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Texte intégral

(1)AS8. RAPPORT TECHNIQUE 6567/1. INTERNATIONAL ORGANIZATION. FOR STANDARDIZATION aMEXLIYHAPOLIHAR OPTAHMSAUMR. no. CTAHLIAPTMJAUMH *ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION. Analyse des gaz - Dosage du dioxyde de carbone Partie I : Principes directeurs pour le choix des méthodes Gas analysis - Determination of carbon dioxide. - Part. 1 :General guidance for the choice of methods. La partie 1 du Rapport technique 6567 a été établie par le comité technique ISO/TC 158, Analyse des gaz, et a été soumise aux comités membres en octobre 1978.. O Introduction Le présent Rapport technique constitue la première partie d‘une future Norme internationale complète concernant le dosage du dioxyde de carbone dans les gaz, dont chacune des autres parties décrira en détail chaque méthode de dosage.. iTeh STANDARD PREVIEW (standards.iteh.ai) Dans l’attente qu’un certain nombre de parties décrivant les méthodes de dosage du dioxyde de carbone soient disponibles, il a. semblé préférable de publier cette première partie, présentant une rapide comparaison des méthodes, sous la forme d’un rapport technique. Cette forme de publication attirera en effet mieux l’attention de l’utilisateur sur le fait que des études complémentairessont ISO/TR 6567-1:1981 en cours sur le dosage du dioxyde de carbone.. https://standards.iteh.ai/catalog/standards/sist/e598c624-a4fd-4b86-b801bc39d4ac2337/iso-tr-6567-1-1981 I Objet et domaine d’application. Le présent Rapport technique présente une liste non limitative de méthodes qui peuvent être utilisées pour doser le dioxyde de carbone dans les gaz et explicite, pour chacune d‘elles, un certain nombre de critères analytiques afin de permettre aux utilisateurs d’effectuer un choix judicieux de la méthode à retenir en fonction de l’application considérée. L’utilisateur ne pourra toutefois, en aucun cas, se satisfaire des critères donnés dans le présent Rapport technique pour effectuer l‘analyse et devra se référer à la partie de la norme décrivant plus en détail la méthode qu’il aura choisie.. 2. Méthodes disponibles. Les différentes méthodes d’analyse comparées dans les chapitres 3 et 4 sont les suivantes : -. chromatographie en phase gazeuse avec catharomètre;. -. chromatographie en phase gazeuse avec détecteur ultrasonique;. -. chromatographie en phase gazeuse avec détecteur à ionisation à hélium;. -. chromatographie en phase gazeuse avec détecteur à balance à densité gazeuse;. -. chromatographie en phase gazeuse avec détecteur à section efficace de capture;. CDU 543.2ï2.62. Ref. no : ISO/TR 6567/1-1981 (FI. Descripteurs : analyse de gaz, méthode chromatographique en phase gazeuse, dosage, dioxyde de carbone, méthode par comparaison.. Prix basé sur 9 pages.

(2) ISO/TR 6567/1-1981 (FI. chromatographie en phase gazeuse avec détecteur à décharge sous vide;. I. chromatographie en phase gazeuse avec ionisation de flamme après transformation en méthane; I. conductibilité thermique; absorption d'un faisceau de radiations infrarouge non dispersé; spectrométrie infrarouge; spectrométrie de masse; tubes détecteurs; conductimétrie électrique; polarographie; électrode sélective (ionométrie); micro-Scholander (absorption volumétrique des gaz); Orsat (absorption volumétrique des gaz); Haldane (absorption volumétrique des gaz);. iTeh STANDARD PREVIEW II existe encore d'autres méthodes de dosage du (standards.iteh.ai) dioxyde de carbone qui ne sont méthode gravimétrique manuelle générale.. I. ISO/TR 6567-1:1981 3 Comparaison des caractéristiques des méthodes https://standards.iteh.ai/catalog/standards/sist/e598c624-a4fd-4b86-b801Les quatorze caractéristiques explicitées ci-après ont été choisies pour permettre L bc39d4ac2337/iso-tr-6567-1-1981. l'utilisateur dispose pour doser le dioxyde de carbone; toutefois, ?'autres critère! d'analyse et devront être pris en compte par l'utilisateur lors de la détermination. Les caractéristiques 1 à 11 sont présentées sous la forme d'un tableau qui permet L ques 12 à 14, nécessitant des explications plus longues, sont comparées dans le c Les caractéristiques indiquées dans le tableau sont données uniquement à titre indi conditions particulières au mesurage dont il n'est pas possible de tenir compte dans mettre une première comparaison rapide des méthodes. La liste des caractéristiques considérées est la suivante :. 1 - Seuil de détection1)z) 2 - Concentration maximale mesurablez). 3 - Nature du signal de sortie 4 - Temps de réponse (ou temps d'analyse pour une méthode discontinue) 5 - Répétabilité (en valeur relative)s). 1) Le seuil de détection est une notion purement qualitative, définie de la facon suivante : l'échantillon du gaz à analyser qui entraîne une variation significative de la réponse. A ne pas confondre avec le seuil de mesure dont la valeur est liée à la répétabilité et peut. 2) Les valeurs des caractéristiques 1 et 2 ne sont pas corrélées, c'est-à-dire qu'elles ne peuv mêmes caractéristiques opératoires.. 3) La valeur indiquée donne uniquement un ordre de grandeur de la répétabilité dans des (. 2.

