SIST ISO 16000-4:2013

SLOVENSKI STANDARD
SIST ISO 16000-4:2013
01-april-2013
1DGRPHãþD
SIST ISO 16000-4:2004
1RWUDQML]UDNGHO'RORþHYDQMHIRUPDOGHKLGD'LIX]LMVNDPHWRGDY]RUþHQMD
Indoor air - Part 4: Determination of formaldehyde - Diffusive sampling method
Air intérieur - Partie 4: Dosage du formaldéhyde - Méthode par échantillonnage diffusif
Ta slovenski standard je istoveten z: ISO 16000-4:2011
ICS:
13.040.20 Kakovost okoljskega zraka Ambient atmospheres
SIST ISO 16000-4:2013 en,fr
2003-01.Slovenski inštitut za standardizacijo. Razmnoževanje celote ali delov tega standarda ni dovoljeno.

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SIST ISO 16000-4:2013

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SIST ISO 16000-4:2013

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 16000-4
Second edition
2011-12-01

Indoor air —
Part 4:
Determination of formaldehyde —
Diffusive sampling method
Air intérieur —
Partie 4: Dosage du formaldéhyde — Méthode par échantillonnage
diffusif




Reference number
ISO 16000-4:2011(E)
©
ISO 2011

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SIST ISO 16000-4:2013
ISO 16000-4:2011(E)

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©  ISO 2011
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SIST ISO 16000-4:2013
ISO 16000-4:2011(E)
Contents Page
Foreword . iv
Introduction . vi
1  Scope . 1
2  Normative references . 1
3  Principle . 2
4  Reagents . 2
5  Apparatus . 3
6  Sampling . 4
7  Procedure . 4
7.1  Desorption and sample preparation . 4
7.2  Calibration . 4
7.3  HPLC analysis . 5
7.4  Determination of sample concentration . 6
7.5  Storage . 6
7.6  Determination of desorption efficiency . 6
8  Calculation . 6
8.1  Mass of DNPH-formaldehyde on the filter . 6
8.2  Concentration of formaldehyde in air . 7
9  Precision and uncertainty of the method . 7
10  Quality assurance/quality control . 8
11  Test report . 8
Annex A (informative) Typical designs of diffusive samplers . 9
Bibliography . 11

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SIST ISO 16000-4:2013
ISO 16000-4:2011(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 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 16000-4 was prepared by Technical Committee ISO/TC 146, Air quality, Subcommittee SC 6, Indoor air.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 16000-4:2004), which has been technically
revised, especially 7.2.
ISO 16000 consists of the following parts, under the general title Indoor air:
 Part 1: General aspects of sampling strategy
 Part 2: Sampling strategy for formaldehyde
 Part 3: Determination of formaldehyde and other carbonyl compounds in indoor air and test chamber
air — Active sampling method
 Part 4: Determination of formaldehyde — Diffusive sampling method
 Part 5: Sampling strategy for volatile organic compounds (VOCs)
 Part 6: Determination of volatile organic compounds in indoor and test chamber air by active sampling on
®
Tenax TA sorbent, thermal desorption and gas chromatography using MS or MS-FID
 Part 7: Sampling strategy for determination of airborne asbestos fibre concentrations
 Part 8: Determination of local mean ages of air in buildings for characterizing ventilation conditions
 Part 9: Determination of the emission of volatile organic compounds from building products and
furnishing — Emission test chamber method
 Part 10: Determination of the emission of volatile organic compounds from building products and
furnishing — Emission test cell method
 Part 11: Determination of the emission of volatile organic compounds from building products and
furnishing — Sampling, storage of samples and preparation of test specimens
 Part 12: Sampling strategy for polychlorinated biphenyls (PCBs), polychlorinated dibenzo-p-dioxins
(PCDDs), polychlorinated dibenzofurans (PCDFs) and polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs)
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SIST ISO 16000-4:2013
ISO 16000-4:2011(E)
 Part 13: Determination of total (gas and particle-phase) polychlorinated dioxin-like biphenyls (PCBs) and
polychlorinated dibenzo-p-dioxins/dibenzofurans (PCDDs/PCDFs) — Collection on sorbent-backed filters
 Part 14: Determination of total (gas and particle-phase) polychlorinated dioxin-like biphenyls (PCBs) and
polychlorinated dibenzo-p-dioxins/dibenzofurans (PCDDs/PCDFs) — Extraction, clean-up and analysis by
high-resolution gas chromatography and mass spectrometry
 Part 15: Sampling strategy for nitrogen dioxide (NO )
2
 Part 16: Detection and enumeration of moulds — Sampling by filtration
 Part 17: Detection and enumeration of moulds — Culture-based method
 Part 18: Detection and enumeration of moulds — Sampling by impaction
 Part 19: Sampling strategy for moulds
 Part 23: Performance test for evaluating the reduction of formaldehyde concentrations by sorptive
building materials
 Part 24: Performance test for evaluating the reduction of volatile organic compound (except
formaldehyde) concentrations by sorptive building materials
 Part 25: Determination of the emission of semi-volatile organic compounds by building products — Micro-
chamber method
 Part 26: Sampling strategy for carbon dioxide (CO )
2
 Part 28: Determination of odour emissions from building products using test chambers
The following parts are under preparation:
 Part 21: Detection and enumeration of moulds — Sampling from materials
 Part 27: Determination of settled fibrous dust on surfaces by SEM (scanning electron microscopy) (direct
method)
 Part 29: Test methods for VOC detectors
 Part 30: Sensory testing of indoor air
 Part 31: Measurement of flame retardants and plasticizers based on organophosphorus compounds —
Phosphoric acid ester
 Part 32: Investigation of constructions on pollutants and other injurious factors — Inspections
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SIST ISO 16000-4:2013
ISO 16000-4:2011(E)
Introduction
Formaldehyde has a high potential toxicity, and therefore, its determination is of interest as an indoor air
pollutant. Formaldehyde is an irritant that may cause allergic reactions and other health issues.
Formaldehyde is the simplest carbonyl compound, with one carbon, one oxygen and two hydrogen atoms. In
its monomolecular state, it is a colourless, pungent, reactive gas. It has been used in the production of urea-
formaldehyde resins, adhesives and insulating foams. Emissions from particle (chip) board and wall insulation
are the major sources of formaldehyde in indoor air.
This part of ISO 16000 is intended to be used for characterizing indoor air following the sampling strategy for
formaldehyde specified in ISO 16000-2. ISO 16000-1 gives general requirements for the measurement of
indoor air pollutants and the important conditions to be observed before or during the sampling of individual
pollutants or groups of pollutants.
An active formaldehyde measurement procedure (reference method) is specified in ISO 16000-3.
Aspects of the determination (sampling and analysis) and the sampling strategy of specific pollutants or
groups of pollutants are specified in the other parts of ISO 16000.
[6][7] [1]–[5]
ISO 16017 and ISO 12219 also focus on volatile organic compound (VOC) measurements.

