodes décrites dans l'ISO 6141, dans la partie appropriéedel’ISO 6145 et dans
l’ISO 6349 sont adaptées. Si le mode opératoire n'est pas appliqué dans des conditions permettant d'établir la
traçabilité totale des concentrations obtenues par rapport aux étalons primaires de masse et/ou de volume, ou si
l’inertie chimique du système ne peut pas être garantie, les concentrations doivent être confirmées en utilisant un
mode opératoire indépendant.
5.6 Tubes à adsorption type,chargés par dopage à partir d'atmosphères de référence.
Préparer des tubes à adsorption chargés en faisant passer un volume de l'atmosphère d’étalonnage précisément
connu dans le tube à adsorption, par exemple à l'aide d'une pompe. Le volume de l'atmosphère échantillonnéene
doit pas dépasser le volume de claquage de la combinaison analyte/adsorbant. Après chargement, déconnecter et
fermer hermétiquement le tube. Préparer de nouveaux étalons pour chaque lot d'échantillons. Préparer des
3 3
atmosphères de référence équivalant à 10 mg/m et 100µg/m . Pour l'air des lieux de travail, charger les tubes à
adsorption avec 100 ml, 200 ml, 400 ml, 1 l, 2 l ou 4 l de l'atmosphère à 10 mg/m . Pour l'air ambiant ou à
l'intérieur des bâtiments, charger les tubes à adsorption avec 100 ml, 200 ml, 400 ml, 1 l, 2 l, 4 l ou 10 l de
l'atmosphère à 100µg/ m .
5.7 Préparation des solutions pour le dopage au liquide.
5.7.1 Solution contenant environ 10 mg/ml de chaque composé liquide.
Peser avec précision environ 1 g de la ou des substances àétudier dans une fiole jaugéede100ml, en
commençant par la substance la moins volatile. Compléter jusqu'à 100 ml avec du solvant de dilution (5.2),
boucher la fiole et agiter pour homogénéiser.
5.7.2 Solution contenant environ 1 mg/ml de composés liquides.
Introduire 50 ml de solvant de dilution dans une fiole jaugée de 100 ml. Ajouter 10 ml de la solution en 5.7.1.
Compléter jusqu'à 100 ml avec du solvant de dilution, boucher la fiole et agiter pour homogénéiser.
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5.7.3 Solution contenant environ 100µg/ml de chaque compos é liquide.
Peser avec précision environ 10 mg de la ou des substances àétudier dans une fiole jaugéede100ml,en
commençant par la substance la moins volatile. Compléter jusqu'à 100 ml avec du solvant de dilution (5.2),
boucher la fiole et agiter pour homogénéiser.
5.7.4 Solution contenant environ 10µg/ml de compos és liquides.
Introduire 50 ml de solvant de dilution dans une fiole jaugée de 100 ml. Ajouter 10 ml de la solution décrite en
5.7.3. Compléter jusqu'à 100 ml avec du solvant de dilution, boucher la fiole et agiter pour homogénéiser.
5.7.5 Solution contenant environ 1 mg/ml de composés gazeux.
Pour les gaz, par exemple l'oxyde d'éthylène, il est possible de préparer une solution d'étalonnage à forte
concentration de la manière suivante. Remplir de gaz un petit ballon à gaz en plastique à l'aide d'une bouteille à
gaz contenant un gaz pur, pour obtenir un gaz à la pression atmosphérique. Remplir une seringue étanche au gaz,
de capacité 1 ml, de ce gaz pur, puis fermer le robinet de la seringue. À l'aide d'un flacon à septum de 2 ml, ajouter
2 ml de solvant de dilution, puis fermer avec le couvercle du septum. Piquer la pointe de l'aiguille de la seringue
dans le couvercle du septum jusque dans le solvant de dilution. Ouvrir le robinet et tirer légèrement le piston pour
aspirer le solvant de dilution dans la seringue. L'action du gaz se dissolvant dans le solvant de dilution créeun
vide, et la seringue se remplit alors de solvant. Réinjecter la solution dans la fiole. Purger la seringue deux fois
avec la solution, puis réinjecter les liquides de lavage dans la fiole. Calculer la masse du gaz ajoutéà l'aide des lois
des gaz parfaits, à savoir 1 mole de gaz dans les conditions normales de pression et de température (273,15 K et
1 013,25 hPa) occupe un volume de 22,4 litres, mais corriger pour n’importe quelle caractéristique non idéale de
gaz pur.
