ISO 11480:1997
(Main)Pulp, paper and board — Determination of total chlorine and organically bound chlorine
Pulp, paper and board — Determination of total chlorine and organically bound chlorine
Pâtes, papier et carton — Dosage du chlore total et du chlore lié aux matières organiques
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 11480
First edition
1997-11-01
Pulp, paper and board — Determination of
total chlorine and organically bound
chlorine
Pâtes, papier et carton — Dosage du chlore total et du chlore lié aux
matières organiques
A
Reference number
ISO 11480:1997(E)
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ISO 11480:1997(E)
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 collab-
orates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on
all matters of electrotechnical standardization.
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 11480 was prepared by Technical Committee
ISO/TC 6, Paper, board and pulps.
Annex A of this International Standard is for information only.
© ISO 1997
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.
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Printed in Switzerland
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INTERNATIONAL STANDARD ISO ISO 11480:1997(E)
Pulp, paper and board — Determination of total chlorine
and organically bound chlorine
1 Scope
This International Standard specifies the determination of total and organically bound chlorine in pulp, paper and
board. It is applicable to all types of pulp, paper and board. The lower limit of the determination is about 20 mg/kg.
2 Normative references
The following standards contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of this
International Standard. At the time of publication, the editions indicated were valid. All standards are subject to
revision, and parties to agreements based on this International Standard are encouraged to investigate the
possibility of applying the most recent editions of the standards indicated below. Members of IEC and ISO maintain
registers of currently valid International Standards.
ISO 186:1994, Paper and board — Sampling to determine average quality.
ISO 287:1985, .
Paper and board — Determination of moisture content — Oven-drying method
ISO 638:1978, Pulps — Determination of dry matter content.
3 Definitions
For the purposes of this International Standard, the following definitions apply.
3.1 total chlorine: The total amount of the element chlorine present.
3.2 organically bound chlorine: The amount of organically bound chlorine present.
4 Principle
Determination of the chlorine content of the sample by combustion under controlled conditions in a quartz tube at
high temperature. The combustion gases are fed through an electrolyte solution where all chlorine, now transformed
to hydrogen chloride, is absorbed and determined by microcoulometry. For determination of the organically bound
chlorine content, the inorganic chlorine compounds are extracted with dilute nitric acid before combustion.
NOTES
1 If determination of organically bound chlorine is not required, the extraction with nitric acid is omitted.
2 Any bromine present will interfere and cause a positive error. For details, see clause 16.
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5 Chemicals and reagents
All chemicals used should be of analytical reagent grade. Water for the preparation of solutions, or used in the
procedure, shall be distilled water of high purity or equivalent. High blanks (see clause 11) can be due to impure
water. The water can then be purified by treating it with activated carbon (5.4).
5.1 Acid nitrate solution, stock solution. Dissolve 17 g of sodium nitrate (NaNO ) in distilled water. Add 1,4 ml
3
of nitric acid (HNO ) density 1,40 g/ml, and dilute to 1 litre with distilled water. (This solution is only required for the
3
determination of organically bound chlorine.)
5.2 Acid nitrate solution, working solution. Dilute 50 ml of the stock solution (5.1) to 1 litre with distilled water.
(This solution is only required for the determination of organically bound chlorine.)
5.3 Sulfuric acid (H SO ), density 1,84 g/ml.
2 4
5.4 Activated carbon, for adsorption of water-soluble organic material in the determination of organically bound
chlorine. (Suitable carbon is provided by manufacturers of combustion apparatus.)
5.5 Electrolyte solution, for use in the microcoulometer. Dilute 75 ml of glacial (98 %) acetic acid (CH COOH) to
3
100 ml with water.
NOTE — Addition of sodium perchlorate (NaClO ) and sulfamic acid (NH SO H) to the absorption solution is recommended
4 2 3
by some manufacturers of microcoulometers. Such additions are optional.
