SIST ISO 28540:2012

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 28540
First edition
2011-08-01
Water quality — Determination of
16 polycyclic aromatic hydrocarbons
(PAH) in water — Method using gas
chromatography with mass spectrometric
detection (GC-MS)
Qualité de l'eau — Détermination de 16 hydrocarbures aromatiques
polycycliques (HAP) dans l'eau — Méthode par chromatographie en
phase gazeuse avec détection par spectrométrie de masse (CG-SM)

Reference number
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ISO 2011
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ii © ISO 2011 – All rights reserved

Contents Page
Foreword . iv
Introduction . v
1  Scope . 1
2  Normative references . 1
3  Terms and definitions . 1
4  Principle . 2
5  Interferences . 4
6  Reagents . 4
7  Apparatus . 7
8  Sampling . 8
9  Procedure . 8
10  Calibration . 11
11  Measurement of samples. 12
12  Identification . 12
13  Calculation . 14
14  Expression of results . 16
15  Test report . 17
Annex A (informative) Examples for GC-MS conditions . 18
Annex B (informative) Precision and accuracy. 19
Annex C (informative) Examples of the construction of special apparatus . 22
Annex D (informative) Example of chromatograms . 24
Annex E (informative) Extraction with extraction disks . 26
Bibliography . 27

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 28540 was prepared by Technical Committee ISO/TC 147, Water quality, Subcommittee SC 2, Physical,
chemical and biochemical methods.
iv © ISO 2011 – All rights reserved

Introduction
Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) occur in nearly all types of water, these substances are adsorbed on
solids (sediments, suspended matter) as well as dissolved in the liquid phase.
[7]
ISO 17993 specifies methods for the determination of 15 PAH by high performance liquid chromatography
in drinking water, ground water, and surface water.
[3] [4]
ISO 7981-1 and ISO 7981-2 specify methods for the determination of 6 PAH by high performance thin
layer chromatography or by high performance liquid chromatography in drinking water and ground water.
This International Standard describes a method for at least 16 PAH using gas chromatography with mass
spectrometric detection (GC-MS) in drinking water, ground water and surface water.
Some PAH are known or suspected to cause cancer. Maximum acceptable levels have been set in a number
of countries. For instance, the European Council Directive 98/83/EC on the quality of water intended for
human consumption (Reference [10]) set the maximum acceptable level for benzo[a]pyrene at 0,010 µg/l, and
for the sum of four specified PAH (benzo[b]fluoranthene, benzo[k]fluoranthene, benzo[ghi]perylene,
indeno[1,2,3-cd]pyrene) at 0,100 µg/l.

INTERNATIONAL STANDARD ISO 28540:2011(E)

Water quality — Determination of 16 polycyclic aromatic
hydrocarbons (PAH) in water — Method using gas
chromatography with mass spectrometric detection (GC-MS)
WARNING — Persons using this International Standard should be familiar with normal laboratory
practice. This standard does not purport to address all of the safety problems, if any, associated with
its use. It is the responsibility of the user to establish appropriate safety and health practices and to
ensure compliance with any national regulatory conditions.
IMPORTANT — It is absolutely essential that tests conducted according to this International Standard
be carried out by suitably trained staff.
1 Scope
This International Standard specifies a method for the determination of at least 16 selected PAH (see Table 1)
in drinking water and ground water in mass concentrations above 0,005 µg/l and in surface water in mass
concentrations above 0,01 µg/l (for each individual compound).
This International Standard can be used for samples containing up to 150 mg/l of suspended matter.
This method is, with some modification, also suitable for the analysis of waste water. It is possible that this
method is applicable to other PAH, provided the method is validated for each case.
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 5667-1, Water quality — Sampling — Part 1: Guidance on the design of sampling programmes and
sampling techniques
ISO 5667-3, Water quality — Sampling — Part 3: Preservation and handling of water samples
ISO 8466-1, Water quality — Calibration and evaluation of analytical methods and estimation of performance
characteristics — Part 1: Statistical evaluation of the linear calibration function
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
analyte
substance to be determined
[5]
[ISO 15089:2000 , 3.2]
NOTE Substances determinable by this International Standard are listed in Table 1.
3.2
calibration solution
solution prepared from a secondary standard and/or stock solutions and used to calibrate the response of the
instrument with respect to analyte concentration
[8]
[ISO 18073:2004 , 3.1.2]
3.3
GC-MS determination diagnostic ion
selected fragment or molecular ion of the target compound with the highest possible specificity
3.4
injection standard
standard mixture added to a sample before injection into the GC-MS apparatus, to monitor variability of
instrument response and to calculate internal standard recovery
NOTE In this International Standard, the injection standard mixture contains an isotopically labelled PAH.
3.5
internal standard
isotopically labelled PAH or PAH unlikely to be present in the sample, added to samples prior to extraction,
against which the concentrations of native substances are calculated
3.6
selected ion monitoring/recording mode
SIM/SIR
measuring the intensity of selected diagnostic ions only
[9]
NOTE Adapted from ISO 22892:2006 , 3.8.
4 Principle
The PAH (see Table 1) present in the aqueous sample are extracted from the water sample by liquid-liquid
extraction with hexane. An internal standard mixture is added to the sample prior to extraction. The extract is
concentrated by evaporation, and the residue taken up in a solvent appropriate for clean-up or GC analysis.
NOTE 1 Other volatile solvents can be used as well if it is proven that there is equal or better recovery (recovery mass
fraction between 70 % and 110 %).
The liquid-liquid extraction method shall not be used with samples containing more than 150 mg/l of
suspended matter.
WARNING — The use of this International Standard may involve hazardous materials, operations and
equipment. This International Standard does not purport to address all the safety problems associated
with its use. It is the responsibility of the user of this standard to establish appropriate safety and
health practices and determine the applicability of regulatory limitations prior to use.
[6]
NOTE 2 For samples that contain more than 150 mg/l suspended matter the procedure described in ISO 17858:2007 ,
4.1, 4.2 and 4.3, can be used.
If necessary, extracts of surface water samples can be cleaned by column chromatography prior to analysis.
Prior to injection, injection standards are added to each extract, and an aliquot of the extract is injected into
the gas chromatograph.
PAH are separated on a suitable fused silica capillary column, coated with a film of cross-linked non-polar
polysiloxane or slightly polar modified polysiloxane with an efficient separation. The column shall be suitable
for separating benzo[a]pyrene and benzo[e]pyrene. Identification and quantification is performed by means of
mass spectrometry using electron impact ionization (EI).
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Table 1 — Polycyclic aromatic hydrocarbons determinable by this International Standard
Name Name
Chemical formula Chemical formula
Molar mass Structure Molar mass Structure
% carbon % carbon
CAS number CAS number
Naphthalene Fluorene
C H C H
10 8 13 10
128,17 g/mol 166,22 g/mol
93,75 % C 93,59 % C
91-20-3 86-73-7
Acenaphthylene Acenaphthene
C H C H
12 8 12 10
152,20 g/mol 154,21 g/mol
94,6 % C 93,05 % C
208-96-8 83-32-9
Anthracene Phenanthrene
C H C H
14 10 14 10
178,23 g/mol 178,23 g/mol
94,05 % C 94,05 % C
120-12-7 85-01-8
Pyrene Fluoranthene
C H C H
16 10 16 10
202,26 g/mol 202,26 g/mol
95,0 % C 95,0 % C
129-00-0 206-44-0
Chrysene Benzo[a]anthracene
C H C H
18 12 18 12
228,29 g/mol 228,29 g/mol
94,45 % C 94,45 % C
218-01-9 56-55-3
a a
Benzo[k]fluoranthene Benzo[b]fluoranthene
C H C H
20 12 20 12
252,32 g/mol 252,32 g/mol
95,2 % C 95,2 % C
207-08-9 205-99-2
a a
Indeno[1,2,3-cd]pyrene Benzo[a]pyrene
C H C H
22 12 20 12
276,34 g/mol 252,32 g/mol
95,6 % C 95,2 % C
193-39-5 50-32-8
a a
Benzo[ghi]perylene Dibenzo[a,h]anthracene
C H C H
22 12 22 14
276,34 g/mol 278,35 g/mol
95,6 % C 94,7 % C
191-24-2 53-70-3
a
Compound specified by Council Directive 98/93/EC (Reference [10]).

5 Interferences
5.1 Interferences with sampling, extraction, and concentration
Use sampling containers of materials that do not affect the analyte content during the contact time (preferably
of stainless steel or glass). Avoid plastics and other organic materials during sampling, sample storage or
extraction. Care should be taken when using surfactants for cleaning sample containers, because they may
lead to the formation of emulsions during liquid-liquid extraction.
If automatic samplers are used, avoid the use of silicone or rubber material for the tubes. If these materials
are present, ensure that the contact time is minimized. Rinse the sampling line with the water to be sampled
before taking the test sample. Use ISO 5667-1 and ISO 5667-3 for guidance.
Keep the test samples away from direct sunlight and prolonged exposure to light. Store the samples in amber
containers. Clear glass bottles are suitable as well, but then the samples shall be kept in a dark place.
During storage of the test samples, losses of PAH may occur due to adsorption on to the walls of the
containers. The extent of the losses may depend on the storage time.
5.2 Interferences with GC-MS
Substances that co-elute with the target PAH may interfere with the determination. These interferences may
lead to incompletely resolved signals and may, depending on their magnitude, affect accuracy and precision
of the analytical results. Non-symmetrical peaks and peaks broader than the corresponding peaks of the
reference substance suggest interferences.
Chromatographic separation between dibenzo[a,h]anthracene and indeno[1,2,3-cd]pyrene is most critical.
Due to their molecular mass differences, quantification can be made by mass selective detection. When
incomplete resolution is encountered, peak integration shall be checked and, when necessary, the baseline
corrected. Sufficient resolution (e.g. not less than R = 0,8) between the peaks of benzo[b]fluoranthene and
benzo[k]fluoranthene as well as of benzo[a]pyrene and benzo[e]pyrene is to be set as quality criterion for the
capillary column. Benzo[j]fluoranthene cannot be separated from benzo[k]fluoranthene and
benzo[b]fluoranthene. It is possible that triphenylene is not completely separated from benzo[a]anthracene
and chrysene. If this is the case, state this fact in the test report.
NOTE Benzo[j]fluoranthene, benzo[e]pyrene, and triphenylene are not part of the 16 target analytes.
6 Reagents
WARNING — The use of this International Standard may involve hazardous materials, operations and
equipment. This International Standard does not purport to address all the safety problems associated
with its use. It is the responsibility of the user of this standard to establish appropriate safety and
health practices and determine the applicability of regulatory limitations prior to use.
During the analysis, unless otherwise stated, use only reagents of recognized analytical grade, “for residue
analysis” or “for GC analysis”, where appropriate, and distilled or demineralized water or water of equivalent
purity. Otherwise, pay extra attention that each batch of solvents does not contain blank concentrations
affecting the results.
6.1 Sodium thiosulfate pentahydrate, Na S O ·5H O, for dechlorination.
2 2 3 2
6.2 Solvents.
6.2.1 Hexane, C H .
6 14
6.2.2 Acetonitrile, CH CN.
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6.2.3 Acetone, C H O.
3 6
6.2.4 Decane, C H .
10 22
6.2.5 Isooctane, C H .
8 18
6.2.6 Dichloromethane, CH Cl .
2 2
6.3 Sodium sulfate, Na SO , anhydrous, precleaned by heating to 500 °C for 4 h or free of interfering
2 4
compounds.
6.4 Gases.
6.4.1 Nitrogen, 99,999 % volume fraction, for the purpose of evaporating the extracts.
6.4.2 Helium, 99,999 % volume fraction, for gas chromatography.
6.5 Standards.
6.5.1 Reference substances (see Table 2) and internal standards.
Choose internal standards with physical and chemical properties (such as extraction behaviour, retention
time) that are similar to those of the compounds to be analysed.
Use a minimum of three internal standards, e.g. three deuterated PAH, for evaluation of results (see
Clauses 11 and 12). Verify the stability of the internal standards regularly. Table 2 contains native PAH and a
number of deuterated PAH that can be used. The internal standards are added to the sample to be extracted
and are therefore dissolved in a water-soluble solvent.
NOTE 1 C isotopically labelled PAH standards can also be used as internal standards.
NOTE 2 Certified solutions of PAH and single solid PAH substances with certified purity are available from a limited
1)
number of suppliers or from other commercial providers.
Because of the dangerous nature of these substances, commercially available, preferably certified, standard
solutions should be used. Skin contact should be avoided.
6.5.2 Injection standard.
Add an isotopically labelled non-polar substance to the final extract and to the calibration solutions (6.8)
before GC-MS injection to check the recovery of the internal standards.
Prepare a stock solution of the injection standard in an appropriate solvent of mass concentration   10 µg/ml.
6.6 Single substance stock solutions.
Prepare solutions of the single substances (see Table 1) in an appropriate solvent, e.g. hexane (6.2.1) or
acetonitrile (6.2.2), with mass concentration   200 µg/ml.
These solutions can be used for confirmation and identification of single PAH in the chromatogram.