5.7.6 Solution contenant environ 10µg/ml de compos és gazeux.
Pour les gaz, par exemple l'oxyde d'éthylène, il est possible de préparer une solution d'étalonnage à faible
concentration de la manière suivante. Remplir de gaz un petit ballon à gaz en plastique à l'aide d'une bouteille à
gaz pour obtenir un gaz pur à la pression atmosphérique. Remplir une seringue étanche au gaz de 10µl avec 10µl
de gaz pur, puis fermer le robinet de la seringue. À l'aide d'un flacon à septum de 2 ml, ajouter 2 ml de solvant de
dilution, puis fermer avec le couvercle du septum. Piquer la pointe de l'aiguille de la seringue dans le couvercle du
septum jusque dans le solvant de dilution. Ouvrir le robinet et tirer légèrement le piston pour aspirer le solvant de
dilution dans la seringue. L'action du gaz se dissolvant dans le solvant de dilution crée un vide, et la seringue se
remplit alors de solvant. Réinjecter la solution dans la fiole. Purger la seringue deux fois avec la solution, puis
réinjecter les liquides de lavage dans la fiole. Calculer la masse du gaz ajoutéà l'aide des lois des gaz parfaits, à
savoir 1 mole de gaz dans les conditions normales de pression et de température occupe un volume de 22,4 litres,
mais corriger pour n’importe quelle caractéristique non idéale de gaz pur.
5.8 Tubes types à adsorption, chargés par dopage au liquide.
Préparer des tubes à adsorption chargés en injectant des aliquotes de solutions de référence dans des tubes à
adsorption propres, de la manière suivante. Installer un tube à adsorption dans l'unité d'injection (6.10) dans
laquelle circulent un gaz de purge inerte et une aliquote de 1µl à 4µl de solution type appropri ée injectée à travers
le septum. Après une durée appropriée, démonter le tube et le fermer hermétiquement. Préparer de nouveaux
étalons pour chaque lot d'échantillons. Pour l'air des lieux de travail, charger les tubes à adsorption avec 1µl à 5µl
des solutions préparées en 5.7.1, 5.7.2 ou 5.7.5. Pour l'air ambiant ou l'air à l'intérieur des bâtiments, charger les
tubes à adsorption avec 1µl à 5µl des solutions pr éparées en 5.7.3, 5.7.4 ou 5.7.6.
NOTE Dans le cas du méthanol, un débit de gaz de purge de 100 ml/min et une durée de purge de 5 min se sont révélés
appropriéspour éliminer la plus grande partie du solvant de la solution du tube. Si d’autres solvants de dilution sont utilisés, il
convient de déterminer les conditions expérimentalement.
6 Appareillage
Matériel courant de laboratoire et, en particulier, ce qui suit.