One manufacturer recommends a solution prepared by dissolving 1,35 g of sodium acetate (NaCH COO) in 850 ml of glacial
3
acetic acid and diluting to 1 000 ml with water.
5.6 Hydrochloric acid, c(HCl) = 0,010 0 mol/l.
5.7 Dissolve 110,3 mg of ClC H COOH in distilled water and dilute to
2-Chlorobenzoic acid reference solution.
6 4
100 ml in a volumetric flask. This solution contains 250 mg of organically bound chlorine per litre. Dilute the solution
as required before use.
5.8 Compressed gases. Oxygen is required for the combustion. Other gases may also be required in order to
control the combustion. It is essential that all gases used are free from chlorine and bromine in any form.
NOTE — It has been reported that chlorinated solvents have been used to clean the gas containers.
6 Precautions
Chlorine compounds in small quantities are present almost everywhere, in chemicals, on the surfaces of the
equipment, on the skin and in the laboratory air. It is therefore of utmost importance to take every measure to avoid
contamination of samples and solutions. Especially, the risk of contamination from the laboratory air should be
observed. Such contamination can come from reagents (solvents) stored in the laboratory as well as from outdoor
sources, for example a bleaching plant.
Clean all equipment before use with dilute nitric acid and flush with pure water.
7 Apparatus
Of the items listed below, items 7.1 through 7.4 are required only if organic chlorine has to be determined. Item 7.7
is required only if total chlorine has to be determined.
7.1 Conical flasks, 250 ml, of chemically resistant glass, with standard tapered glass stoppers or PTFE-lined
screw caps.
7.2 Shaker for the flasks (7.1) giving their contents a circular motion. Its power shall be adjustable so that the
contents are kept in motion without reaching the stopper.
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7.3 Filtering device for vacuum filtration on filters of diameter about 25 mm.
7.4 Filters, polycarbonate, nominal pore width 0,4 μm, diameter to fit the filtering device (7.3) and having a
maximum chlorine content of 0,5 μg.
Alternatively, specially designed filtering cups of heat-resistant glass or ceramic material may be used.
NOTE — If high blank values (11) are obtained, the reason may be contaminated filters. They should be washed before use
with stock solution (5.1) and then with water.
7.5 Combustion apparatus, consisting of a quartz tube connected to a cell for microcoulometric titration (7.6). A
multizone furnace can heat the middle section of the tube to at least 950 °C and preferably 1 000 °C. A boat of
quartz or other heat-resistant material fits into the tube. The boat can be moved from the cold end of the tube to its
hot section. The tube shall be wide enough to accommodate a boat loaded with a filter (7.4). The apparatus has an
oxygen supply and some means for maintaining a constant flow of oxygen through the tube. The oxygen stream
may be diluted with an inert gas, such as argon or nitrogen. The combustion gases are fed through the
microcoulometric cell for continuous titration of chloride ions.
If required, a heated washing device containing sulfuric acid (5.3) for cleaning and drying the gas stream may be
inserted between the outlet of the combustion tube and the cell.
7.6 Microcoulometer, enabling the determination of 2 μg of chloride ion with a coefficient of variation of less than
10 %, calculated from repeated determinations of chloride ion.
7.7 Sample cups, capacity about 1 ml, of quartz or other heat-resistant material, designed to fit into the sample
boat. The use of these cups is optional.
8 Pretreatment of the sample
Keep samples protected from ambient air in polyethylene bags or in packages of aluminium foil. Use protective
gloves whenever handling the sample. Check that no chlorine-containing material is transferred from the gloves to
the sample.
Air-dry wet pulp at a temperature not exceeding 40 °C. Using a separate sample, determine the dry matter content
as described in ISO 638 or ISO 287, as relevant.
Tear or cut the sample into small pieces using tweezers or scissors. The size of the pieces has to be adapted to the
nature of the sample as well as to the dimensions of the combustion equipment.
Split samples of pulp or paperboard to ensure complete soaking of the sample during the extraction step. If the
soaking is incomplete, the results for organically bound chlorine may be too high.