1) The Institute for Reference Materials and Measurements (IRMM), Geel, Belgium, the National Institute of Science and
Technology (NIST), Washington DC, USA, and the Cambridge Isotope Laboratory (CIL), Andover, MA, USA, are
examples of suitable product suppliers. This information is given for the convenience of users of this International
Standard and does not constitute an endorsement of these suppliers by ISO.
6.7 Multiple substance stock solution.
Dilute a sufficient volume (e.g. 5 ml) of the single substance stock solutions (6.6) in a one-mark volumetric
flask (7.14, e.g. 100 ml) with an appropriate solvent, e.g. hexane (6.2.1) or acetonitrile (6.2.2), to prepare a
solution of mass concentration   10 µg/ml.
Alternative commercially available (certified) combined and mixed solutions containing only one or some of
the reference substances (see Table 1) at an appropriate mass concentration of the relevant single substance,
e.g. 10 µg/ml in an appropriate solvent, such as acetonitrile (6.2.2) or hexane (6.2.1), may be used.
The solutions 6.5 to 6.7 are stable for at least 1 year when stored in the dark at room temperature and
protected from evaporation. Check the stability of the standard solution regularly. For that purpose,
independent solutions for quality control shall be available within a laboratory.
Table 2 — Native PAH and deuterated PAH
PAH reference substances Labelled internal standard substances deuterated PAH
Naphthalene (CAS No. 91-20-3) Naphthalene-d8 (CAS No. 1146-65-2)
Acenaphthene (CAS No. 83-32-9) Acenaphthene-d10 (CAS No. 15067-26-2)
Acenaphthylene (CAS No. 208-96-8) Acenaphthylene-d8 (CAS No. 93951-97-4)
Fluorene (CAS No. 86-73-7) Fluorene-d10 (CAS No. 81103-79-9)
Anthracene (CAS No. 120-12-7) Anthracene-d10 (CAS No. 1719-06-8)
Phenanthrene (CAS No. 85-01-8) Phenanthrene-d10 (CAS No. 1517-22-2)
Fluoranthene (CAS No. 206-44-0) Fluoranthene-d10 (CAS No. 93951-69-0)
Pyrene (CAS No. 129-00-0) Pyrene-d10 (CAS No. 1718-52-1)
Benzo[a]anthracene (CAS No. 56-55-3) Benzo[a]anthracene-d12 (CAS No. 1718-53-2)
Chrysene (CAS.No. 218-01-9) Chrysene-d12 (CAS No. 1719-03-5)
Benzo[b]fluoranthene (CAS No. 205-99-2) Benzo[b]fluoranthene-d12 (CAS No. 93951-98-5)
a
Benzo[j]fluoranthene (CAS No. 205-82-3)
a
Triphenylene (CAS No 217-59-4)
Benzo[k]fluoranthene (CAS No. 207-08-9) Benzo[k]fluoranthene-d12 (CAS No. 93952-01-3)
Benzo[a]pyrene (CAS No. 50-32-8) Benzo[a]pyrene-d12 (CAS No. 63466-71-7)
a
Benzo[e]pyrene (CAS No. 192-97-2)
Indeno[1,2,3-cd]pyrene (CAS No. 193-39-5) Indeno[1,2,3-cd]pyrene-d12 (CAS No. 203578-33-0)
Dibenzo[a,h]anthracene (CAS No. 53-70-3) Dibenzo[a,h]anthracene-d14 (CAS No. 13250-98-1)
Benzo[ghi]perylene (CAS No. 191-24-2) Benzo[ghi]perylene-d12 (CAS No. 93951-66-7)
a
Not one of the 16 target analytes; used only to check that resolution is sufficient.

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6.8 Calibration solutions.
Prepare at least five calibration solutions by appropriate dilution of the multiple substance stock solution (6.7),
using hexane (6.2.1) or acetonitrile (6.2.2) as solvent. Add to each solution the same amount of the stock
solution of the injection standard to give a final concentration of   100 ng/ml.
It is recommended that the solvent for the calibration solutions be the same as the solution of the final extract.
Transfer, for example, 50 µl of the multiple stock solution into a 5 ml one-mark volumetric flask (7.14) and
make up to the mark an with appropriate solvent. A volume of 1 µl of this reference solution contains 100 pg of
the respective individual substances (  100 ng/ml).
The mass concentration of the PAH in the multiple substance stock solution shall be checked by comparison
with an independent, preferably certified, standard solution. All individual substances shall agree within 10 %.
These solutions shall be used for the calibration of the gas chromatographic system (mixture in hexane) as
well as for the addition of internal standards [mixture in acetonitrile (6.2.2.)].
7 Apparatus
Usual laboratory equipment and in particular the following. Clean laboratory glassware to eliminate all
interferences.
NOTE All glassware can be cleaned, for example, by rinsing with detergent and hot water, and drying for about
15 min to 30 min at about 120 °C. After cooling, the glassware can be rinsed with acetone (6.2.3), sealed, and stored in a
clean environment.
For drinking water analysis, do not re-use glassware that has been in contact with waste water samples or
samples with high PAH concentrations.
7.1 Coloured or clear glass bottles, narrow-necked, flat-bottomed, 1 000 ml, with aluminium-lined cap.
7.2 Magnetic stirrer, with stirring bars (size approximately 20 mm), glass, kept under the solvent used for
extraction.
[2]
7.3 Separating funnel, capacity 1 000 ml, ISO 4800 , with PTFE stopcock and glass stopper.
7.4 Conical flask, nominal capacity 250 ml, with glass stopper.
7.5 Equipment for concentrating the eluates by evaporation, e.g. a rotary evaporator, regulatable for
constant vacuum and with a temperature-controlled water bath, or stripping equipment using nitrogen gas.
7.6 Microlitre syringes, e.g. 500 µl and 1 000 µl.
7.7 Reduction flask, 100 ml (e.g. as shown in Figure C.3).
7.8 Centrifuge with rotor, with centrifuge tubes (e.g. as shown in Figure C.2) with tapered bottom, 50 ml.
7.9 Shaking apparatus, with adjustable rotational speed.
7.10 Glass autosampler vials, capacity e.g. 2 ml, with inert cap and PTFE-coated septum.
7.11 Glass vials, e.g. centrifuge tubes, graduated (scale division 0,1 ml), nominal capacity 10 ml, with glass
stoppers.
7.12 Gas chromatograph, with mass spectrometric detector (EI).
7.13 High resolution, low bleeding capillary column for gas chromatography (e.g. see Annex A).
[1]
7.14 One-mark volumetric flasks, ISO 1042 , class A.
7.15 Microfilter, with solvent-resistant hydrophilic membrane, pore size 0,45 µm.
7.16 Pasteur pipettes.
7.17 Glass cartridges, filled with at least 0,5 g silica (see 7.18).
NOTE These cartridges are commercially available.
7.18 Silica, average particle size approximately 40 µm, heated at 450 °C for 3 h and stored in a desiccator to
ensure maximum activity.
NOTE Pre-packed silica cartridges are commercially available.
7.19 Molecular sieve beads, pore diameter 0,4 nm.
7.20 Glass wool.
8 Sampling
Collect the sample in a glass bottle with a volume of 1 000 ml (7.1). Dechlorinate water samples containing
chlorine by adding approximately 80 mg of sodium thiosulfate (6.1) prior to sample collection.
When sampling drinking water from a tap of the water supply, collect the sample before the tap is sterilized for
bacteriological sampling by flame treatment.
NOTE Guidance on sampling programmes can be found in ISO 5667-1.
Fill the bottle to the shoulder (approximately 950 ml). Determine the volume of the sample to be extracted by
weighing, before extraction and after emptying, with an accuracy of 5 g. Store the sample between
(3  2) °C, protected from light, until the extraction is carried out (see also ISO 5667-3).
Ensure that the extraction is carried out within the maximum preservation time, as specified in ISO 5667-3, to
avoid losses.
It is generally recommended that the extraction be carried out as soon as practicable to minimize potential
adherence to glass which could be an issue when glassware is reused.
9 Procedure
9.1 General considerations
The extraction method shall not be used with samples containing more than 150 mg/l of suspended matter.
Volatile solvents other than hexane may be used if it is proven that there is equal or better recovery (recovery
mass fraction between 70 % and 110 %).
9.2 Extraction
9.2.1 Sample preparation and extraction
Add a precisely defined amount of the internal standard (e.g a volume containing 50 ng), dissolved in a
water-soluble solution (6.5.1). Add 25 ml of hexane (6.2.1), add a stirring bar (7.2) and close the flask (7.1)
with an aluminium-lined cap or close the conical flask (7.4) with a ground stopper. Thoroughly mix the sample
using the magnetic stirrer at maximum setting during 60 min. Transfer the sample to a separating funnel and
allow the phases to separate for at least 5 min. If an emulsion is formed during the extraction process, collect
8 © ISO 2011 – All rights reserved

it in a centrifuge tube and centrifuge (7.8), for example for 10 min at about 3 000 r/min. Alternatively, a
microseparator (see Annex B) can be used for separation of phases. Remove the separated water with a
Pasteur pipette (7.16). Transfer the extract to a conical flask (7.4) and dry it according to 9.2.2. Be sure to
rinse the bottle thoroughly with extraction solvent to extract any adsorbed PAH.
NOTE The extraction procedure can also be carried out in a separating funnel (7.3) using a shaking apparatus (7.9)
and a microseparator (Annex C).
For the extraction of water samples with high concentrations of PAH, transfer only 10 ml to 100 ml of the
homogeneous sample to a 250 ml conical flask (7.4) with a pipette and dilute with water to 200 ml. After
adding 25 ml of hexane (6.2.1), proceed as above.
9.2.2 Drying of the extract
Transfer the hexane layer obtained in 9.2.1 into a 100 ml conical flask. Rinse the funnel or centrifuge tube with
5 ml of hexane and add it to the total extract.
Dry the extract with approximately 0,2 g sodium sulfate for at least 15 min, swirling the vessel frequently.
Decant the dry extract into a reduction flask (7.7). Rinse the conical flask twice with 5 ml of hexane and decant
this also into the reduction flask.
9.2.3 Enrichment
Evaporate the dried hexane extract obtained in 9.2.2 until it fills only the tapered tip of the reduction flask
(approximately 2 ml), e.g. using a rotary evaporator, at a temperature of 30 °C, slowly lowering the pressure to
20 kPa.
Do not evaporate the extracts to dryness, as losses of the 2- or 3-ring compounds can occur. Adding a few
drops of decane (6.2.4) or isooctane (6.2.5) red
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 28540
Première édition
2011-08-01
Qualité de l'eau — Détermination de
16 hydrocarbures aromatiques
polycycliques (HAP) dans l'eau —
Méthode par chromatographie en phase
gazeuse avec détection par spectrométrie
de masse (CG-SM)
Water quality — Determination of 16 polycyclic aromatic hydrocarbons
(PAH) in water — Method using gas chromatography with mass
spectrometric detection (GC-MS)