6.1 Tubes à adsorption, compatibles avec l'appareillage de désorption thermique à utiliser (6.9).
Ce sont généralement (mais pas exclusivement) des tubes en acier inoxydable, de 6,3 mm (1/4 pouce) de
diamètre extérieur, de 5 mm de diamètre intérieur et de 90 mm de longueur. Des tubes de dimensions différentes
peuvent être utilisés, mais les volumes d'échantillonnage de sécurité (SSV) donnés dans les Tableaux 1 à 6sont
basés sur ces dimensions de tubes. Pour les analytes instables tels que les composés contenant du soufre, il
convient d'utiliser des tubes vitrifiés ou en verre (en général de 4 mm de diamètre intérieur). L'une des extrémités
du tube comporte un marquage, par exemple par une bague rayéeplacée à 10 mm environ de l'extrémité de
l'entréed'échantillonnage. Les tubes sont remplis d'un ou de plusieurs adsorbant(s) préconditionné(s) (5.3), de
manière que la couche d'adsorbant soit située dans la zone de désorption chauffée et qu'un espace d'au moins
14 mm soit laissé libre à chaque extrémité afin de minimiser les erreurs dues à la pénétration par diffusion à de très
faibles débits de pompe. Les tubes contiennent entre 200 mg et 1 000 mg d'adsorbant, suivant la densité de
l'adsorbant (en général, polymère poreux de 250 mg environ ou tamis moléculaire au carbone de 500 mg ou
carbone graphitisé). Les adsorbants sont retenus par des tamis en acier inoxydable et/ou par des bouchons en
lainedeverre désilanisée. Si plusieurs adsorbants sont utilisés dans un seul tube, il convient que ces adsorbants
soient disposés par pouvoir d’adsorption croissant et qu'ils soient séparés par de la laine de verre désilanisée,
l'adsorbant le plus faible étant le plus proche possible de l'extrémité de l'entréed'échantillonnage marquée du tube.
Les adsorbants ayant des températures maximales de désorption trèsdifférentes (> 50 °C) ne doivent pas être
placés dans un même tube, sinon il sera impossible de conditionner ou de désorber suffisamment le ou les
adsorbants les plus stables sans entraîner de dégradation du ou des adsorbants les moins stables.
6.2 Bouchons d'extrémité du tube à adsorption.
Les tubes doivent être fermés, conformément aux exigences du paragraphe 5.6 de l’EN 1076:1997 ou équivalent,
par exemple à l'aide de raccords à bouchon fileté en métal munis de joints en PTFE.
6.3 Raccords des tubes à adsorption.
Il est possible de raccorder en série deux tubes à adsorption au cours de l'échantillonnage à l'aide de raccords à
bouchon fileté en métal munis de joints en PTFE.
6.4 Seringues, comprenant une seringue de précision pour liquides de 10µl de capacit é,graduée tous les
0,1µl, une seringue de pr écision étanche au gaz de 10µl de capacit é, graduée tous les 0,1µl et une seringue de
précision étanche au gaz de 1 ml de capacité,graduée tous les 0,01 ml.
6.5 Pompe d'échantillonnage.
Il convient que la pompe remplisse les exigences de l'EN 1232 [10] ou d'une norme équivalente.
La pompe d'échantillonnage doit êtreconformeaux réglementations de sécurité locales.
6.6 Tuyaux souples en plastique ou en caoutchouc, d'environ 90 cm de longueur, de diamètre approprié
pour garantir un raccord étanche à la pompeetautubed'échantillonnage ou au support de tube, le cas échéant. Il
convient d'utiliser des colliers de fixation pour maintenir le tube d'échantillonnage et la tuyauterie de raccordement.
Les tubes d'échantillonnage ne doivent pas être utilisés avec des tubes en plastique ou en caoutchouc en amont
de l'adsorbant. L’utilisation de tels tubes peut en effet introduire des impuretés ou adsorber les COV prélevés.
6.7 Appareil de mesure à bulles de savon, ou autre dispositif adaptéà l'étalonnage de la pompe.
Le débitmètre doit être étalonné de manière à assurer la traçabilité par rapport à l'étalondedébit primaire.
NOTE L'utilisation d'un débitmètre intégré non étalonné pour l'étalonnage des débits de pompe peut conduire à des
erreurs systématiques de l'ordre de plusieurs dizaines de pour cent.
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6.8 Chromatographe en phase gazeuse, muni d'un détecteur à ionisation de flamme ou de photoionisation,
d'un détecteur de masse ou autre détecteur adapté, capable de détecter une injection de toluène de 0,5 ng avec
un rapport signal:bruit de 5:1 au minimum.
Le chromatographe doit être reliéà une colonne capillaire capable de séparer les analytes àétudier des autres
composés.
6.9 Appareillage de désorption thermique,pour ladésorption thermique en deux étapes des tubes à
adsorption et le transfert des vapeurs désorbées dans un chromatographe en phase gazeuse par un courant de
gaz inerte.