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SIST ISO 16000-4:2013
INTERNATIONAL STANDARD ISO 16000-4:2011(E)

Indoor air —
Part 4:
Determination of formaldehyde — Diffusive sampling method
WARNING — Persons using this part of ISO 16000 should be familiar with normal laboratory practice.
This part of ISO 16000 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 part of ISO 16000 specifies a determination of formaldehyde in indoor air using a diffusive sampler with
solvent desorption and high performance liquid chromatography (HPLC).
1 )
The test method is applicable to the measurement of formaldehyde in indoor air over the range from
3 3
0,001 mg/m to 1,0 mg/m for a sampling period of between 24 h and 72 h. For sampling periods of 24 h, the
3 3 3 3
applicable concentration range is 0,003 mg/m to 1 mg/m , and for 72 h it is 0,001 mg/m to 0,33 mg/m .
NOTE Confirmed samplers with respect to measurement sensitivity and precision can apply to short-term sampling
(less than 24 h).
The method is suitable for measurements in atmospheres with conventional indoor air relative humidity and
for monitoring at air velocities as low as 0,02 m/s. The chromatographic step in the method is designed to
eliminate potential interferences, including those due to the presence of other carbonyl compounds. The
sampling method gives a time-weighted average result.
NOTE There are several diffusive samplers with various designs and shapes commercially available. They are all
based on the reaction of 2,4-dinitrophenylhydrazine with formaldehyde. They are not specifically described in this part of
ISO 16000 to avoid any impression that ISO favours one model over another.
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 16000-2, Indoor air — Part 2: Sampling strategy for formaldehyde
ISO 16000-3:2011, Indoor air — Part 3: Determination of formaldehyde and other carbonyl compounds in
indoor air and test chamber air — Active sampling method
ISO/IEC 17025, General requirements for the competence of testing and calibration laboratories
EN 13528-2, Ambient air quality — Diffusive samplers for the determination of concentrations of gases and
vapours — Requirements and test methods — Part 2: Specific requirements and test methods