Numéro de référence
©
ISO 2011
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Sommaire Page
Avant-propos . iv
Introduction . v
1  Domaine d'application . 1
2  Références normatives . 1
3  Termes et définitions . 2
4  Principe . 2
5  Interférences . 4
6  Réactifs . 4
7  Appareillage . 7
8  Échantillonnage . 8
9  Mode opératoire . 8
10  Étalonnage . 11
11  Mesurage des échantillons . 12
12  Identification . 12
13  Calculs . 14
14  Expression des résultats . 17
15  Rapport d'essai . 17
Annexe A (informative) Exemples de conditions CG-SM . 18
Annexe B (informative) Fidélité et précision . 19
Annexe C (informative) Exemples de construction d'un appareillage spécial . 22
Annexe D (informative) Exemple de chromatogrammes . 24
Annexe E (informative) Extraction avec des disques d'extraction . 26
Bibliographie . 27

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 28540 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 147, Qualité de l'eau, sous-comité SC 2,
Méthodes physiques, chimiques et biochimiques.
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Introduction
Les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) sont présents dans pratiquement tous les types d'eau.
Ces substances sont adsorbées sur les solides (sédiments, matières en suspension) et également dissoutes
dans la phase liquide.
[7]
L'ISO 17993 spécifie des méthodes pour le dosage de 15 HAP par chromatographie en phase liquide à
haute performance dans l'eau potable, les eaux souterraines et les eaux de surface.
[3] [4]
L'ISO 7981-1 et l'ISO 7981-2 spécifie des méthodes pour le dosage de 6 HAP par chromatographie à
haute performance sur couche mince ou par chromatographie en phase liquide à haute performance dans
l'eau potable et les eaux souterraines.
La présente Norme internationale décrit une méthode pour le dosage d'au moins 16 HAP par
chromatographie en phase gazeuse avec détection par spectrométrie de masse (CG-SM) dans l'eau potable,
les eaux souterraines et les eaux de surface.
Certains HAP sont connus pour, ou suspectés de, provoquer des cancers. Des niveaux maximaux
acceptables ont été fixés dans de nombreux pays. Par exemple, la Directive européenne 98/83/CE relative à
la qualité des eaux destinées à la consommation humaine (Référence [10]) fixe le niveau maximal acceptable
de benzo[a]pyrène à 0,010 µg/l, et celui de la somme de quatre HAP spécifiés (benzo[b]fluoranthène,
benzo[k]fluoranthène, benzo[ghi]pérylène, indéno[1,2,3-cd]pyrène) à 0,100 µg/l.

NORME INTERNATIONALE ISO 28540:2011(F)