Un appareillage type contient un mécanisme permettant de maintenir les tubes à désorber pendant qu'ils sont
simultanément chauffés et purgés avec du gaz vecteur inerte. La température de désorption et la duréesont
réglables, ainsi que le débit du gaz vecteur. Il convient que l'appareillage présente également d'autres accessoires,
tels qu'un système de chargement automatique des tubes d'échantillons, un système de vérification de l'étanchéité
et un piège de condensation placé sur la ligne de transfert afin de concentrer l'échantillon désorbé (10.2). Cet
échantillon, contenu dans le gaz de purge, est acheminé vers le chromatographe en phase gazeuse et la colonne
capillaire via une ligne de transfert chauffée.
6.10 Système d'injection,pour préparer les étalons par dopage au liquide.
Il est permis d'utiliser un injecteur de chromatographe en phase gazeuse conventionnel pour préparer les tubes
d'échantillons de référence. Cet injecteur peut être utilisé in situ, ou il peut être monté séparément. Il convient de
conserver la ligne de gaz vecteur allant vers l'injecteur. Il convient d'adapter l'arrière de l'injecteur au tube
d'échantillon si cela est nécessaire. Cette adaptation peut être réalisée à l'aide d'un assemblage de compression
muni d'un joint torique.
7 Conditionnement du tube d'échantillon
Avant utilisation, il convient de reconditionner les tubes en les désorbant à une température égale ou légèrement
supérieure à la température de désorption analytique (voir annexe E). Le temps de conditionnement type est de
10 min avec un débit de gaz vecteur de 100 ml/min. Il convient que le courant de gaz vecteur soit dans une
direction opposée à celle utilisée aucoursdel’échantillonnage. Il convient alors d'analyser les tubes à l'aide des
paramètres analytiques habituels afin de vérifier que le blanc de désorption thermique est suffisamment faible. Si le
blanc est inacceptable, il convient de reconditionner les tubes en répétant ce mode opératoire. Une fois
l'échantillon analysé, le tube peut être immédiatement réutilisé pour récupérer un nouvel échantillon. Il est toutefois
conseillé de vérifier le blanc de désorption thermique si les tubes restent inutilisés pendant une période prolongée
avant d'être réutilisés, ou si l'échantillonnage d'un autre analyte est envisagé. Il convient que les tubes soient
fermés hermétiquement avec des bouchons filetésmétalliques comportant des raccords à bague en PTFE et qu'ils
soient conservésdansun récipient étanche à l'air en dehors des périodes d'échantillonnage ou de
conditionnement.
NOTE Le niveau à blanc du tube à adsorption est acceptable si les pics d'artefacts ne sont pas supérieurs à 10 % des
aires types des analytesàétudier.
8 Étalonnage de la pompe
Étalonner la pompe avec un assemblage de tubes à adsorption représentatifs, montésen série, en utilisant un
appareil de mesure externe appropriéétalonné.
Il convient que l'une des extrémitésdu débitmètre étalonné soit à la pression atmosphérique afin de garantir un
bon fonctionnement.
9 Échantillonnage
Sélectionner un tube à adsorption (ou une combinaison de tubes) adapté au composé ou au mélange à
échantillonner. L'annexe D contient des lignes directrices portant sur les adsorbants adaptés.
Si plusieurs tubes doivent être utilisés, préparer un assemblage de tubes en connectant les tubes à l'aide d'un
raccord (6.3).
Fixer la pompe au tube à adsorption ou à l'assemblage de tubes à l'aide d'un tuyau souple en plastique ou en
caoutchouc de manière que le tube contenant l'adsorbant le plus fort soit le plus proche de la pompe.
Il convient que l'assemblage de tubes, s'il est utilisé pour un échantillonnage individuel, soit montéà la verticale
dans la zone respiratoire afin de minimiser l'effet de création de cheminements préférentiels. La pompe est fixéede
manière à occasionner le moins de gêne possible. Lorsque l'assemblage de tubes est utilisé pour l'échantillonnage
sur site fixe, un site d'échantillonnage convenable est choisi.