1) Instead of systematic IUPAC nomenclature, traditional names are used in this part of ISO 16000, e.g. “formaldehyde”
is used instead of “methanal”.
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SIST ISO 16000-4:2013
ISO 16000-4:2011(E)
3 Principle
The diffusive sampler is exposed to air for a defined time period. The rate of sampling depends on the
diffusion coefficient of formaldehyde, and is proportional to the cross-sectional area of the opening of the
monitor and inversely proportional to the length of the diffusion zone of the monitor. This rate is known as the
diffusive uptake rate of the sampler, and has been determined by prior calibration in a standard atmosphere.
The formaldehyde vapour migrates into the sampler by diffusion and is collected on a strip of cellulose paper
loaded with silica gel, which has been coated with 2,4-dinitrophenylhydrazine (DNPH) and phosphoric acid.
A stable hydrazone is formed which can be desorbed by acetonitrile and the solution analysed by means of a
high performance liquid chromatograph (HPLC) equipped with an ultraviolet (UV) detector. The diffusive
sampler may also be used for personal sampling, for which purpose it is attached to the clothing of the person
being monitored.
4 Reagents
During the analysis use only chemicals of recognized grade.
4.1 2,4-Dinitrophenylhydrazine, recrystallized at least twice with UV-grade acetonitrile (4.2) before use.
4.2 Acetonitrile, HPLC UV grade (each batch of solvent should be tested before use).
4.3 Concentrated hydrochloric acid, 36,5 % to 38 % (mass fraction),   1,19 kg/l.
4.4 Nitrogen, high-purity grade (best source).
4.5 Water, HPLC grade.
4.6 Formaldehyde, 37 % solution (mass fraction).
4.7 Ethanol, 95 % (mass fraction).
4.8 Methanol, HPLC grade.
4.9 Phosphoric acid, 85 % (mass fraction).
4.10 Glycerin, 20 % (volume fraction).
4.11 Formaldehyde dinitrophenylhydrazone (DNPH-formaldehyde).
WARNING — 2,4-Dinitrophenylhydrazine is explosive in the dry state. Handle with extreme care. It is
also toxic (in the rat, LD  654 mg/kg), has been shown to be mutagenic in some tests, and is irritating
50
to the eyes and skin.
Weigh 2 g of 2,4-dinitrophenylhydrazine (4.1) and place in a 500 ml flask. Add 10 ml of concentrated
hydrochloric acid (HCI) (4.3) with stirring. Dissolve the yellow precipitate formed in 200 ml of ethanol (4.7).
Filter the solution to remove undissolved hydrazine hydrochloride (DNPH·HCl). To the filtered solution, add
0,8 ml of formaldehyde. Collect by filtration the yellowish DNPH-formaldehyde precipitate formed, and wash
with 5 ml cold ethanol. Recrystallize the precipitate twice from hot ethanol and allow to dry in air. Check the
purity of the DNPH-formaldehyde derivative by melting-point determination (166 °C) or HPLC analysis (purity
99 % mass fraction). If the impurity level is not acceptable, recrystallize the derivative in ethanol. Repeat the
purity check and recrystallization, as necessary, until an acceptable level of purity (e.g. 99 % mass fraction) is
achieved. The DNPH-formaldehyde derivative should be stored under refrigeration (4 °C) and protected from
light. It should be stable for at least 6 months.
NOTE Storage under nitrogen or argon further prolongs the lifetime of the derivative. DNPH derivatives of
formaldehyde for use as standards are commercially available both in the form of pure crystals and as individual or mixed
stock solutions in acetonitrile.
2 © ISO 2011 – All rights reserved

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SIST ISO 16000-4:2013
ISO 16000-4:2011(E)
4.12 DNPH-formaldehyde calibration standards. Accurately weigh about 10 mg of DNPH-formaldehyde
derivative (4.11), place in a 100 ml one-mark volumetric flask, and make up to the mark with acetonitrile (4.2).
Shake the flask until the crystals are dissolved. Prepare a minimum of five calibration standards in the range
1 µg/ml to 140 µg/ml (equivalent to 0,14 µg/ml to 20 µg/ml formaldehyde) by dilution of aliquots of the DNPH-
formaldehyde solution with acetonitrile.
Store all standard solutions in tightly capped containers in a refrigerator and protected from light. Allow them
to equilibrate to room temperature before use. They should be replaced after 4 weeks.
4.13 DNPH coating solution. Weigh 900 mg of DNPH · HCl that has been recrystallized twice from HCI
(c  4 mol/l) into a flask. Add 1,7 ml of concentrated phosphoric acid (4.9), glycerin in ethanol (4.10), and
180 ml of acetonitrile (4.2).
4.14 Coated silica gel filter. The uncoated filter, a cellulose paper loaded with silica gel, is commercially
available in rolls from which required sizes can be cut. The size of the coated silica gel filter depends on the
construction of the diffusive sampler. For example, for a sampler requiring a 20 mm  45 mm filter, add 0,5 ml
of DNPH coating solution (4.13) dropwise to the filter using a pipette. Dry the coated filters on a glass surface
in an oven at 85 °C for 15 min. For other filter sizes, adjust the volume of coating solution accordingly. Place
the coated filter in the diffusive sampler (5.1). An additional coated filter is enclosed in a metal gauze and this
is used to absorb any formaldehyde in the air in the container used for storage of the diffusive sampler (see
Clause 6). Coated silica gel filters have been found to be stable for at least 6 months when stored at 4 °C in
the absence of light.
Blank coated filters prepared and stored according to this part of ISO 16000 should contain less than 0,7 µg of
DNPH-formaldehyde per filter of dimension 20 mm  20 mm (equivalent to 0,1 µg of formaldehyde).
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 16000-4
Deuxième édition
2011-12-01


Air intérieur —
Partie 4:
Dosage du formaldéhyde — Méthode par
échantillonnage diffusif
Indoor air
Part 4: Determination of formaldehyde — Diffusive sampling method




Numéro de référence
ISO 16000-4:2011(F)
©
ISO 2011

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ISO 16000-4:2011(F)

DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT


©  ISO 2011
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'ISO à l'adresse ci-après ou du comité membre de l'ISO dans le pays du demandeur.
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Publié en Suisse

ii © ISO 2011 – Tous droits réservés

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ISO 16000-4:2011(F)
Sommaire Page
Avant-propos . iv
Introduction . vi
1  Domaine d'application . 1
2  Références normatives . 1
3  Principe . 2
4  Réactifs . 2
5  Appareillage . 4
6  Échantillonnage . 4
7  Mode opératoire . 5
7.1  Désorption et préparation de l'échantillon . 5
7.2  Étalonnage . 5
7.3  Analyse par CLHP . 5
7.4  Détermination de la concentration de l'échantillon . 7
7.5  Stockage . 7
7.6  Détermination de l'efficacité de désorption . 7
8  Calculs . 7
8.1  Masse de DNPH-formaldéhyde sur le filtre . 7
8.2  Concentration du formaldéhyde dans l'air . 7
9  Fidélité et incertitude de la méthode . 8
10  Assurance qualité/contrôle qualité . 8
11  Rapport d'essai . 9
Annexe A (informative) Conceptions types d'échantillonneurs par diffusion . 10
Bibliographie . 12

© ISO 2011 – Tous droits réservés iii

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ISO 16000-4:2011(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 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 16000-4 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 146, Qualité de l'air, sous-comité SC 6, Air
intérieur.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 16000-4:2004), qui a fait l'objet d'une
révision technique, en particulier en 7.2.
L'ISO 16000 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Air intérieur:
 Partie 1: Aspects généraux de la stratégie d'échantillonnage
 Partie 2: Stratégie d'échantillonnage du formaldéhyde
 Partie 3: Dosage du formaldéhyde et d'autres composés carbonylés dans l'air intérieur et dans l'air des
chambres d'essai — Méthode par échantillonnage actif
 Partie 4: Dosage du formaldéhyde — Méthode par échantillonnage diffusif
 Partie 5: Stratégie d'échantillonnage pour les composés organiques volatils (COV)
 Partie 6: Dosage des composés organiques volatils dans l'air intérieur des locaux et chambres d'essai
®
par échantillonnage actif sur le sorbant Tenax TA , désorption thermique et chromatographie en phase
gazeuse utilisant MS ou MS-FID
 Partie 7: Stratégie d'échantillonnage pour la détermination des concentrations en fibres d'amiante en
suspension dans l'air
 Partie 8: Détermination des âges moyens locaux de l'air dans des bâtiments pour caractériser les
conditions de ventilation
 Partie 9: Dosage de l'émission de composés organiques volatils de produits de construction et d'objets
d'équipement — Méthode de la chambre d'essai d'émission
iv © ISO 2011 – Tous droits réservés

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ISO 16000-4:2011(F)
 Partie 10: Dosage de l'émission de composés organiques volatils de produits de construction et d'objets
d'équipement — Méthode de la cellule d'essai d'émission
 Partie 11: Dosage de l'émission de composés organiques volatils de produits de construction et d'objets
d'équipement — Échantillonnage, conservation des échantillons et préparation d'échantillons pour essai
 Partie 12: Stratégie d'échantillonnage des polychlorobiphényles (PCB), des polychlorodibenzo-p-dioxines
(PCDD), des polychlorodibenzofuranes (PCDF) et des hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP)
 Partie 13: Dosage des polychlorobiphényles (PCB) de type dioxine et des polychlorodibenzo-p-dioxines
(PCDD)/polychlorodibenzofuranes (PCDF) totaux (en phase gazeuse et en phase particulaire) —
Collecte sur des filtres adsorbants
 Partie 14: Dosage des polychlorobiphényles (PCB) de type dioxine et des polychlorodibenzo-p-dioxines
(PCDD)/polychlorodibenzofuranes (PCDF) totaux (en phase gazeuse et en phase particulaire) —
Extraction, purification et analyse par chromatographie en phase gazeuse haute résolution et
spectrométrie de masse
 Partie 15: Stratégie d'échantillonnage du dioxyde d'azote (NO )
2
 Partie 16: Détection et dénombrement des moisissures — Échantillonnage par filtration
 Partie 17: Détection et dénombrement des moisissures — Méthode par culture
 Partie 18: Détection et dénombrement des moisissures — Échantillonnage par impaction
 Partie 19: Stratégie d'échantillonnage des moisissures
 Partie 23: Essai de performance pour l'évaluation de la réduction des concentrations en formaldéhyde
par des matériaux de construction sorptifs
 Partie 24: Essai de performance pour l'évaluation de la réduction des concentrations en composés
organiques volatils (sauf formaldéhyde) par des matériaux de construction sorptifs
 Partie 25: Dosage de l'émission de composés organiques semi-volatils des produits de construction —
Méthode de la micro-chambre
 Partie 26: Stratégie d'échantillonnage du dioxyde de carbone (CO )
2
 Partie 28: Détermination des émissions d'odeurs des produits de construction au moyen de chambres
d'essai
Les parties suivantes sont en cours d'élaboration:
 Partie 21: Détection et dénombrement des moisissures — Échantillonnage à partir de matériaux
 Partie 27: Détermination de la poussière fibreuse déposée sur les surfaces par microscopie électronique
à balayage (MEB) (méthode directe)
 Partie 29: Méthodes d'essai pour détecteurs de composés organiques volatils (COV)
 Partie 30: Essai sensoriel de l'air intérieur
 Partie 31: Mesurage des ignifugeants basés sur des composés organophosphorés — Ester d'acide
phosphorique
 Partie 32: Investigation de polluants et autres facteurs nocifs dans les constructions — Inspections
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ISO 16000-4:2011(F)
Introduction
Le formaldéhyde ayant un potentiel de toxicité élevé, son dosage présente par conséquent un intérêt en tant
que polluant de l'air intérieur. Le formaldéhyde est un irritant susceptible de provoquer des réactions
allergiques et d'autres problèmes de santé.
Le formaldéhyde est le composé carbonylé le plus simple, avec un atome de carbone, un atome d'oxygène et
deux atomes d'hydrogène. Sous sa forme monomoléculaire, c'est un gaz réactif incolore et âcre. Il a été utilisé
dans la production de résines, d'adhésifs et de mousses isolantes d'urée formaldéhyde. Les émissions des
panneaux de particules (copeaux) et des isolations murales sont les principales sources de formaldéhyde
dans l'air intérieur.
La présente partie de l'ISO 16000 est destinée à être utilisée pour caractériser l'air intérieur selon la stratégie
d'échantillonnage du formaldéhyde spécifiée dans l'ISO 16000-2. L'ISO 16000-1 décrit des exigences
générales relatives au mesurage des polluants de l'air intérieur et les conditions qu'il est important de
respecter avant ou pendant l'échantillonnage de polluants ou de groupes de polluants.
Une méthode par échantillonnage actif du formaldéhyde (méthode de référence) est spécifiée dans
l'ISO 16000-3.
Les détails du dosage (échantillonnage et analyse) ainsi que la stratégie d'échantillonnage des polluants
spécifiques ou des groupes de polluants sont spécifiés dans les autres parties de l'ISO 16000.
[6][7] [1]–[5]
L'ISO 16017 et l'ISO 12219 portent également sur les mesurages relatifs aux composés organiques
volatils (COV).