Qualité de l'eau — Détermination de 16 hydrocarbures
aromatiques polycycliques (HAP) dans l'eau — Méthode par
chromatographie en phase gazeuse avec détection par
spectrométrie de masse (CG-SM)
AVERTISSEMENT — Il convient que l'utilisateur de la présente Norme internationale connaisse bien
les pratiques courantes de laboratoire. La présente Norme internationale 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.
IMPORTANT — Il est absolument essentiel que les essais réalisés conformément à la présente Norme
internationale soient exécutés par un personnel ayant reçu une formation adéquate.
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale spécifie une méthode pour le dosage d'au moins 16 HAP sélectionnés (voir
Tableau 1) présents dans l'eau potable et les eaux souterraines à des concentrations massiques supérieures
à 0,005 µg/l et présents dans les eaux de surface à des concentrations massiques supérieures à 0,01 µg/l
(pour chaque composé individuel).
La présente Norme internationale peut être utilisée pour des échantillons contenant jusqu'à 150 mg/l de
matières en suspension.
Sous réserve de quelques modifications, la présente méthode convient également pour l'analyse des eaux
usées. Il est possible d'appliquer cette méthode à d'autres HAP, à condition que la méthode soit validée pour
chaque cas.
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 5667-1, Qualité de l'eau — Échantillonnage — Partie 1: Lignes directrices pour la conception des
programmes et des techniques d'échantillonnage
ISO 5667-3, Qualité de l'eau — Échantillonnage — Partie 3: Conservation et la manipulation des échantillons
d'eau
ISO 8466-1, Qualité de l'eau — Étalonnage et évaluation des méthodes d'analyse et estimation des
caractères de performance — Partie 1: Évaluation statistique de la fonction linéaire d'étalonnage
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.
3.1
analyte
substance à déterminer
[5]
[ISO 15089:2000 , définition 3.2]
NOTE Les substances pouvant être dosées par la présente Norme internationale sont énumérées dans le Tableau 1.
3.2
solution d'étalonnage
solution préparée à partir d'un étalon secondaire et/ou de solutions mères, et utilisée pour étalonner la
réponse de l'instrument en fonction de la concentration d'analytes
[8]
[ISO 18073:2004 , 3.1.2]
3.3
ion de diagnostic pour dosage par CG-SM
ion moléculaire ou fragment du composé cible choisi ayant la plus haute spécificité possible
3.4
étalon d'injection
mélange étalon, ajouté à un échantillon avant son injection dans l'appareil de CG-SM, afin de surveiller la
variabilité de la réponse de l'instrument et de calculer le taux de récupération des étalons internes
NOTE Dans la présente Norme internationale, le mélange d'étalons d'injection contient un HAP marqué par un
isotope.
3.5
étalon interne
HAP marqué par un isotope ou HAP peu susceptible d'être présent dans l'échantillon, ajouté aux échantillons
avant l'extraction, par rapport auquel sont calculées les concentrations en substances natives
3.6
mode «suivi/enregistrement d'ions sélectionnés»
SIM/SIR
mesurage de l'intensité des ions de diagnostic sélectionnés uniquement
[9]
NOTE Adapté de l'ISO 22892:2006 , 3.8.
4 Principe
Les HAP (voir Tableau 1) présents dans l'échantillon aqueux sont extraits de l'échantillon d'eau par extraction
liquide-liquide à l'hexane. Un mélange d'étalons internes est ajouté à l'échantillon avant l'extraction. L'extrait
est concentré par évaporation, et le résidu est repris dans un solvant approprié pour la purification ou
l'analyse CG.
NOTE 1 D'autres solvants volatils peuvent aussi être utilisés s'il est prouvé que le taux de récupération est équivalent
ou supérieur (taux de récupération en fraction massique compris entre 70 % et 110 %).
La méthode d'extraction liquide-liquide ne doit pas être utilisée sur des échantillons contenant plus de
150 mg/l de matières en suspension.
AVERTISSEMENT — L'utilisation de la présente Norme internationale peut impliquer des matériaux,
des opérations et des équipements dangereux. La présente Norme internationale ne prétend pas
traiter tous les problèmes de sécurité liés à son utilisation. Il incombe à l'utilisateur de la présente
Norme internationale d'établir des pratiques appropriées en termes de sécurité et de santé et de
déterminer l'applicabilité des limites réglementaires avant utilisation.
NOTE 2 Pour les échantillons contenant plus de 150 mg/l de matières en suspension, la méthode décrite dans
[6]
l'ISO 17858:2007 , 4.1, 4.2 et 4.3, peut être utilisée.
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Les extraits des échantillons d'eaux de surface peuvent, si nécessaire, être purifiés par chromatographie sur
colonne avant l'analyse. Avant l'injection, les étalons d'injection sont ajoutés à chaque extrait, et une aliquote
de l'extrait est injectée dans le chromatographe en phase gazeuse.
Les HAP sont séparés sur une colonne capillaire en silice fondue appropriée, revêtue d'un film de
polysiloxane réticulé apolaire ou de polysiloxane modifié faiblement polaire permettant une séparation efficace.
La colonne doit être adaptée à la séparation du benzo[a]pyrène et du benzo[e]pyrène. L'identification et la
quantification sont réalisées par spectrométrie de masse avec ionisation par impact électronique (EI).
Tableau 1 — Hydrocarbures aromatiques polycycliques pouvant être dosés
conformément à la présente Norme internationale
Nom Nom
Formule chimique Formule chimique
Masse molaire Structure Masse molaire Structure
% de carbone % de carbone
Numéro CAS Numéro CAS
Naphtalène Fluorène
C H C H
10 8 13 10
128,17 g/mol 166,22 g/mol
93,75 % C 93,59 % C
91-20-3 86-73-7
Acénaphtylène Acénaphtène
C H C H
2 8 12 10
152,20 g/mol 154,21 g/mol
94,6 % C 93,05 % C
208-96-8 83-32-9
Anthracène Phénanthrène
C H C H
14 10 14 10
178,23 g/mol 178,23 g/mol
94,05 % C 94,05 % C
120-12-7 85-01-8
Pyrène Fluoranthène
C H C H
16 10 16 10
202,26 g/mol 202,26 g/mol
95,0 % C 95,0 % C
129-00-0 206-44-0
Chrysène Benzo[a]anthracène
C H C H
18 12 18 12
228,29 g/mol 228,29 g/mol
94,45 % C 94,45 % C
218-01-9 56-55-3
a a
Benzo[k]fluoranthène Benzo[b]fluoranthène
C H C H
20 12 20 12
252,32 g/mol 252,32 g/mol
95,2 % C 95,2 % C
207-08-9 205-99-2
a a
Indéno[1,2,3-cd]pyrène Benzo[a]pyrène
C H C H
22 12 20 12
276,34 g/mol 252,32 g/mol
95,6 % C 95,2 % C
193-39-5 50-32-8
a a
Benzo[ghi]pérylène Dibenzo[a,h]anthracène
C H C H
22 12 22 14
276,34 g/mol 278,35 g/mol
95,6 % C 94,7 % C
191-24-2 53-70-3
a
Composé spécifié par la Directive 98/93/CE du Conseil (Référence [10]).
5 Interférences
5.1 Interférences lors de l'échantillonnage, l'extraction et la concentration
Utiliser des récipients d'échantillonnage constitués de matériaux qui n'ont pas d'incidence sur la teneur en
analyte pendant la durée de contact (de préférence verre ou acier inoxydable). Éviter les matières plastiques
et autres matériaux organiques lors des opérations d'échantillonnage, de stockage ou d'extraction des
échantillons. Il convient de prendre des précautions en cas d'utilisation d'agents tensioactifs pour le nettoyage
des récipients d'échantillonnage, car ils peuvent entraîner la formation d'émulsions pendant l'extraction
liquide-liquide.
Si des dispositifs de prélèvement automatiques sont utilisés, éviter l'emploi de matériau à base de silicone ou
de caoutchouc pour les tubes. Si ces matériaux sont présents, s'assurer que la durée de contact est réduite
au minimum. Rincer la ligne de prélèvement avec l'eau à prélever avant de prélever l'échantillon pour essai.
Se reporter à l'ISO 5667-1 et à l'ISO 5667-3 pour de plus amples informations.
Conserver les échantillons pour essai à l'abri de la lumière directe du soleil et éviter les expositions
prolongées à la lumière. Conserver les échantillons dans des conteneurs ambrés. Des bouteilles en verre
blanc sont également appropriées, mais les échantillons doivent alors être conservés à l'abri de la lumière.
Lors du stockage des échantillons pour essai, des pertes de HAP peuvent se produire par adsorption sur les
parois des conteneurs. L'ampleur de ces pertes dépend de la durée de stockage.
5.2 Interférences lors de l'analyse par CG-SM
Les substances qui co-éluent avec les HAP cibles peuvent perturber le dosage. Ces interférences peuvent
conduire à une résolution incomplète des pics et peuvent, suivant leur amplitude, affecter l'exactitude et la
fidélité des résultats analytiques. Des pics asymétriques et des pics plus larges que les pics correspondants
de la substance de référence suggèrent des interférences.
La séparation chromatographique du dibenzo[a,h]anthracène et de l'indéno[1,2,3-cd]pyrène est généralement
critique. En raison de leur différence de masse moléculaire, la quantification peut être effectuée par
discrimination de masse. En cas de résolution incomplète, l'intégration des pics doit être vérifiée et la ligne de
base corrigée si nécessaire. La colonne capillaire doit présenter en particulier le critère de qualité d'une
résolution suffisante (par exemple pas inférieure à R = 0,8) entre les pics du benzo[b]fluoranthène et du
benzo[k]fluoranthène ainsi que du benzo[a]pyrène et du benzo[e]pyrène. Le benzo[j]fluoranthène ne peut pas
être séparé du benzo[k]fluoranthène et du benzo[b]fluoranthène. Le triphénylène peut ne pas être totalement
séparé du benzo[a]anthracène et du chrysène. Si cela est le cas, il est nécessaire de l'indiquer dans le
rapport d'essai.
NOTE Le benzo[j]fluoranthène, le benzo[e]pyrène et le triphénylène ne font pas partie des 16 analytes cibles.
6 Réactifs
AVERTISSEMENT — L'utilisation de la présente Norme internationale peut impliquer des matériaux,
des opérations et des équipements dangereux. La présente Norme internationale ne prétend pas
traiter tous les problèmes de sécurité liés à son utilisation. Il incombe à l'utilisateur de la présente
Norme internationale d'établir des pratiques appropriées en termes de sécurité et de santé et de
déterminer l'applicabilité des limites réglementaires avant utilisation.
Lors de l'analyse, sauf indication contraire, utiliser uniquement des réactifs de qualité analytique reconnue,
«pour analyse des résidus» ou «pour analyse CG», selon le cas, et de l'eau distillée ou déminéralisée ou de
l'eau de pureté équivalente. Sinon, veiller tout particulièrement à ce qu'aucun lot de solvants ne présente des
valeurs de blanc ayant une incidence sur les résultats.
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6.1 Thiosulfate de sodium pentahydraté, Na S O ,5H O, pour la déchloration.
2 2 3 2
6.2 Solvants.
6.2.1 Hexane, C H .
6 14
6.2.2 Acétonitrile, CH CN.
6.2.3 Acétone, C H O.
3 6
6.2.4 Décane, C H .
10 22
6.2.5 Isooctane, C H .
8 18
6.2.6 Dichlorométhane, CH Cl .
2 2
6.3 Sulfate de sodium, Na SO , anhydre, purifié préalablement par un chauffage à 500 °C pendant 4 h ou
2 4
exempt de contaminants.
6.4 Gaz.
6.4.1 Azote, 99,999 % (fraction volumique), pour évaporer les extraits.
6.4.2 Hélium, 99,999 % (fraction volumique), pour la chromatographie en phase gazeuse.
6.5 Étalons.
6.5.1 Substances de référence (voir Tableau 2) et étalons internes.
Choisir des étalons internes ayant des propriétés physiques et chimiques (telles que leur comportement à
l'extraction et leur temps de rétention) similaires à celles des composés à analyser.
Utiliser au moins trois étalons internes pour l'évaluation des résultats, par exemple trois HAP deutériés (voir
Articles 11 et 12). Vérifier régulièrement la stabilité des étalons internes. Le Tableau 2 contient des HAP natifs
et un certain nombre de HAP deutériés pouvant être utilisés. Les étalons internes sont ajoutés à l'échantillon
à extraire et sont donc dissous dans un solvant miscible à l'eau.
NOTE 1 Des HAP étalons marqués par l'isotope C peuvent aussi être utilisés comme étalons internes.
NOTE 2 Des solutions certifiées de HAP et des HAP individuels cristallisés de pureté certifiée sont disponibles auprès
1)
d'un nombre limité de fournisseurs ou d'autres sources commerciales.
En raison de la nature dangereuse de ces substances, il convient d'utiliser des solutions d'étalonnage du
commerce, de préférence certifiées. Il convient d'éviter tout contact avec la peau.
6.5.2 Étalon d'injection.
Ajouter une substance apolaire marquée par un isotope à l'extrait final et aux solutions d'étalonnage (6.8)
avant l'injection CG-SM afin de vérifier le taux de récupération des étalons internes.
Préparer une solution mère de l'étalon d'injection dans un solvant approprié, à une concentration
massique   10 µg/ml.
1) L'IRMM (Institute for Reference Materials and Measurements), Geel, Belgique, le NIST (National Institute of Science
and Technology), Washington DC, États-Unis, et le CIL (Cambridge Isotope Laboratory), Andover, MA, États-Unis, sont
des exemples de fournisseurs de produits appropriés. Cette information est donnée à l'intention des utilisateurs du présent
document et ne signifie nullement que l'ISO approuve ou recommande les fournisseurs ainsi désignés.
6.6 Solutions mères monosubstance.
Préparer des solutions des substances individuelles (voir Tableau 1) dans un solvant approprié, par exemple
de l'hexane (6.2.1) ou de l'acétonitrile (6.2.2), à une concentration massique   200 µg/ml.
Ces solutions peuvent être utilisées pour confirmer la présence et identifier chacun des HAP sur le
chromatogramme.
6.7 Solution mère multisubstances.
Diluer un volume suffisant (par exemple 5 ml) des solutions mères monosubstance (6.6) dans une fiole jaugée
(7.14, par exemple de 100 ml) avec un solvant approprié, par exemple de l'hexane (6.2.1) ou de l'acétonitrile
(6.2.2), pour préparer une solution ayant une concentration massique   10 µg/ml.
Il est également possible d'utiliser des solutions du commerce sous forme de combinaisons et de mélanges
(certifiés) ne contenant qu'une seule des substances de référence ou certaines de ces substances (voir
Tableau 1) à une concentration massique appropriée de la substance individuelle concernée, par exemple
10 µg/ml, dans un solvant approprié, par exemple de l'acétonitrile (6.2.2) ou de l'hexane (6.2.1).
Les solutions 6.5 à 6.7 sont stables pendant au moins un an lorsqu'elles sont conservées à l'abri de la lumière
et à température ambiante et qu'elles ont protégées contre l'évaporation. Vérifier la stabilité de la solution
d'étalonnage régulièrement. À cet effet, le laboratoire doit disposer de solutions indépendantes de contrôle
qualité.
Tableau 2 — HAP natifs et HAP deutériés
Substances HAP de référence Substance étalons internes marquées HAP deutériés
Naphtalène (n° CAS 91-20-3) Naphtalène-d8 (n° CAS 1146-65-2)
Acénaphtène (n° CAS 83-32-9) Acénaphtène-d10 (n° CAS 15067-26-2)
Acénaphtylène (n° CAS 208-96-8) Acénaphtylène-d8 (n° CAS 93951-97-4)
Fluorène (n° CAS 86-73-7) Fluorène-d10 (n° CAS 81103-79-9)
Anthracène (n° CAS 120-12-7) Anthracène-d10 (n° CAS 1719-06-8)
Phénanthrène (n° CAS 85-01-8) Phénanthrène-d10 (n° CAS 1517-22-2)
Fluoranthène (n° CAS 206-44-0) Fluoranthène-d10 (n° CAS 93951-69-0)
Pyrène (n° CAS 129-00-0) Pyrène-d10 (n° CAS 1718-52-1)
Benzo[a]anthracène (n° CAS 56-55-3) Benzo[a]anthracène-d12 (n° CAS 1718-53-2)
Chrysène (n° CAS 218-01-9) Chrysène-d12 (n° CAS 1719-03-5)
Benzo[b]fluoranthène (n° CAS 205-99-2) Benzo[b]fluoranthène-d12 (n° CAS 93951-98-5)
a
Benzo[j]fluoranthène (n° CAS 205-82-3)
a
Triphénylène (n° CAS 217-59-4)
Benzo[k]fluoranthène (n° CAS 207-08-9) Benzo[k]fluoranthène-d12 (n° CAS 93952-01-3)
Benzo[a]pyrène (n° CAS 50-32-8) Benzo[a]pyrène-d12 (n° CAS 63466-71-7)
a
Benzo[e]pyrène (n° CAS 192-97-2)
Indéno[1,2,3-cd]pyrène (n° CAS 193-39-5) Indéno[1,2,3-cd]pyrène-d12 (n° CAS 203578-33-0)
Dibenzo[a,h]anthracène (n° CAS 53-70-3) Dibenzo[a,h]anthracène-d14 (n° CAS 13250-98-1)
Benzo[ghi]pérylène (n° CAS 191-24-2) Benzo[ghi]pérylène-d12 (n° CAS 93951-66-7)
a
Ne fait pas partie des 16 analytes cibles; uniquement pour vérifier que la résolution est suffisante.