Mettre la pompe en marche et régler le débit de manière quelevolume d'échantillon recommandé soit prélevé
pendant la période de temps disponible. Le volume d'échantillon d'air recommandé pour les composés organiques
volatils couverts par la présentepartiede l’ISO 16017 est compris entre 1 litre et 10 litres. Si l'échantillon total est
susceptible de dépasser 1 mg (c'est-à-dire 1 mg pour chaque tube), le volume d'échantillon doit être réduit en
conséquence. Dans le cas contraire, il est possible qu'une surcharge se produise.
NOTE 1 Le rendement d'échantillonnage sera de 100 % (quantitatif), à condition de ne pas dépasser la capacité
d'échantillonnage des adsorbants. En cas de dépassement de cette capacité, de la vapeur s'échappera de l'assemblage de
tubes. Le volume de claquage peut être mesuré par échantillonnage à partir d'une atmosphère de vapeur normale, lors de la
surveillance de l'air rejeté avec un détecteur à ionisation de flamme ou un détecteur équivalent (une méthode appropriéeest
décrite à l'annexe A). En alternative, au lieu de déterminer directement le volume de claquage, il est admis de déterminer le
volume de rétention qui est liéà ce volume par une relation mathématique. Le volume de rétention est déterminé par
chromatographie à des températures élevées, puis les résultats sont extrapolés pour la température ambiante. Une méthode
adaptéeest décrite à l'annexe B.
Le volume de claquage des polymères poreux varie en fonction de la température de l'air ambiant. Il diminue d'un
facteur de 2 environ pour chaque augmentation de température de 10 °C. Il varie également avec le débit
d'échantillonnage, diminuant fortement à des débits inférieurs à 5ml/minousupérieurs à 500 ml/min. Les volumes
de claquage des tamis moléculaires au carbone sont moins affectés par la température et le débit; en revanche, ils
diminuent fortement aux concentrations élevées en vapeur organique volatile ou en cas d'humidité relative élevée.
Afin de garantir une marge de sécurité suffisante, on définit un volume d'échantillonnage de sécurité (SSV) qui ne
dépasse pas 70 % du volume de claquage de 5 % (voir A.1.1) ou 50 % du volume de rétention (voir B.1). Les
Tableaux 1 à 6 donnent des valeurs types pour les volumes de rétention et les volumes d'échantillonnage de
sécurité. Ces valeurs ont été déterminées par la méthode chromatographique (annexe B).
NOTE 2 Les volumes d'échantillonnage de sécurité donnés dans les Tableaux 1 à 6ont été déterminés par la méthode
chromatographique (annexe B). Les mesurages par la méthode directe (annexe A) [4] indiquent que la méthode
chromatographique donne une indication fiable de la capacité réelle de claquage, sauf dans des conditions de concentrations
élevées ou de très forte humidité. Ces mesurages [4] indiquent que les volumes de claquage à un taux d'humiditéélevé (80 %)
sont inférieurs à la valeur d'humidité basse d'un facteur de 2 environ pour les polymères poreux et d'un facteur de 10 pour les
adsorbants carbonés. Si des concentrations élevées [> 300 mg/m (100 ppm)] sont également prévues, il convient de réduire
d'un facteur de 2 les volumes de claquage pour les adsorbants carbonés.
Si les volumes d’échantillonnage de sécurité pour les composés sont estimés sans être cités au Tableau 1, cette
estimation est uniquement possible pour les composés étant situés entre les deux composéscitésd’homologues
d’un groupe chimique. Dans tous les autres cas, le volume d’échantillonnage de sécurité doit être expérimenté
avec des essais appropriés (par exemple des milieux d’échantillonnage en série similaires et une analyse
séparée).
Noter et enregistrer l'heure, la température, le débit ou la lecture du compteur (le cas échéant) et la pression
barométrique au moment où la pompe a été mise en marche. À la fin delapériode d'échantillonnage, noter et
enregistrer à nouveau le débit ou la lecture du compteur, arrêter la pompe, puis noter et enregistrer l'heure, la
température et la pression barométrique.