Grind samples of coated or multi-ply paper and paperboard in a small mill, Wiley type or similar. The mill must not
be used for other purposes in order to avoid contamination of samples. Clean the mill carefully after each use.
The total amount of sample required depends on its chlorine content and is limited by the dimensions of the
combustion apparatus. Normally the amount of sample required for
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 11480
Première édition
1997-11-01
Pâtes, papier et carton — Dosage du chlore
total et du chlore lié aux matières
organiques
Pulp, paper and board — Determination of total chlorine and organically
bound chlorine
A Numéro de référence
ISO 11480:1997(F)
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ISO 11480:1997(F)
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 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 11480 a été élaborée par le comité technique
ISO/TC 6, Papiers, cartons et pâtes.
L'annexe A de la présente Norme internationale est donnée uniquement à
titre d'information.
© ISO 1997
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cédé, 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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NORME INTERNATIONALE ISO ISO 11480:1997(F)
Pâtes, papier et carton — Dosage du chlore total et du
chlore lié aux matières organiques
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale prescrit une méthode de détermination de la teneur en chlore total et du chlore
organique, contenus dans les pâtes, papiers et cartons. Elle est applicable à tous les types de pâtes, papiers et
cartons. La limite inférieure de détermination est d'environ 20 mg/kg.
2 Références normatives
Les normes suivantes contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui en est faite, constituent des
dispositions valables pour la présente Norme internationale. Au moment de la publication, les éditions indiquées
étaient en vigueur. Toute norme est sujette à révision et les parties prenantes des accords fondés sur la présente
Norme internationale sont invitées à rechercher la possibilité d'appliquer les éditions les plus récentes des normes
indiquées ci-après. Les membres de la CEI et de l'ISO possèdent le registre des Normes internationales en vigueur
à un moment donné.
ISO 186:1994, Papier et carton — Échantillonnage pour déterminer la qualité moyenne.
ISO 287:1985, Papier et carton — Détermination de l'humidité — Méthode par séchage à l'étuve.
ISO 638:1978, Pâtes — Détermination de la teneur en matières sèches.
3 Définitions
Pour les besoins de la présente Norme internationale, les définitions suivantes s'appliquent.
3.1 chlore total: Quantité totale de l'élément chlore présent dans l'échantillon.
3.2 chlore organique: Quantité totale du chlore lié aux matières organiques présent dans l'échantillon.
4 Principe
Détermination de la teneur en chlore de l'échantillon par combustion à haute température, dans des conditions
contrôlées, à l'intérieur d'un tube en quartz. Les gaz de combustion passent dans une solution électrolytique où tout
le chlore, une fois transformé en acide chlorhydrique, est absorbé et dosé par microcoulométrie. Pour déterminer la
teneur du chlore organique, les composés chlorés inorganiques sont extraits à l'aide d'acide nitrique avant
combustion.
NOTES
1 Si le dosage du chlore organique s'avère inutile, l'extraction au moyen de l'acide nitrique n'est pas nécessaire.
2 Toute présence de brome est à l'origine d'interactions et d'erreurs positives dans les mesures. Pour plus de détails, voir
article 16.
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ISO 11480:1997(F)
5 Produits chimiques et réactifs
Il convient que tous les produits chimiques employés soient de qualité analytique. L'eau utilisée pour la préparation
des solutions et au cours de l'essai doit être une eau distillée de pureté élevée ou une eau équivalente. L'obtention
de valeurs à blanc élevées (voir article 11) peut être due à l'utilisation d'une eau impure. La purification de cette
dernière est réalisable par traitement sur charbon actif (voir 5.4).
5.1 Solution de nitrate acide de réserve. Mettre en solution 17 g de nitrate de sodium (NaNO ) dans de l'eau
3
distillée. Ajouter 1,4 ml d'acide nitrique (HNO ) de masse volumique 1,40 g/ml, et diluer à 1 l avec de l'eau distillée
3
(cette solution est nécessaire uniquement pour le dosage du chlore organique).