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6.8 Solutions d'étalonnage.
Préparer au moins cinq solutions d'étalonnage par dilution appropriée de la solution mère multisubstances
(6.7), en utilisant de l'hexane (6.2.1) ou de l'acétonitrile (6.2.2) comme solvant. Ajouter à chaque solution la
même quantité de solution mère de l'étalon d'injection pour obtenir une concentration finale   100 ng/ml.
Il est recommandé d'utiliser pour les solutions d'étalonnage le même solvant que celui employé pour la
solution d'extrait final.
Transférer, par exemple, 50 µl de la solution mère multisubstances dans une fiole jaugée de 5 ml (7.14) et
compléter jusqu'au trait avec le solvant approprié. Un volume de 1 µl de cette solution de référence contient
100 pg des substances individuelles respectives (  100 ng/ml).
La concentration massique des HAP dans la solution mère multisubstances doit être vérifiée en la comparant
à une solution d'étalonnage indépendante, de préférence certifiée. Les concentrations de toutes les
substances individuelles doivent concorder, à 10 % près.
Ces solutions doivent être utilisées pour l'étalonnage du système de chromatographie en phase gazeuse
(mélange dans de l'hexane) ainsi que pour l'ajout d'étalons internes [mélange dans de l'acétonitrile (6.2.2)].
7 Appareillage
Utiliser du matériel courant de laboratoire et en particulier ce qui suit. Nettoyer la verrerie de laboratoire afin
d'éliminer toutes les interférences.
NOTE Toute la verrerie peut être nettoyée, par exemple, par rinçage avec un détergent et de l'eau chaude, puis
séchage pendant environ 15 min à 30 min à 120 °C environ. Après refroidissement, la verrerie peut être rincée à
l'acétone (6.2.3), scellée et stockée dans un environnement propre.
Pour l'analyse d'une eau potable, ne pas réutiliser la verrerie qui a été en contact avec des échantillons
d'eaux usées ou des échantillons ayant des concentrations élevées en HAP.
7.1 Bouteilles en verre coloré ou blanc, à col étroit et fond plat, de 1 000 ml, avec bouchons doublés
d'une membrane en aluminium.
7.2 Agitateur magnétique, à barreaux agitateurs (dimension environ 20 mm), en verre, conservé dans le
solvant utilisé pour l'extraction.
[2]
7.3 Ampoule à décanter, d'une capacité de 1 000 ml, ISO 4800 , avec robinet en PTFE et bouchon en
verre.
7.4 Erlenmeyer, d'une capacité nominale de 250 ml, avec bouchon en verre.
7.5 Appareil pour concentrer les éluats par évaporation, par exemple un évaporateur rotatif, à
dépression réglable, avec un bain-marie à température régulée, ou un appareil d'entraînement utilisant de
l'azote gazeux.
7.6 Microseringues, de 500 µl et 1 000 µl par exemple.
7.7 Fiole de concentration, 100 ml (par exemple comme illustré à la Figure C.3).
7.8 Centrifugeuse à rotor, avec tubes à centrifuger (par exemple comme illustré à la Figure C.2) à fond
conique, de 50 ml.
7.9 Agitateur secoueur, à vitesse de rotation réglable.
7.10 Flacons en verre pour passeur d'échantillon, d'une capacité de 2 ml par exemple, munis d'un
bouchon en matériau inerte et d'un septum revêtu de PTFE.
7.11 Flacons en verre, par exemple tubes à centrifuger, gradués (avec divisions de 0,1 ml), d'une capacité
nominale de 10 ml, avec bouchons en verre.
7.12 Chromatographe en phase gazeuse, avec détecteur par spectrométrie de masse (EI).
7.13 Colonne capillaire à haute résolution et faible dégorgement pour chromatographie en phase
gazeuse (pour des exemples, voir Annexe A).
[1]
7.14 Fioles jaugées à un trait, ISO 1042 , classe A.
7.15 Microfiltre, avec membrane hydrophile résistante au solvant, taille des pores 0,45 µm.
7.16 Pipettes Pasteur.
7.17 Cartouches en verre, contenant au moins 0,5 g de silice (voir 7.18).
NOTE Ces cartouches sont disponibles dans le commerce.
7.18 Silice, taille moyenne de particules d'environ 40 µm, chauffée à 450 °C pendant 3 h et conservée dans
un dessiccateur pour garantir une activité maximale.
NOTE Des cartouches de silice pré-remplies sont disponibles dans le commerce.
7.19 Billes de tamis moléculaire, diamètre des pores de 0,4 nm.
7.20 Laine de verre.
8 Échantillonnage
Recueillir l'échantillon dans une bouteille en verre ayant un volume de 1 000 ml (7.1). Déchlorer les
échantillons d'eau contenant du chlore en ajoutant environ 80 mg de thiosulfate de sodium (6.1) avant le
prélèvement des échantillons.
Lors du prélèvement d'eau potable au niveau d'un robinet d'alimentation en eau, prélever l'échantillon avant
que le robinet ne soit stérilisé pour le prélèvement bactériologique par un traitement à la flamme.
NOTE Les lignes directrices relatives aux programmes d'échantillonnage sont données dans l'ISO 5667-1.
Remplir la bouteille jusqu'à l'épaulement (environ 950 ml). Déterminer le volume de l'échantillon à extraire par
pesée, avant l'extraction et après le vidage, avec une précision de 5 g. Conserver l'échantillon à une
température de (3  2) °C et à l'abri de la lumière jusqu'à l'extraction (voir aussi l'ISO 5667-3).
S'assurer que l'extraction est effectuée dans les limites du délai maximal de conservation, tel que spécifié
dans l'ISO 5667-3, afin d'éviter les pertes.
Il est généralement recommandé d'effectuer l'extraction dès que possible afin de réduire au minimum
l'adsorption éventuelle sur le verre qui pourrait poser un problème lorsque la verrerie est réutilisée.
9 Mode opératoire
9.1 Généralités
La méthode d'extraction ne doit pas être utilisée sur des échantillons contenant plus de 150 mg/l de matières
en suspension.
Des solvants volatils autres que l'hexane peuvent être utilisés s'il est prouvé que le taux de récupération est
équivalent ou supérieur (taux de récupération en fraction massique compris entre 70 % et 110 %).
8 © ISO 2011 – Tous droits réservés

9.2 Extraction
9.2.1 Préparation des échantillons et extraction
Ajouter une quantité précisément définie de l'étalon interne (par exemple un volume contenant 50 ng) dissous
dans un solvant miscible à l'eau (6.5.1). Ajouter 25 ml d'hexane (6.2.1), introduire un barreau agitateur (7.2) et
fermer le flacon (7.1) avec un bouchon doublé d'une membrane en aluminium ou fermer l'erlenmeyer (7.4)
avec un bouchon en verre rodé. Mélanger vigoureusement l'échantillon à l'aide de l'agitateur magnétique à la
valeur de réglage maximale pendant 60 min. Transférer l'échantillon dans une ampoule à décanter et laisser
les phases se séparer pendant au moins 5 min. Si une émulsion se forme pendant le processus d'extraction,
la recueillir dans un tube à centrifuger et la centrifuger (7.8), par exemple pendant 10 min à environ
3 000 r/min. Il est également possible d'utiliser un microséparateur (voir Annexe B) pour la séparation des
phases. Éliminer l'eau séparée à l'aide d'une pipette Pasteur (7.16). Transférer l'extrait dans un
erlenmeyer (7.4) et le sécher conformément à 9.2.2. Veiller à rincer soigneusement la bouteille avec le solvant
d'extraction afin d'extraire les HAP éventuellement adsorbés.
NOTE Le mode opératoire d'extraction peut également être réalisé dans une ampoule à décanter (7.3) en utilisant un
agitateur secoueur (7.9) et un microséparateur (Annexe C).
Pour l'extraction d'échantillons d'eau ayant des concentrations élevées de HAP, transférer à la pipette
seulement 10 ml à 100 ml de l'échantillon homogène dans un erlenmeyer de 250 ml (7.4) et diluer à 200 ml
avec de l'eau. Après l'ajout de 25 ml d'hexane (6.2.1), procéder comme ci-dessus.
9.2.2 Séchage de l'extrait
Transférer la couche d'hexane obtenue en 9.2.1 dans un erlenmeyer de 100 ml. Rincer l'ampoule ou le tube à
centrifuger avec 5 ml d'hexane et les ajouter à l'extrait total.
Sécher l'extrait avec environ 0,2 g de sulfate de sodium pendant au moins 15 min, en agitant fréquemment le
récipient.
Décanter l'extrait sec dans une fiole de concentration (7.7). Rincer l'erlenmeyer deux fois avec 5 ml d'hexane
et les décanter aussi dans la fiole de concentration.
9.2.3 Enrichissement
Évaporer l'extrait à l'hexane sec obtenu en 9.2.2 jusqu'à ce qu'il ne remplisse plus que l'extrémité conique de
la fiole de concentration (environ 2 ml), par exemple au moyen d'un évaporateur rotatif, à une température de
30 °C, en abaissant lentement la pression jusqu'à 20 kPa.
Ne pas évaporer les extraits à siccité, car des pertes de composés bicycliques ou tricycliques peuvent être
observées. L'ajout de quelques gouttes de décane (6.2.4) ou d'isooctane (6.2.5) réduit la perte des composés
les plus volatils.
Dissoudre l'extrait dans un volume connu (par exemple 2 ml). S'assurer que tous les résidus pouvant s'être
déposés sur la paroi de verre sont dissous en secouant l'extrait à l'aide de l'agitateur secoueur.
Purifier les extraits d'échantillons d'origine inconnue par une purification sur silice conformément à 9.2.4 si le
chromatogramme présente des interférences susceptibles de gêner la quantification.
Transférer l'échantillon enrichi, si nécessaire après filtration à travers un microfiltre (7.15), dans un flacon à
échantillon en verre. Conserver l'échantillon dans un lieu frais et sombre jusqu'à l'analyse.
Procéder comme spécifié en 9.4.
D'autres méthodes d'enrichissement peuvent également être utilisées. Lorsqu'une injection à grand volume
est utilisée ou si des concentrations plus élevées des composés cibles sont attendues, un taux
d'enrichissement plus faible peut être utilisé.
9.2.4 Purification sur silice
Pour purifier l'extrait, utiliser des colonnes [pipettes Pasteur (7.16)] munies d'un tampon en laine de
verre (7.20) ou une cartouche (7.17) contenant au moins 0,5 g de silice (7.18). Conditionner la silice dans la
colonne ou la cartouche par un rinçage avec cinq fois le volumes du lit d'un mélange de dichlorométhane et
d'hexane (11), suivi d'un conditionnement avec le même volume d'hexane (6.2.1).
NOTE 1 La purification est impossible pour les solutions contenant de l'acétone.
Sécher les solvants utilisés pour purifier l'extrait en utilisant des billes de tamis moléculaire (7.19). Il convient
que la silice présente son activité maximale.
Concentrer l'extrait enrichi (9.2.3) sous un léger courant d'azote (6.4.1) de manière à atteindre un volume
restant de 500 µl.
À l'aide d'une pipette Pasteur (7.16), transférer l'extrait concentré sur la silice recouverte d'hexane et le laisser
s'imprégner presque entièrement dans la silice. Recueillir l'éluat dans un flacon en verre (7.11).
Rincer la fiole de concentration avec 500 µl d'hexane (6.2.1), introduire cette solution sur la colonne et laisser
s'imprégner presque entièrement dans la silice.
Éluer les HAP avec un mélange de dichlorométhane et d'hexane (11).
NOTE 2 Les cartouches disponibles dans le commerce contenant 0,5 g de silice nécessitent un volume d'au moins
3 ml du mélange de dichlorométhane et d'hexane (11) pour l'élution des HAP.
Ajouter quelques gouttes de décane (6.2.4) ou d'isooctane (6.2.5) à l'éluat, homogénéiser en secouant et
concentrer (voir 9.2.3) jusqu'à atteindre 200 µl à 250 µl, par exemple d'abord avec un évaporateur rotatif (7.5)
jusqu'à environ 2 ml, puis par un courant d'azote (6.4.1).
Ajuster l'extrait à un volume connu (par exemple 2 ml) avec le même solvant que celui utilisé pour la
préparation des solutions d'étalonnage (6.8).
Procéder comme décrit en 9.4. Utiliser une aliquote pour le dosage par CG-SM.
9.3 Chromatographie en phase gazeuse
Utiliser le chromatographe en phase gazeuse conformément aux instructions du fabricant.
Sélectionner une colonne capillaire CG et des conditions chromatographiques permettant d'obtenir une
séparation efficace (pour des exemples, voir Annexe A).
Analyser les solutions d'étalonnage, le blanc et les échantillons dans les mêmes conditions. Si un étalon
d'injection (6.5.2) est utilisé, ajouter une quantité précisément connue de l'étalon d'injection aux solutions
d'étalonnage et aux extraits, mélanger soigneusement et injecter immédiatement dans le chromatographe.
9.4 Mesurage à blanc
Effectuer des dosages à blanc en utilisant de l'eau, avant et pendant la série d'analyses, au moins un par lot.
Il convient que cette eau soit exempte de HAP détectables. Les mesurages à blanc doivent inclure toutes les
étapes du mode opératoire d'analyse, depuis l'arrivée de l'échantillon au laboratoire jusqu'à l'évaluation du
chromatogramme en phase gazeuse. Si les valeurs à blanc sont anormalement élevées (supérieures à 50 %
du niveau de notification le plus bas), chaque étape du mode opératoire doit être vérifiée afin de trouver
l'origine de ces blancs élevés. S'assurer que les valeurs à blanc sont réduites autant que possible par
diverses méthodes, par exemple décontamination de l'échantillon par l'air ambiant et les solvants, et en
vérifiant les instruments d'analyse.
Néanmoins, si les concentrations de l'échantillon sont proches de la limite de quantification, des valeurs à
blanc supérieures à 50 % de la valeur de notification la plus basse peuvent être tolérées.
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9.5 Conditions de la spectrométrie de masse (SM)
Le spectromètre de masse est réglé conformément aux instructions du fabricant. Les chromatogrammes sont
enregistrés en mode balayage complet (de 46 u à 300 u où u est une unité de masse atomique unifiée) ou en
mode de suivi/enregistrement d'ions sélectionnés (SIM/SIR).
Régler la vitesse de balayage du spectromètre de masse à une valeur permettant à un pic chromatographique
d'être décrit par au moins sept points de données.
[9]
Une liste des ions de diagnostic et des intensités relatives en référence à l'ISO 22892 (identification
CG-SM) est donnée dans le Tableau 4.
10 Étalonnage
10.1 Généralités
Une courbe d'étalonnage englobant la plage de concentrations est préparée pour chaque composé à analyser.
La réponse relative, R (voir 10.2), ou le facteur de réponse, F (voir 10.3), en fonction de la concentration
rel R
dans les solutions d'étalonnage est tracée ou modélisée en utilisant une fonction de régression. Au moins
cinq points d'étalonnage sont employés. Se reporter également à l'ISO 8466-1.
10.2 Étalonnage par étalon interne marqué
L'étalonnage par étalon interne marqué est utilisé pour les HAP pour lesquels des composés marqués sont
ajoutés aux échantillons.
Préparer une courbe d'étalonnage englobant la plage de concentration pour chaque composé à analyser.
Tracer la réponse relative, R (natif par rapport à marqué), en fonction de la concentration dans les solutions
rel
d'étalonnage ou la calculer en utilisant une régression linéaire. Déterminer le facteur de réponse relatif pour
chaque HAP conformément aux procédures spécifiées dans l'alinéa ci-après. Employer au moins cinq points
d'étalonnage.
Déterminer la réponse de chaque HAP par rapport à son homologue marqué, R , en utilisant les réponses en
rel
surface correspondant à l'ion de diagnostic 1:
A 
1n L
R  (1)
rel
A 
1L n
où
A est la surface correspondant à l'ion de diagnostic 1 pour le HAP;
1n
A est la surface correspondant à l'ion de diagnostic 1 pour le composé marqué;
1L
 est la concentration du composé marqué dans la solution d'étalonnage, en microgrammes par litre;
L
 est la concentration du composé natif dans la solution d'étalonnage, en microgrammes par litre.
n
NOTE Si la réponse relative pour un composé est constante (coefficient de variation inférieur à 20 %) sur l'intervalle
d'étalonnage de cinq points, une réponse relative moyennée peut être utilisée pour ce composé; sinon, il est possible
d'utiliser la courbe d'étalonnage complète pour ce composé sur l'intervalle d'étalonnage de cinq points.
10.3 Étalonnage par un étalon interne
La méthode par étalon interne est appliquée pour le dosage des autres HAP pour lesquels aucun étalon
marqué n'a été ajouté à l'échantillon.
L'étalonnage nécessite la détermination des facteurs de réponse, F , définis par l'Équation (2):
R
A 
1s is
F  (2)
R
A 
1is s
où
A est la surface correspondant à l'ion de diagnostic 1 pour le HAP;
1s
A est la surface correspondant à l'ion de diagnostic 1 pour l'étalon interne;
1is
 est la concentration de l'étalon interne, en microgrammes par litre;
is
 est la concentration du composé dans la solution d'étalonnage, en microgrammes par litre.
s
NOTE Si le facteur de réponse, F , pour un composé est constant (coefficient de variation inférieur à 20 %) sur
R
l'intervalle d'étalonnage de cinq points, un facteur de réponse moyenné peut être utilisé pour ce composé; sinon, il est
possible d'utiliser la courbe d'étalonnage complète pour ce composé sur l'intervalle de cinq points.
Pour la vérification quotidienne de l'étalonnage (réétalonnage), injecter au moins deux solutions d'étalonnage,
par exemple à des concentrations de 20 %  10 % et de 80 %  10 % de l'intervalle linéaire établi. Comparer
le facteur de réponse calculé avec celui obtenu pour le précédent lot d'échantillons. Il convient qu'ils ne
diffèrent pas de plus de 20 %.
11 Mesurage des échantillons
Équilibrer le système de mesurage avant de mesurer les échantillons et régler le spectromètre de masse
conformément aux instructions du fabricant.
Les conditions de mesurage suivantes doivent s'appliquer:
Méthode d'ionisation: par impact électronique.
Plage de masse du spectre: 46 u à 300 u, où u est une unité de masse atomique unifiée, au moins 10 u
au-dessus de la masse la plus élevée des substances à analyser. En cas
d'interférences, dues par exemple au CO , le spectre peut débuter à 46 u.
Durée du cycle: suffisante pour permettre de relever au moins sept spectres par pic de la
substance.
Si des ions sélectionnés sont enregistrés uniquement pour augmenter la sensibilité, enregistrer le pic de base
et au moins deux ions supplémentaires, avec la même durée de cycle que ci-dessus.
12 Identification
La quantification d'une substance individuelle nécessite une identification fiable et non ambiguë. Les HAP ont
une fragmentation moins importante et nécessitent donc d'autres critères d'identification.
Lorsque l'on considère l'ensemble des spectres, il convient que le spectre de l'échantillon et le spectre de
référence soient identiques dans les mêmes conditions de travail. Il convient que le spectre de référence soit
produit par chaque laboratoire en utilisant son propre équipement et qu'il soit stocké dans une base de
données de spectres de référence. Ces spectres sont à utiliser pour l'identification par spectrométrie de masse.
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Il convient que l'écart d'intensité relative d'un pic différent du pic de base (pic d'intensité inférieure à 100 %)
soit inférieur à 10 %.
En cas de décalage de temps de rétention, l'identité peut être confirmée par dopage. L'utilisation des
16 étalons de HAP marqués par un isotope peut être le meilleur moyen de confirmer l'identité. Voir le
Tableau 3.
Tableau 3 — Degré de confirmation de l'identité
Technique Degré d'identification Mode de fonctionnement Critère supplémentaire
Conformité des rapports de masse
Suivi d'ion s
...