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Déconnecter l'assemblage de tubes d’échantillons et fermer hermétiquement les deux extrémités de chaque tube à
l'aide de joints de compression. Serrer suffisamment ces joints. Il convient que les tubes comportent une étiquette
unique. Il convient de ne pas utiliser de peintures ni de marqueurs contenant des solvants ou d'étiquettes
adhésives pour étiqueter les tubes.
Si les échantillons ne doivent pas être analysés dans les huit heures, ils doivent être placés dans un récipient
propre, en métal ou en verre, sans revêtement, hermétiquement clos et réfrigéré. Si possible, les échantillons
devraient être réfrigérés pendant le transport.
Enregistrer la température de l'air et la pression barométrique régulièrement au cours de l'échantillonnage s'il est
souhaitable d'exprimer les concentrations par rapport à des conditions spécifiques (11.1).
Il convient de préparer les blancs sur site en utilisant des tubes identiques à ceux utiliséspourl'échantillonnage et
de les soumettre au même mode opératoire de manipulation que les tubes d'échantillons, à l'exception de la
période réelle d'échantillonnage. Étiqueter ces blancs de manière appropriée.
NOTE 3 Puisque cette méthode utilise la désorption thermique, à moins que l’appareil de désorption thermique DT soit doté
du système pour piéger à nouveau l’échantillon aprèsl’analyse, ilneseprésentera généralement qu’une opportunité pour
analyser l’échantillon. Si l’échantillon est important et qu’il existe une possibilité de surcharge et/ou de claquage de l’échantillon,
il convient de prélever un deuxième échantillon à un débit inférieur.
10 Mode opératoire
10.1 Précautions de sécurité
La présente partie de l’ISO 16017 ne vise pas à traiter de tous les éventuels problèmes liés à la sécurité, associés
à son utilisation. Il relève de la responsabilité de l'utilisateur de la présente partie de l’ISO 16017 d'établir des
pratiques d'hygiène et de sécurité appropriées et de déterminer la possibilité d'appliquer les limitations
réglementaires avant l'utilisation de la présente partie de l’ISO 16017.
10.2 Désorption et analyse
Le tube à adsorption est placé dans un appareillage de désorption thermique compatible. L'air est purgé du tube
afin d'éviter les artefacts chromatographiques dus à l'oxydation thermique de l'adsorbant ou de la phase
stationnaire du chromatographe en phase gazeuse. Ensuite, chauffer le tube pour déplacer les vapeurs organiques
vers le chromatographe en phase gazeuse par un courant de gaz vecteur. Il convient que le courant de gaz à ce
stade soit dirigé dans la direction opposée à celle utilisée pendant l'échantillonnage, c'est-à-dire qu'il convient que
l'extrémité marquée du tube soit la plus proche possible de l'entrée de la colonne du chromatographe en phase
gazeuse. Il convient que le courant de gaz dans le tube soit généralement de l'ordre de 30 ml/min à 50 ml/min pour
un rendement de désorption optimal.
Pour la purge initiale de l'air, il est généralement nécessaire d'utiliser 10 fois le volume du tube (à savoir entre
20 ml et 30 ml) de gaz inerte afin de déplacer totalement le volume d'air (de 2 ml à 3 ml) contenu dans le tube.
Cependant, s'il faut utiliser des adsorbants fortement hydrophiles, il peut être nécessaire d'utiliser une purge plus
grande afin de réduire l'air absorbé et l'eau, pour empêcher la formation de glace, qui pourrait bloquer le piège de
condensation. Au cours de la période de purge, il convient de veiller à ce que le tube ne soit pas trop chauffé.
L'échantillon désorbé occupe un volume de plusieurs millilitres de gaz, et la concentration préalable est par
conséquent essentielle pour l'analyse par chromatographie en phase gazeuse sur colonne capillaire. Ceci peut être
réaliséà l'aide d'un petit piège de condensation d'adsorbant secondaire refroidi pouvant être désorbé suffisamment
rapidement à de faibles débits (< 5 ml/min) pour réduire le plus possible l'élargissement de bande et produire des
pics compatibles avec les capillaires. On peut également utiliser un piège secondaire vide, ou un piège contenant
un matériau inerte, tel que des billes de verre, pour concentrer préalablement l’écha
...