vi © ISO 2011 – Tous droits réservés

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NORME INTERNATIONALE ISO 16000-4:2011(F)

Air intérieur —
Partie 4:
Dosage du formaldéhyde — Méthode par échantillonnage diffusif
AVERTISSEMENT — Il convient que l'utilisateur de la présente partie de l'ISO 16000 connaisse bien
les pratiques courantes de laboratoire. La présente partie de l'ISO 16000 n'a pas pour but de traiter
tous les problèmes de sécurité qui sont, le cas échéant, liés à son utilisation. Il incombe à l'utilisateur
d'établir des pratiques appropriées en matière d'hygiène et de sécurité et de s'assurer de la
conformité à la réglementation nationale en vigueur.
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO 16000 spécifie un dosage du formaldéhyde dans l'air intérieur au moyen d'un
échantillonneur par diffusion avec désorption de solvant et chromatographie en phase liquide à haute
performance (CLHP).
1)
La méthode d'essai s'applique au mesurage du formaldéhyde dans l'air intérieur dans une gamme comprise
3 3
entre 0,001 mg/m et 1,0 mg/m pour une période d'échantillonnage comprise entre 24 h et 72 h. Pour des
3
périodes d'échantillonnage de 24 h, la gamme de concentration applicable est comprise entre 0,003 mg/m et
3 3 3
1 mg/m , et pour des périodes de 72 h, elle est comprise entre 0,001 mg/m et 0,33 mg/m .
NOTE Des échantillonneurs validés en termes de sensibilité et de fidélité de mesurage peuvent être utilisés pour
l'échantillonnage à court terme (moins de 24 h).
La méthode convient à des mesurages réalisés dans des atmosphères ayant une humidité relative dans l'air
intérieur normale et pour la surveillance à des vitesses d'air de l'ordre de 0,02 m/s. L'étape de
chromatographie prévue dans la méthode est destinée à permettre l'élimination des interférences potentielles,
notamment celles dues à la présence d'autres composés carbonylés. La méthode d'échantillonnage fournit un
résultat moyen pondéré dans le temps.
NOTE Il existe plusieurs échantillonneurs par diffusion de conceptions et de formes différentes disponibles dans le
commerce. Ils reposent tous sur la réaction de la 2,4-dinitrophénylhydrazine avec le formaldéhyde. Ils ne sont pas
spécifiquement décrits dans la présente partie de l'ISO 16000 pour éviter toute impression que l'ISO favorise un modèle
plutôt qu'un autre.
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 16000-2, Air intérieur — Partie 2: Stratégie d'échantillonnage du formaldéhyde
ISO 16000-3:2011, Air intérieur — Partie 3: Dosage du formaldéhyde et d'autres composés carbonylés dans
l'air intérieur et dans l'air des chambres d'essai — Méthode par échantillonnage actif