МЕЖДУНАРОДНЫЙ ISO
СТАНДАРТ 28540
Первое издание
2011-08-01
Качество воды. Определение 16
полициклических ароматических
углеводородов (ПАУ) в воде. Метод с
применением газовой хроматографии
с масс спектрометрическим
определением (ГХ-МС)
Water quality — Determination of 16 polycyclic aromatic hydrocarbons
(PAH) in water — Method using gas chromatography with mass
spectrometric detection (GC-MS)

Ответственность за подготовку русской версии несёт GOST R
(Российская Федерация) в соответствии со статьёй 18.1 Устава ISO

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ISO 2011
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Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Опубликовано в Швейцарии
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Содержание Страница
Предисловие. iv
Введение . v
1 Область применения . 1
2 Нормативные ссылки . 1
3 Термины и определения . 1
4 Сущность метода . 2
5 Помехи . 4
6 Реактивы . 5
7 Аппаратура . 8
8 Отбор проб . 9
9 Проведения испытания . 10
10 Градуировка. 12
11 Измерение проб . 13
12 Идентификация . 14
13 Расчет . 15
14 Представление результатов . 18
15 Протокол испытания . 18
Приложение А (информативное) Примеры условий для ГХ-МС . 20
Приложение В (информативное) Прецизионность и точность . 21
Приложение С (информативное) Примеры конструкции специального аппарата . 24
Приложение D (информативное) Пример хроматограмм . 26
Приложение Е (информативное) Экстракция с помощью экстракционных дисков . 28
Библиография . 29

Предисловие
Международная организация по стандартизации (ISO) представляет собой всемирную федерацию,
состоящую из национальных органов по стандартизации (комитеты-члены ISO). Работа по разработке
международных стандартов обычно ведется техническими комитетами ISO. Каждый комитет-член,
заинтересованный в теме, для решения которой образован данный технический комитет, имеет право
быть представленным в этом комитете. Международные организации, правительственные и
неправительственные, поддерживающие связь с ISO, также принимают участие в работе. ISO тесно
сотрудничает с Международной электротехнической комиссией (IEC) по всем вопросам
стандартизации в области электротехники.
Международные стандарты разрабатываются в соответствии с правилами, приведенными в Части 2
Директив ISO/IEC.
Основное назначение технических комитетов заключается в разработке международных стандартов.
Проекты международных стандартов, принятые техническими комитетами, направляются комитетам-
членам на голосование. Для их опубликования в качестве международных стандартов требуется
одобрение не менее 75 % комитетов-членов, участвовавших в голосовании.
Внимание обращается на тот факт, что отдельные элементы данного документы могут составлять
предмет патентных прав. ISO не несет ответственность за идентификацию каких бы то ни было или
всех подобных патентных прав.
ISO 28540 был подготовлен Техническим комитетом ISO/TC 147, Качество воды, Подкомитетом SC 2,
Физические, химические и биохимические методы.
iv © ISO 2011 – Все права сохраняются

Введение
Полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) встречаются практически в любом типе воды,
эти вещества адсорбируются на поверхностях твердых веществ (осадки, суспендированный материал),
а также растворяются в жидкой фазе.
[7]
ISO 17993 устанавливает методы определения 15 ПАУ методом высокоэффективной жидкостной
хроматографии в питьевой воде, грунтовых водах и поверхностных водах.
[3] [4]
ISO 7981-1 и ISO 7981-2 устанавливают методы определения 6 ПАУ методом высокоэффективной
тонкослойной хроматографии или методом высокоэффективной жидкостной хроматографии в
питьевой воде и грунтовых водах.
В настоящем международном стандарте описывается метод определения не менее 16 ПАУ с помощью
газовой хроматографии с масс-спектрометрическим определением (ГХ-МС = GC-MS) в питьевой воде,
грунтовых и поверхностных водах.
Известно, что некоторые ПАУ являются или могут являться канцерогенами. В ряде стран установлены
предельно допустимые концентрации. Например, Директива Европейского Совета 98/83/EC по качеству
воды, предназначеннойдля потребления людьми (Ссылка [10]) установила предельно допустимую
концентрацию для бензо[a]пирена на уровне 0,010 мкг/л, а для суммы четырех установленных ПАУ
(бензо[b]длюорантен, бензо[k]флуорантен, бензо[ghi]перилен, индено[1,2,3-cd]пирен) на уровне
0,100 мкг/л.
МЕЖДУНАРОДНЫЙ СТАНДАРТ ISO 28540:2011(R)