5.2 Solution de nitrate acide pour essai. Diluer 50 ml de la solution de réserve (5.1) à 1 l avec de l'eau distillée
(cette solution est nécessaire uniquement pour le dosage du chlore organique).
5.3 Acide sulfurique (H SO ), de masse volumique 1,84 g/ml.
2 4
5.4 Charbon actif, destiné à permettre l'absorption des matières organiques solubles dans l'eau au cours du
dosage du chlore organique (le charbon approprié est disponible auprès des fabricants d'appareils de combustion).
5.5 Solution électrolytique, pour utilisation dans le microcoulomètre. Diluer 75 ml d'acide acétique cristallisable à
98 % (CH COOH) à 100 ml, avec de l'eau.
3
NOTE — Certains fabricants de microcoulomètres recommandent l'ajout de perchlorate de sodium (NaClO ) et d'acide
4
amidosulfonique (NH SO H) dans la solution absorbante. Ces ajouts sont facultatifs.
2 3
Un fabricant recommande une solution préparée en faisant fondre 1,35 g d'acétate de sodium (NaCH COO) dans 850 ml
3
d'acide acétique cristallisable pour ensuite le diluer dans 1 000 ml d'eau.
5.6 (HCl) = 0,010 0 mol/l.
Acide chlorhydrique, c
5.7 Solution d'acide 2-chlorobenzoïque de référence
Mettre en solution 110,3 mg de ClC H COOH dans de l'eau distillée et diluer à 100 ml dans une fiole jaugée. Cette
6 4
solution contient 250 mg de chlore organique par litre. Diluer la solution avant usage selon les besoins.
5.8 Gaz comprimés
L'usage d'oxygène est nécessaire à la combustion. Le contrôle de cette dernière peut nécessiter l'usage d'autres
gaz. Il est primordial que tout gaz utilisé soit exempt de chlore ou de brome sous quelque forme que ce soit.
NOTE — Il a été signalé que des solvants chlorés ont été utilisés pour nettoyer les récipients contenant les gaz.
6 Précautions
Les composés chlorés sont présents presque partout, dans les substances chimiques, à la surface des
équipements ou de la peau, ou dans l'atmosphère du laboratoire d'essai. Il est donc absolument indispensable de
prendre toute disposition nécessaire pour éviter la contamination des échantillons ou des solutions. Il convient en
particulier d'être attentif aux risques de contamination par l'atmosphère du laboratoire, contamination pouvant être
provoquée aussi bien par des réactifs (solvants) entreposés dans le laboratoire, que par des facteurs externes, tels
que la proximité d'une installation de blanchiment.
Procéder au nettoyage de l'ensemble de l'équipement avant usage, au moyen d'acide nitrique dilué et rincer à l'eau
pure.
7 Appareillage
Parmi la liste des articles mentionnés ci-dessous, les paragraphes 7.1 et 7.4 sont uniquement nécessaires au
dosage du chlore organique; le paragraphe 7.7 est uniquement nécessaire au dosage du chlore total.
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ISO 11480:1997(F)
7.1 Fioles coniques, de 250 ml, en verre résistant aux substances chimiques, équipées de bouchons coniques
normalisés en verre ou de capuchons vissée en PTFE.
7.2 Agitateur de fioles (7.1), permettant une agitation du contenu par mouvement circulaire. La puissance doit
être réglable de manière à ce que le contenu des fioles soit agité sans atteindre les bouchons.
7.3 permettant le filtrage sous vide sur filtres d'un diamètre de 25 mm environ.
Dispositif de filtration,
7.4 Filtres, en polycarbonate, de largeur de pores nominale égale à 0,4 μm, de diamètre adapté au dispositif de
filtration (7.3), et de teneur en chlore maximale égale 0,5 μg.
Il est également possible d'utiliser des récipients de filtration de conception spéciale, en verre thermorésistant ou en
matériau céramique.