1) Plutôt que la nomenclature systématique de l'IUPAC, la présente partie de l'ISO 16000 utilise les noms traditionnels,
par exemple «formaldéhyde» est utilisé au lieu de «méthanal».
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ISO 16000-4:2011(F)
ISO/CEI 17025, Exigences générales concernant la compétence des laboratoires d'étalonnages et d'essais
EN 13528-2, Qualité de l'air — Échantillonneurs par diffusion pour la détermination des concentrations des
gaz et des vapeurs — Exigences et méthodes d'essai — Partie 2: Exigences spécifiques et méthodes d'essai
3 Principe
L'échantillonneur par diffusion est exposé à l'air pendant une durée définie. Le taux d'échantillonnage dépend
du coefficient de diffusion du formaldéhyde et est proportionnel à l'aire de la section transversale d'ouverture
de l'échantillonneur et inversement proportionnel à la longueur de sa zone de diffusion. Ce taux est appelé
débit d'échantillonnage par diffusion de l'échantillonneur et est déterminé par étalonnage préalable en
atmosphère normalisée. La vapeur de formaldéhyde migre à l'intérieur de l'échantillonneur par diffusion et est
recueillie sur une bande de papier de cellulose, chargée de gel de silice imprégnée de
2,4-dinitrophénylhydrazine (DNPH) et d'acide phosphorique. Un hydrazone stable se forme, qui peut être
désorbé par l'acétonitrile; la solution peut ensuite être analysée au moyen d'un chromatographe en phase
liquide à haute performance (CLHP) équipé d'un détecteur d'absorbance dans l'ultraviolet (UV).
L'échantillonneur par diffusion peut également être utilisé pour l'échantillonnage individuel, auquel cas il est
fixé aux vêtements de la personne faisant l'objet d'une surveillance.
4 Réactifs
Au cours de l'analyse, utiliser uniquement des produits chimiques de qualité reconnue.
4.1 2,4-Dinitrophénylhydrazine, recristallisée au moins deux fois à l'aide d'acétonitrile de qualité UV (4.2)
avant utilisation.
4.2 Acétonitrile, de qualité UV-CLHP (il convient de soumettre à essai chaque lot de solvant avant
utilisation).
4.3 Acide chlorhydrique concentré, 36,5 % à 38 % (fraction massique),  = 1,19 kg/l.
4.4 Azote, très pur (meilleure origine).
4.5 Eau, de qualité CLHP.
4.6 Formaldéhyde, solution à 37 % (fraction massique).
4.7 Éthanol, à 95 % (fraction massique).
4.8 Méthanol, de qualité CLHP.
4.9 Acide phosphorique, à 85 % (fraction massique).
4.10 Glycérine, à 20 % (fraction volumique).
4.11 Formaldéhyde dinitrophényl hydrazone (DNPH-formaldéhyde).
AVERTISSEMENT — La 2,4-dinitrophénylhydrazine est explosive lorsqu'elle est à l'état sec. Manipuler
ce produit en prenant d'extrêmes précautions. Elle est également toxique (chez le rat,
LD  654 mg/kg). Certains essais ont démontré qu'elle était mutagène et elle est irritante pour la peau
50
et les yeux.
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ISO 16000-4:2011(F)
Peser 2 g de 2,4-dinitrophénylhydrazine (4.1) et les verser dans une fiole de 500 ml. Ajouter 10 ml d'acide
chlorhydrique concentré (HCl) (4.3) en agitant. Dissoudre le précipité jaune formé dans 200 ml d'éthanol (4.7).
Filtrer la solution afin d'éliminer le chlorhydrate d'hydrazine (DNPH,HCl) non dissous. Ajouter 0,8 ml de
formaldéhyde à la solution filtrée. Recueillir le précipité jaunâtre formé constitué de DNPH-formaldéhyde par
filtration et rincer avec 5 ml d'éthanol froid. Recristalliser deux fois le précipité à partir d'éthanol chaud et
laisser sécher à l'air. Vérifier la pureté du dérivé DNPH-formaldéhyde par détermination du point de fusion
(166 °C) ou au moyen d'une analyse CLHP (pureté 99 % en fraction massique). Si le taux d'impureté n'est
pas acceptable, recristalliser le dérivé dans de l'éthanol. Vérifier de nouveau la pureté et recristalliser si
nécessaire jusqu'à atteindre un niveau de pureté acceptable (par exemple 99 % en fraction massique). Il
convient de conserver le dérivé DNPH-formaldéhyde au frais (4 °C) et à l'abri de la lumière. Il convient qu'il
reste stable pendant au moins six mois.
NOTE Le stockage sous azote ou argon permet de prolonger la durée de vie du dérivé. Les dérivés DNPH de
formaldéhyde prévus pour être utilisés comme étalons sont disponibles dans le commerce à la fois sous la forme de
cristaux purs et sous la forme de solutions mères individuelles ou mélangées dans de l'acétonitrile.
4.12 Étalons de DNPH-formaldéhyde. Peser précisément et verser dans une fiole jaugée à un trait de
100 ml environ 10 mg de dérivé DNPH-formaldéhyde (4.11), puis compléter au volume avec de
l'acétonitrile (4.2). Agiter la fiole jusqu'à dissolution des cristaux. Préparer au moins cinq étalons dans la
gamme comprise entre 1 µg/ml et 140 µg/ml (ce qui équivaut à une quantité de formaldéhyde comprise entre
0,14 µg/ml et 20 µg/ml) par dilution d'aliquotes de solution de DNPH-formaldéhyde dans l'acétonitrile.