Качество воды. Определение 16 полициклических
ароматических углеводородов (РАН) в воде. Метод с
применением газовой хроматографии с масс
спектрометрическим определением (ГХ-МС)
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ — Лица, пользующиеся данным международным стандартом, должны быть
знакомы с обычной лабораторной практикой. Целью настоящего стандарта не является
рассмотрение всех проблем безопасности, связанных с его использованием. Пользователь сам
несет ответственность за установление соответствующих правил безопасности и охраны
здоровья и обеспечение соблюдения требований национальных регламентов.
ВЕИМАНИЕ! — Самое главное, чтобы испытания в соответствии с требованиями данного
международного стандарта выполнялись специально подготовленным персоналом.
1 Область применения
Настоящий международный стандарт устанавливает метод определения не менее 16 выбранных ПАУ
(см. Таблицу 1) в питьевой воде и грунтовых водах в массовых концентрациях выше 0,005 мкг/л и в
поверхностных водах в массовых концентрациях выше 0,01 мкг/л (для каждого отдельного соединения).
Настоящий международный стандарт можно применить к пробам, содержащим до 150 мг/л
суспендированного вещества.
Данный метод, с небольшими модификациями, также подходит для анализа сточных вод. Возможно,
данный метод применим к другим ПАУ, при условии его подтверждения в каждом отдельном случае.
2 Нормативные ссылки
Следующие ссылочные документы обязательны для применения данного документа. Для
датированных ссылок применяется только указанное издание. Для недатированных ссылок
применяется самое последнее издание указанного документа (включая все изменения).
ISO 5667-1, Качество воды. Отбор проб. Часть 1. Руководство по разработке программ
пробоотбора и методов пробоотбора
ISO 5667-3, Качество воды. Отбор проб. Часть 3. Сохранение образцов и обращение с ними
ISO 8466-1, Качество воды. Калибровка и оценка аналитических методов и эффективности.
Часть 1. Статистическая оценка линейной калибровочной функции
3 Термины и определения
В настоящем документе используются следующие термины и определения.
3.1
аналит
analyte
анализируемое вещество
[5]
[ISO 15089:2000 , 3.2]
ПРИМЕЧАНИЕ Вещества, определяемые методом, описанным в данном стандарте, перечислены в Таблице 1.
3.2
градуировочный раствор
calibration solution
раствор, приготовленный из вторичного стандарта и/или исходных растворов и применяемый для
градуировки отклика прибора по отношению к концентрации аналита
[8]
[ISO 18073:2004 , 3.1.2]
3.3
диагностический (тестовый) ион для определения методом ГХ-МС
GC-MS determination diagnostic ion
выбранный фрагмент- или молекулярный ион целевого вещества с максимально высокой
специфичностью
3.4
вводимый стандарт
injection standard
стандартная смесь, добавляемая в пробу перед вводом в прибор ГХ-МС, для наблюдения
изменчивости отклика прибора и расчета возврата внутреннего стандарта
ПРИМЕЧАНИЕ В настоящем международном стандарте вводимая стандартная смесь содержит ПАУ,
маркированный изотопом.
3.5
внутренний стандарт
internal standard
ПАУ, маркированный изотопом, или ПАУ, который вряд ли присутствует в пробе, добавляемый в пробу
до экстрагирования, по которому рассчитывают концентрации содержащихся в пробе веществ
3.6
выбранный режим мониторинга/регистрации ионов
selected ion monitoring/recording mode
SIM/SIR
измерение интенсивности только выбранных диагностических ионов
[9]
ПРИМЕЧАНИЕ Заимствовано из ISO 22892:2006 , 3.8.
4 Сущность метода
Углеводороды ПАУ (см. Таблицу 1), присутствующие в пробе воды, экстрагируют из пробы воды
методом экстракции жидкость-жидкость гексаном. Смесь внутренних стандартов добавляют в пробу до
экстракции. Экстракт концентрируют выпариванием, а остаток забирают растворителем, подходящим
для очистки или анализа ГХ.
ПРИМЕЧАНИЕ 1 Можно использовать другие летучие растворители, а также, если доказано, что получается
равный или лучший возврат (массовая доля возврата от 70 % до 110 %).
Метод экстракции жидкость-жидкость не применяется в пробам, содержащим более 150 мг/л
суспендированного вещества.
2 © ISO 2011 – Все права сохраняются

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ — Применение данного международного стандарта может включать
опасные материалы, операции и оборудование. Целью настоящего стандарта не является
рассмотрение всех проблем безопасности, связанных с его использованием. Пользователь сам
несет ответственность за установление соответствующих правил безопасности и охраны
здоровья и обеспечение соблюдения требований национальных регламентов перед
применением данного стандарта.
ПРИМЕЧАНИЕ 2 Для проб, содержание суспендированного вещества в которых превышает 150 мг/л, можно
[6]
использовать методику, описанную в ISO 17858:2007 , 4.1, 4.2 и 4.3.
При необходимости экстракты проб поверхностных вод можно очищать перед анализом на
хроматографической колонке. Перед вводом в прибор вводимые стандарты добавляют в каждый
экстракт и вводят аликвотное количество экстракта в газовый хроматограф.
ПАУ разделяют на подходящей капиллярной колонке из плавленого кварца, покрытой пленкой сшитого
неполярного полисилоксана или модифицированного полисилоксана небольшой полярности с
эффективным разделением. Колонка должна быть пригодна для разделения бензо[a]пирена и
бензо[e]пирена. Идентификацию и количественное определение выполняют с помощью масс-
спектрометрии, используя ионизацию электронным ударом (EI).
Таблица 1 — Полициклические ароматические углеводороды, определяемые настоящим
международным стандартом
Наименование Наименование
Химическая формула Химическая формула
Молекулярная масса Структура Молекулярная масса Структура
% углерода % углерода
Номер по CAS Номер по CAS
Нафталин Флуорен
C H C H
10 8 13 10
128,17 г/моль 166,22 г/моль
93,75 % C 93,59 % C
91-20-3 86-73-7
Аценафтилен Аценафтен
C H C H
12 8 12 10
152,20 г/моль 154,21 г/моль
94,6 % C 93,05 % C
208-96-8 83-32-9
Антрацен Фенантрен
C H C H
14 10 14 10
178,23 г/моль 178,23 г/моль
94,05 % C 94,05 % C
120-12-7 85-01-8
Пирен Флуорантен
C H C H
16 10 16 10
202,26 г/моль 202,26 г/моль
95,0 % C 95,0 % C
129-00-0 206-44-0
Кризен Бензо[a]антрацен
C H C H
18 12 18 12
228,29 г/моль 228,29 г/моль
94,45 % C 94,45 % C
218-01-9 56-55-3
a a
Бензо[k]флуорантен Бензо[b]флуорантен
C H C H
20 12 20 12
252,32 г/моль 252,32 г/моль
95,2 % C 95,2 % C
207-08-9 205-99-2
a a
Индено[1,2,3-cd]пирен Бензо[a]пирен
C H C H
22 12 20 12
276,34 г/моль 252,32 г/моль
95,6 % C 95,2 % C
193-39-5 50-32-8
a a
Бензо[ghi]перилен Диiбензо[a,h]aантрацен
C H C H
22 12 22 14
276,34 г/моль 278,35 г/моль
95,6 % C 94,7 % C
191-24-2 53-70-3
a
Соединение, установленное Директивой Европейского Совета 98/93/EC (Ссылка [10]).
5 Помехи
5.1 Помехи при отборе проб, экстракции и концентрировании
Контейнеры для отбора проб используют изготовленные из материалов, которые не повлияют на
4 © ISO 2011 – Все права сохраняются

содержание аналита за время контакта (предпочтительно из нержавеющей стали или стекла).
Необходимо избегать контакта с пластмассами и органическим материалом во время пробоотбора,
хранения проб или экстракции. Необходимо также с осторожностью обращаться с моющими
средствами для очистки контейнеров, поскольку они могут способствовать образованию эмульсий при
экстракции жидкость-жидкость.
Если используются автоматические пробоотборники, необходимо избегать применения силиконовых
или резиновых материалов для изготовления трубок. Если такие материалы присутствуют,
необходимо свести к минимуму время контакта с пробами. Промывают пробоотборную линию
опробуемой водой перед тем, как взять пробу для анализов. В качестве руководства пользуются
стандартами ISO 5667-1 и ISO 5667-3.
Пробы хранят в местах, защищенных от прямого солнечного света и продолжительного нахождения на
свету. Держат пробы в контейнерах из темного (янтарного) стекла. Для этого также подходят
прозрачные бутыли, но тогда их необходимо держать в темном месте.
При хранении проб для анализа могут произойти потери ПАУ за счет адсорбции на стенках
контейнеров. Степень потерь может зависеть от времени хранения.
5.2 Помехи для ГХ-МС
Вещества, элюирующие совместно с целевыми ПАУ, могут помешать определению. Такие помехи
могут привести к неполному разрешению сигналов и, в зависимости от интенсивности помех, могут
повлиять на точность и прецизионность результатов анализа. Несимметричные пики и пики, более
широкие чем соответствующие пики контрольного вещества указывают на помехи.
Хроматографическое разделение дибензо[a,h]антрацена и индено[1,2,3-cd]пирена является наиболее
критичным. За счет разности их молекулярных масс количественное определение можно осуществить
посредством масс-селективного обнаружения. Если замечено неполное разрешение, необходимо
проверить интегрирование пиков и, если необходимо, подкорректировать базовыю линию.
Достаточное разрешение (например, не менее R = 0,8) между пиками бензо[b]флуорантена и
бензо[k]флуорантена, а также бензо[a]пирена и бензо[e]пирена не может служить критерием качества
капиллярной колонки. Бензо[j]флуорантен невозможно отделить от бензо[k]флуорантен и
бензо[b]флуорантена. Иногда трифенилен не полностью разделяется с бензо[a]антраценом и
кризеном. Если такое произошло, этот факт необходимо отразить в протоколе испытания.
ПРИМЕЧАНИЕ Бензо[j]флуорантен, бензо[e]пирен, и трифенилен не входят в число 16 целевых аналитов.
6 Реактивы
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ— Применение данного международного стандарта может включать
опасные материалы, операции и оборудование. Целью настоящего стандарта не является
рассмотрение всех проблем безопасности, связанных с его использованием. Пользователь сам
несет ответственность за установление соответствующих правил безопасности и охраны
здоровья и обеспечение соблюдения требований национальных регламентов перед
применением данного стандарта.
В ходе анализа, если нет иных установок, используют реактивы только признанной аналитической
чистоты, марки “для анализа остатка” или “для газовой хроматографии”, в зависимости от
рассматриваемого случая, и дистиллированную или деминерализованную воду, или воду равноценной
чистоты. В ином случае необходимо особенно внимательно следить за тем, чтобы каждая партия
растворителей не содержала добавок, оказывающих влияние на результат.
6.1 Пентагидрат тиосульфата натрия, Na S O ·5H O, для дехлорирования.
2 2 3 2
6.2 Растворители.
6.2.1 Гексан, C H .
6 14
6.2.2 Ацетонитрил, CH CN.
6.2.3 Ацетон, C H O.
3 6
6.2.4 Декан, C H .
10 22
6.2.5 Изооктан, C H .
8 18
6.2.6 Дихлорметан, CH Cl .
2 2
6.3 Сульфат натрия, Na SO , безводный, предварительно очищенный нагреванием до 500 °C в
2 4
течение 4 ч или не содержащий мешающих веществ.
6.4 Газы.
6.4.1 Азот, объемная доля99,999 %, для выпаривания экстрактов.
6.4.2 Гелий, объемная доля 99,999 % для газовой хроматографии.
6.5 Стандарты.
6.5.1 Контрольные вещества (см. Таблицу 2) и внутренние стандарты.
Выбирают внутренние стандарты с такими физическими и химическими свойствами (например,
поведение при экстракции, время удерживания), чтобы они были аналогичны анализируемым
соединениям.
Используют не менее трех внутренних стандартов, например, три меченных дейтерием ПАУ, для
оценки результатов (см. Разделы 11 и 12). Регулярно верифицируют стабильность внутренних
стандартов. Таблица 2 содержит определяемые содержащиеся в воде ПАУ и ряд меченных дейтерием
ПАУ, которые можно использовать. Внутренние стандарты добавляют в пробу перед экстракцией,
поэтому берут их в форме раствора в водорастворимом растворителе.
ПРИМЕЧАНИЕ 1 Стандарты ПАУ, меченные изотопом C , также можно использовать в качестве внутренних
стандартов.
ПРИМЕЧАНИЕ 2 Сертифицированные растворы ПАУ и отдельные твердые ПАУ аттестованной чистоты можно
1)
получить у определенных поставщиков или у провайдеров.
Ввиду опасного характера этих веществ, рекомендуется использовать имеющиеся в продаже,
предпочтительно сертифицированные, стандартные растворы. Следует избегать контакта с кожей.
6.5.2 Вводимый стандарт.
Добавляют маркированное изотопом неполярное вещество в конечный экстракт и в градуировочные
растворы (6.8) , перед тем, как ввести пробу в прибор ГХ-МС, чтобы проверить возврат внутренних
стандартов.
Готовят исходный раствор вводимого стандарта в подходящем растворителе массовой концентрацией
ρ ≈ 10 мкг/мл.
1) Институт стандартных образцов и измерений (Institute for Reference Materials and Measurements (IRMM)), Geel,
Belgium, Национальный институт науки и технологии (National Institute of Science and Technology (NIST)),
Washington DC, USAи Кембриджская лаборатория изотопов (Cambridge Isotope Laboratory (CIL)), Andover, MA, USA,
являются примерами поставщиков. Эта информация дается только для удобства пользователей настоящего
международного стандарта и не указывает на предпочтение со стороны ISO.
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6.6 исходные растворы отдельных веществ.
Готовят растворы отдельных веществ (см. Таблицу 1) в подходящем растворителе, например, гексане
(6.2.1) или ацетонитриле (6.2.2), массовой концентрации ρ ≈ 200 мкг/мл.
Эти растворы можно использовать для подтверждения и идентификации отдельных ПАУ на
хроматограмме.
6.7 Исходный раствор нескольких веществ.
Разбавляют достаточный объем (например, 5 мл) исходных растворов отдельных веществ (6.6) iв
мерной колбе с одной меткой (7.14, например, вместимостью 100 мл) подходящим растворителем,
например, гексаном (6.2.1) или ацетонитрилом (6.2.2), чтобы подготовить раствор массовой
концентрацией ρ ≈ 10 мкг/мл.
Альтернативно можно использовать имеющиеся в продаже (сертифицированные) комбинированные и
смешанные растворы, содержащие только одно или несколько контрольных веществ (см. Таблицу 1)
при подходящей массовой концентрации соответствующего отдельного вещества, например, 10 мкг/мл
в подходящем растворителе, таком как ацетонитриле (6.2.2) или гексане (6.2.1).
Растворы 6.5 – 6.стабильны в течение не менее 1 года при хранении в темном месте при комнатной
температуре, защищенными от испарения. Регулярно проверяют стабильность стандартного раствора.
Для этого в лаборатории должны иметься независимые растворы для контроля качества.
Таблица 2 — Собственные ПАУ и меченные дейтерием ПАУ
Контрольные ПАУ Меченные дейтерием, внутренние стандарты ПАУ
Нафталин (CAS No. 91-20-3) Нафталин -d8 (CAS No. 1146-65-2)
Аценафтен (CAS No. 83-32-9) Аценафтен-d10 (CAS No. 15067-26-2)
Аценафтилен (CAS No. 208-96-8) Аценафтилен -d8 (CAS No. 93951-97-4)
Флуорен (CAS No. 86-73-7) Флуорен -d10 (CAS No. 81103-79-9)
Антрацен (CAS No. 120-12-7) Антрацен-d10 (CAS No. 1719-06-8)
Фенантрен (CAS No. 85-01-8) Фенантрен -d10 (CAS No. 1517-22-2)
Флуорантен (CAS No. 206-44-0) Флуорантен-d10 (CAS No. 93951-69-0)
Пирен (CAS No. 129-00-0) Пирен-d10 (CAS No. 1718-52-1)
Бензо[a]антрацен (CAS No. 56-55-3) Бензо[a]антрацен-d12 (CAS No. 1718-53-2)
Кризен (CAS.No. 218-01-9) Кризен-d12 (CAS No. 1719-03-5)
Бензо[b]флуорантен (CAS No. 205-99-2) Бензо[b]флуорантен-d12 (CAS No. 93951-98-5)
a
Бензо[j]флуорантен (CAS No. 205-82-3)
a
Трифенилен (CAS No 217-59-4)
Бензо[k]флуорантен (CAS No. 207-08-9) Бензо[k]флуорантен-d12 (CAS No. 93952-01-3)
Бензо[a]пирен (CAS No. 50-32-8) Бензо[a]пирен-d12 (CAS No. 63466-71-7)
a
Бензо[e]пирен (CAS No. 192-97-2)
Индено[1,2,3-cd]пирен (CAS No. 193-39-5) Индено [1,2,3-cd]пирен-d12 (CAS No. 203578-33-0)
Дибензо[a,h]антрацен (CAS No. 53-70-3) Диiбензо[a,h]антрацен-d14 (CAS No. 13250-98-1)
Бензо[ghi]перилен (CAS No. 191-24-2) Бензо[ghi]перилен-d12 (CAS No. 93951-66-7)
a
Ни один из 16 целевых аналитов; используемых только для проверки разрешения, не подходит.