NOTE — L'obtention de valeurs à blanc élevées (11) peut être due à une contamination des filtres. Procéder au nettoyage
des ces derniers avant usage, au moyen de la solution de réserve (5.1), puis avec de l'eau.
7.5 Appareil de combustion, constitué d'un tube en quartz relié à une cuve de titrage microcoulométrique (7.6).
Il est possible, au moyen du four à zones multiples, de porter la partie médiane du tube à une température minimale
de 950 °C, ou de préférence 1 000 °C. Une nacelle en quartz, ou tout autre matière thermorésistante, est introduite
dans le tube. Elle peut être déplacée à l'intérieur du tube, de l'extrémité froide vers la partie chauffée. La largeur du
tube doit être suffisante pour permettre l'utilisation d'une nacelle chargée d'un filtre (7.4). L'appareil doit être équipé
d'une alimentation en oxygène ainsi que d'un dispositif permettant le maintien d'un débit d'oxygène constant à
travers le tube. Il est possible de diluer le flux d'oxygène à l'aide d'un gaz inerte tel que l'argon ou l'azote.
L'alimentation en gaz de combustion est assurée à travers la cuve microcoulométrique afin de réaliser le titrage en
continu des ions chlorure.
En cas de nécessité, il est possible d'insérer, entre l'extrémité du tube à combustion et la cuve, un dispositif de
nettoyage chauffant contenant de l'acide sulfurique (5.3), destiné au nettoyage et au séchage du courant gazeux.
7.6 Microcoulomètre, permettant d'effectuer le dosage de 2 μg d'ions chlorure, dont le coefficient de variation est
inférieur à 10 %, en répétant un nombre de dosages d'ions chlorure.
7.7 Coupelles à échantillons, de contenance approximative 1 ml, en quartz ou autre matière thermorésistante, et
de conception adaptée à la nacelle à échantillons. L'usage de ces coupelles est facultatif.
8 Traitement préalable de l'échantillon
Utiliser des gants de protection lors de toute manipulation des échantillons. Conserver ces derniers à l'abri de l'air
ambiant dans des sacs en polyéthylène ou en les emballant dans des feuilles d'aluminium. Vérifier qu'aucun
matériel contenant du chlore n'a été transféré par les gants à l'échantillon.
Sécher les pâtes humides à l'air, à une température n'excédant pas 40 °C. Déterminer la teneur en matière sèches,
à l'aide d'un échantillon distinct, conformément à l'ISO 638 ou à l'ISO 287, selon le cas.
Déchirer ou découper l'échantillon en petits morceaux, à l'aide d'une pince ou d'une paire de ciseaux. La taille des
morceaux doit être adaptée à la nature de l'échantillon, ainsi qu'aux dimensions de l'appareil de combustion.
Cliver les échantillons de pâte de papier ou de carton, afin de garantir leur imprégnation complète lors de la phase
d'extraction. En cas d'imprégnation incomplète, les valeurs relevées lors du dosage du chlore organique peuvent
être trop élevées.
Broyer les échantillons de papier et de carton couché ou multijets à l'aide d'un microbroyeur de type Wiley ou autre.
Ce dernier ne doit pas être utilisé à d'autres fins, de façon à éviter tout risque de contamination des échantillons.
Nettoyer soigneusement le broyeur après chaque utilisation.
La quantité totale d'échantillon nécessaire dépend de la teneur en chlore et est limitée par les dimensions de
l'appareil de combustion. Normalement, la quantité d'échantillon nécessaire à chaque dosage est comprise entre
10 mg et 60 mg.
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ISO 11480:1997(F)
Pour effectuer la détermination des deux paramètres, il est nécessaire d'utiliser quatre prises d'essai. Peser chaque
prise d'essai à 0,1 mg près. Il convient de veiller à ce que tous les échantillons soient de masse à peu près
identiq
...
Questions, Comments and Discussion
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