Conserver toutes les solutions étalons dans des récipients bien fermés, au réfrigérateur et à l'abri de la
lumière. Les laisser s'équilibrer à température ambiante avant utilisation. Il convient de les remplacer au bout
de quatre semaines.
4.13 Solution d'imprégnation de DNPH. Peser 900 mg de DNPH,HCl ayant été recristallisé deux fois à
partir d'HCl (c  4 mol/l) dans une fiole. Ajouter 1,7 ml d'acide phosphorique concentré (4.9), de glycérine
dans de l'éthanol (4.10) et 180 ml d'acétonitrile (4.2).
4.14 Filtre de gel de silice imprégné. Le filtre non imprégné, un papier de cellulose chargé de gel de silice,
est disponible dans le commerce sous la forme de rouleaux dans lesquels il est possible de découper la taille
souhaitée. La taille du filtre de gel de silice imprégné dépend du type de construction de l'échantillonneur par
diffusion. Par exemple pour un échantillonneur nécessitant un filtre de 20 mm  45 mm, ajouter au filtre 0,5 ml
de solution d'imprégnation de DNPH (4.13) goutte à goutte à l'aide d'une pipette. Pour sécher les filtres
imprégnés, les placer dans une étuve sur une surface en verre, à 85 °C pendant 15 min. Pour d'autres tailles
de filtre, ajuster le volume de solution d'imprégnation en conséquence. Installer le filtre imprégné dans
l'échantillonneur par diffusion (5.1). Un filtre imprégné supplémentaire est enfermé dans une grille métallique;
il sert à absorber tout formaldéhyde présent dans l'air à l'intérieur du récipient de stockage de l'échantillonneur
par diffusion (voir Article 6). Les filtres de gel de silice imprégnés sont reconnus stables pendant au moins six
mois lorsqu'ils sont conservés à 4 °C à l'abri de la lumière.
Il convient que les blancs de filtres imprégnés, préparés et conservés conformément à la présente partie de
l'ISO 16000, contiennent moins de 0,7 µg de DNPH-formaldéhyde pour un filtre de dimension
20 mm  20 mm (ce qui équivaut à 0,1 µg de formaldéhyde).
NOTE La présente partie de l'ISO 16000 indique à l'utilisateur le mode de préparation d'un filtre imprégné prévu pour
être utilisé dans un échantillonneur, mais les échantillonneurs disponibles dans le commerce qui contiennent un filtre déjà
préparé présentent l'avantage d'avoir une fabrication plus uniforme et des niveaux de blanc potentiellement moindres.
Pour la conception des échantillonneurs commercialisés, voir l'Annexe A et la Bibliographie.
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5 Appareillage
Appareillage de laboratoire habituel et éléments suivants.
5.1 Échantillonneur par diffusion. Les appareils disponibles dans le commerce ou fabriqués en
laboratoire peuvent être utilisés dans la mesure où ils sont conformes aux exigences de performance (pour la
conception de l'échantillonneur, voir Figure A.1). Le débit d'échantillonnage par diffusion doit être indépendant
3 3
de la concentration dans l'air qui est comprise entre 0,001 mg/m et 0,33 mg/m pendant 72 h et entre
3 3
0,003 mg/m et 1,0 mg/m pendant 24 h. L'humidité ne doit avoir aucun effet sur le débit d'échantillonnage
jusqu'à 80 % d'humidité relative (HR) et le débit d'échantillonnage ne doit pas être significativement influencé
par des vitesses de l'air ambiant de l'ordre de 0,02 m/s. Il peut s'avérer nécessaire d'utiliser un socle ou une
attache pour positionner l'échantillonneur pendant son fonctionnement. Lorsqu'il n'est pas utilisé, conserver
l'échantillonneur dans un récipient de protection hermétique doté d'un filtre imprégné protecteur (enfermé
dans une grille métallique). Conserver le récipient au réfrigérateur (voir 7.5).
Pour cet échantillonneur, le filtre imprégné est placé en dessous d'une surface en plastique percée de
plusieurs trous. Pour ouvrir l'échantillonneur, faire coulisser le couvercle du système de manière à exposer les
trous à l'air; pour le fermer, remettre le couvercle en place.
Un appareil disponible dans le commerce ou fabriqué en laboratoire peut être utilisé pour des périodes
inférieures à 24 h dans la mesure où il est conforme aux exigences de performance.
D'autres conceptions d'échantillonneurs sont présentées aux Figures A.2 et A.3. Le moniteur de
l'échantillonneur par diffusion doit posséder une ouverture et avoir une longueur appropriée de la zone de
diffusion.
NOTE Des lignes directrices concernant la conception et les modes opératoires d'essai de performance d'un
échantillonneur par diffusion sont données dans l'EN 13528-2. Ces essais requièrent des atmosphères normalisées pour
permettre de déterminer le débit d'échantillonnage par diffusion de l'échantillonneur dans différentes conditions de
température, d'humidité, de vitesse d'air, de temps d'exposition et de concentration de gaz correspondant à l'usage de
l'échantillonneur prévu. Des exemples d'études des performances d'un échantillonneur par diffusion pour le mesurage du