6.8 Градуировочные растворы.
Готовят не менее пяти градуировочных растворов посредством соответствующего разбавления
исходного раствора нескольких веществ (6.7), используя гексан (6.2.1) или ацетонитрил (6.2.2) в
качестве растворителя. Добавляют в каждый раствор одинаковое количество исходного раствора
вводимого стандарта, чтобы получить конечную концентрацию ρ ≈ 100 нг/мл.
Рекомендуется, чтобы растворитель для градуировочных растворов был таким же, как раствор для
конечного экстракта.
Переносят, например, 50 мкл исходного раствора нескольких веществ в мерную колбу вместимостью
5 мл с одной меткой (7.14) и доводят до метки подходящим растворителем. Объем 1 мкл такого
контрольного раствора содержит 100 пг соответствующих отдельных веществ (ρ ≈ 100 нг/мл).
Массовая концентрация ПАУ в исходном растворе нескольких веществ должна проверяться
сравнением с независимым, предпочтительно сертифицированным стандартным раствором. Все
отдельные вещества должны согласовываться в пределах ± 10 %.
Такие растворы должны использоваться для калибровки газохроматографической системы (смесь в
гексане), а также для добавления внутренних стандартов [смесь в ацетонитриле (6.2.2.)].
7 Аппаратура
Обычное лабораторное оборудование и, в частности, следующее. Стеклянную лабораторную посуду
моют для устранения всех мешающих веществ.
ПРИМЕЧАНИЕ Можно вымыть всю стеклянную посуду, например, моющим средством в горячей воде и
просушить в течение примерно от 15 мин до 30 мин при температуре примерно 120 °C. После охлаждения
стеклянную посуду можно сполоснуть ацетоном (6.2.3), упаковать и хранить в чистом месте.
Для анализа питьевой воды нельзя повторно использовать стеклянную посуду, в которой находились
пробы сточных вод или пробы с высокими концентрациями ПАУ.
7.1 Бутыли из цветного или прозрачного стекла, узкогорлые, плоскодонные, вместимостью
1 000 мл, с пробкой, покрытой алюминием.
7.2 Магнитная мешалка, с якорями мешалки (размером приблизительно 20 мм), стеклянными,
хранящимися под растворителем, который будет использоваться для экстракции.
[2]
7.3 Делительная воронка, вместимость 1 000 мл, ISO 4800 , с краном из ПТФЭ и стеклянной
пробкой.
7.4 Коническая колба, номинальной вместимостью 250 мл, со стеклянной пробкой.
7.5 Оборудование для концентрирования элюатов выпариванием, например, роторный
испаритель, регулируемый на постоянное разрежение и с водяной баней с температурным контролем,
или оборудование, использующее газ – азот.
7.6 Микролитровые шприцы, например, вместимостью. 500 мкл и 1 000 мкл.
7.7 Колба с сужением, 100 мл (например, как показана на Рисунке C.3).
7.8 Центрифуга с ротором, с центрифужными пробирками (например, как показаны на Рисунке C.2)
с сужающимся концом, вместимостью 50 мл.
7.9 Аппарат для встряхивания, с регулируемой скоростью вращения.
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7.10 Стеклянные пробирки автоматического пробоотборника, вместимостью 2 мл, с инертной
крышкой, покрытой пленкой ПТФЭ.
7.11 Стеклянные пробирки, например, центрифужные, градуированные (цена деления шкалы
0,1 мл), номинальной вместимостью 10 мл, со стеклянным пробками.
7.12 Газовый хроматограф, с масс-спектрометрическим детектором (EI).
7.13 Капиллярная колонка низкого истечения высокого разрешения для газовой
хроматографии (например, см. Приложение A).
[1]
7.14 Мерные колбы с одной меткой, ISO 1042 , класс A.
7.15 Микрофильтр, с гидрофильной мембраной, стойкой к действию растворителей, размер пор
0,45 мкм.
7.16 Пипетки Пастера.
7.17 Стеклянные картриджи, заполненные диоксидом кремния массой не менее 0,5 г (см. 7.18).
ПРИМЕЧАНИЕ Такие картриджи имеются в продаже.
7.18 Диоксид кремния (кремнезем), средний размер частиц приблизительно 40 мкм, который
нагревали при температуре 450 °C в течение 3 ч и хранили в эксикаторе, чтобы обеспечить
максимальную активность.
ПРИМЕЧАНИЕ Предварительно заполненные диоксидом кремния картриджи имеются в продаже.
7.19 Бусины молекулярного сита, диаметр пор 0,4 нм.
7.20 Стекловата.
8 Отбор проб
Пробу забирают в стеклянную бутыль объемом 1 000 мл (7.1). Дехлорируют пробы воды, содержащей
хлор, посредством добавления приблизительно 80 мг тиосульфата натрия (6.1) перед забором пробы.
При опробовании питьевой воды из водопроводного крана коммунальной сети, пробу отбирают до
стерилизации крана обработкой пламенем для бактериологического отбора проб.
ПРИМЕЧАНИЕ Руководство по программам пробоотбора можно найти в ISO 5667-1.
Наполняют бутыль до плеча, (примерно 950 мл). Определяют объем пробы, которую необходимо
экстрагировать, взвесив бутыль с содержимым до экстракции и после опорожнения бутыли с
точностью ± 5 г. Хранят пробу при температуре (3 ± 2) °C, в защищенном от света месте, до
выполнения экстракции (см. также ISO 5667-3).
Требуется обеспечить, чтобы экстракция выполнялась в пределах максимального срока сохранения
пробы, как указано в ISO 5667-3, чтобы избежать потерь.
Обычно рекомендуется, чтобы экстракция осуществлялась, по возможности, без отсрочки, чтобы
свести к минимуму возможное прилипание к стеклу, что может вырасти в проблему, если стеклянная
посуда используется неоднократно.
9 Проведения испытания
9.1 Общие вопросы
Метод экстракции нельзя использовать с пробами, содержащими более 150 мг/л суспендированного
вещества.
Летучие растворители, кроме гексана, можно использовать, если показано, что в этом случае
получается такой же или лучший возврат (возврат от 70 % до 110 % по массе).
9.2 Экстракция
9.2.1 Подготовка пробы и экстракция
Добавляют точно определенное количество внутреннего стандарта (например, объем, содержащий 50 нг),
растворенного в водорастворимом растворе (6.5.1). Добавляют 25 мл гексана (6.2.1), бросают якорь
мешалки (7.2) и закрывают колбу (7.1) крышкой, покрытой алюминием или закрывают коническую колбу
(7.4) пробкой на шлифе. Тщательно перемешивают пробу с помощью магнитной мешалки, установленной
на максимум, в течение 60 мин. Переносят пробу в разделительную воронку и дают фазам разделиться в
течение не менее 5 мин. Если образуется эмульсия в процессе экстракции, собирают ее в центрифужную
пробирку и цетрифугируют (7.8), например, в течение 10 мин при 3 000 об/мин. В другом варианте можно
использовать микросеператор (см. Приложение B) для разделения фаз. Отделившуюся воду отсасывают с
помощью пипетки Пастера (7.16). Переносят экстракт в коническую колбу (7.4) и сушат в соответствии 9.2.2.
Обязательно нужно тщательно сполоснуть колбу растворителем для экстракции, чтобы экстрагировать
адсорбированные углеводороды ПАУ.
ПРИМЕЧАНИЕ Процедуру экстракции также можно выполнять в разделительной воронке (7.3), используя
устройство для встряхивания (7.9) и микросепаратор (Приложение C).
Для экстракции проб воды с высоким содержанием ПАУ, переносят только от 10 мл до 100 мл
гомогенной пробы в коническую колбу вместимостью 250 мл (7.4) пипет
...