formaldéhyde dans l'air sont donnés dans la Bibliographie.
5.2 Chromatographe en phase liquide à haute performance (CLHP), comportant une ou deux pompes à
solvant, une ou plusieurs cuve(s) à solvant, un mélangeur de solvant, une colonne à phase inversée, un four
de colonne, un régulateur de pompe et un système de traitement des données.
La colonne doit être reliée à un détecteur UV pouvant mesurer une absorbance à une longueur d'onde de
360 nm.
Il convient que l'appareil et le mode opératoire permettent de détecter une concentration de
DNPH-formaldéhyde égale à 0,21 µg/ml (ce qui équivaut à 0,03 µg/ml de formaldéhyde).
6 Échantillonnage
Juste avant de procéder à l'échantillonnage, extraire l'échantillonneur par diffusion (5.1) de son enveloppe
protectrice ou tout autre récipient hermétique approprié. Pour le mesurage sur site, l'échantillonneur doit être
installé conformément aux instructions données dans l'ISO 16000-2, à savoir à une distance d'au moins 1 m
des murs de la pièce et à une hauteur de 1,5 m au-dessus du sol. Il convient d'éviter les zones de la pièce
dans lesquelles existe une forte ventilation locale, comme les zones se trouvant à proximité des fenêtres et
des portes, ainsi que les zones proches de sources connues de formaldéhyde, comme les panneaux de
particules non revêtus, à moins que ces zones présentent un intérêt particulier dans le cadre de l'étude.
Lorsque l'échantillonneur est utilisé pour l'échantillonnage individuel, il convient de l'installer sur le revers ou
toute autre partie dégagée du vêtement des sujets, à proximité de la zone respiratoire. Une fois
l'échantillonneur en place, commencer l'échantillonnage en ouvrant le couvercle de l'échantillonneur.
Consigner l'heure et la date d'ouverture de l'échantillonneur.
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À l'issue de la période d'exposition, fermer l'échantillonneur. Lorsqu'il n'est pas utilisé, conserver
l'échantillonneur dans un récipient de protection hermétique doté d'un filtre imprégné (identique à celui décrit
en 4.14) pouvant, pour faciliter la manipulation, être enfermé dans une grille métallique. Consigner l'heure et
la date de fermeture de l'échantillonneur.
Préparer des blancs à l'aide d'échantillonneurs identiques à ceux utilisés pour l'échantillonnage et effectuer
les mêmes manipulations que pour les échantillonneurs exposés, à la seule différence qu'ils ne doivent être
soumis à aucune exposition. Sinon, la conception de l'échantillonneur peut prévoir une partie non exposée du
filtre imprégné pouvant faire office de blanc. Envoyer les blancs et les échantillonneurs exposés au laboratoire
pour les analyser.
NOTE Lors d'échantillonnages actifs d'air ambiant dans des conditions atmosphériques particulières, il a été
remarqué que l'ozone, en réaction avec le DNPH et le DNPH-formaldéhyde, pouvait entraîner des interférences négatives.
Aucune interférence de ce type n'a été observée avec l'échantillonneur par diffusion. De plus amples informations
concernant ces éventuelles interférences sont décrites dans l'ISO 16000-3.
7 Mode opératoire
7.1 Désorption et préparation de l'échantillon
Effectuer la désorption du DNPH-formaldéhyde à partir du filtre imprégné dans une atmosphère propre. À
l'aide de pinces, extraire le filtre imprégné de l'échantillonneur. Si l'échantillonneur comprend un filtre
imprégné intégral qui sert de blanc, le séparer de la zone exposée du filtre en le découpant. Par exemple,
pour un filtre mesurant 20 mm  45 mm, découper deux parties, une partie pour l'échantillon et une partie
pour le blanc, et placer chaque partie de filtre dans un flacon en verre de 4 ml. Pour réaliser la désorption,
introduire à la pipette 3 ml d'acétonitrile dans chaque flacon puis agiter pendant 1 min. Retirer le filtre
imprégné du flacon puis sceller le flacon avant l'analyse par CLHP. Il peut être nécessaire de filtrer l'extrait
avant de procéder à l'analyse. Pour les filtres de dimensions différentes, le mode opératoire de désorption
peut être différent, mais une efficacité 95 % doit être démontrée pour la désorption du DNPH-formaldéhyde.
Conserver la solution de DNPH-formaldéhyde au réfrigérateur (4 °C). Il convient d'effectuer l'analyse dans les
trois jours.
7.2 Étalonnage
Analyser chaque étalon (4.12) en injectant un volume connu de chaque solution (par exemple 10 µl) dans le
chromatographe (5.2). Pour éviter les effets différés, commencer avec la concentration la plus faible. La
technique d'injection utilisée doit permettre d'obtenir des hauteurs ou des surfaces de pic de CLHP
reproductibles. Tracer une courbe d'étalonnage en inscrivant les valeurs maximales de réponse par rapport à
la concentration en analyte, en microgrammes par millilitre. La fréquence d'étalonnage normale est d'un mois.
La validité de l'étalo
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