(3) ISO/TR 6567/1-1981 (FI. 7. - Mode de mesurage : automatique ou manuel'). 8 - Aptitude à l'utilisation après transport2) (degré de facilité d'utilisation de la méthode pendant ou après transport de l'équipement). 9 - Extension et fréquence d'utilisation2) 10 - Charges d'exploitation2) \. 11 - Qualification des opérateurs (sur un appareil en service normaV) 12 - Échantillonnage 13 - Étalonnage 14 - Possibilité d'application de la méthode à d'autres constituants et interférences. Comparaison des caractéristiques 12 à 14. 4 4.1. Échantillonnage (caractéristique 12). 4.1.1. Précautions d'ordre général. iTeh STANDARD PREVIEW (standards.iteh.ai). Certaines précautions à prendre pour l'échantillonnage sont inhérentes au dosage du dioxyde de carbone et s'appliquent donc à toutes les méthodes d'analyse : -. il y a lieu en général d'éviter toute perte de dioxyde de carbone par dissolution dans l'eau de condensation des gaz;. ISO/TR 6567-1:1981. - il y a lieu en général de veiller à ce que la pression et la température ne subissent pas de variations, afin d'éviter les phénomèhttps://standards.iteh.ai/catalog/standards/sist/e598c624-a4fd-4b86-b801nes d'adsorption et de désorption;. bc39d4ac2337/iso-tr-6567-1-1981. - il y a lieu de ramener l'échantillon à une température voisine de la température ambiante ( B l'exception du cas de la spectrométrie de masse en continu où cela n'est pas nécessaire);. e. - il y a lieu de choisir les matériaux en contact avec l'échantillon de manière à éviter les phénomènes de perméation du dioxyde de carbone (éviter en particulier le caoutchouc, le polyéthylène et le polychlorure de vinyle).. 4.1.2. Précautions particulières. II y a lieu de considérer les précautions et caractéristiques suivantes, inhérentes à chaque méthode d'analyse.. 4.1.2.1 Méthodes chromatographiques ai. éliminer les poussières qui ont une influence mécanique sur les organes de prélèvement et de rétention par adsorption;. b) l'échantillonnage doit être discontinu; cl. la ligne d'échantillonnage doit être maintenue à température et pression constantes;. d) le débit n'a pas d'influence dans la mesure où il ne modifie pas la pression dans la vanne d'échantillonnage; e) en outre, dans le cas des détecteurs à ionisation à hélium, éliminer l'eau afin d'éviter une baisse de la sensibilité de détection. 1) Les caractéristiques indiquées dans d'autres colonnes du tableau sont relatives à la version automatique ou manuelle de la méthode (la version considérée est soulignée lorsque les deux sont mentionnées dans la colonne 7). Lorsque la méthode automatique est mentionnée, cele signifie qu'il s'agit d'une méthode d'analyse pour laquelle, en usage courant, une ou plusieurs étapes de l'analyse sont automatisées. 2) Les critères 8 à 11 sont difficiles à évaluer dans le détail, et le nombre croissant de croix indiqué vise uniquement à donner un élément de comparaison entre les méthodes (une croix représentant un prix faible ou une qualification faible, cinq croix représentant un prix élevé ou une haute qualification)..

(4) ISO/TR 6567/1-1981 (FI. I. Ji-. F r. X. I. < <. -I. $. X. <. PE O. X. .-UP. -. U. <. X. I. U). I. ool. gE. I. <. (standards.iteh.ai). CI U). 2O! Lm u L. z z. O. E. u. .-% .. ISO/TR 6567-1:1981 https://standards.iteh.ai/catalog/standards/sist/e598c624-a4fd-4b86-b801bc39d4ac2337/iso-tr-6567-1-1981 3 5. __. I E. Ln. O. O. 13 z. O. 8. -. lai. ai. 'E C. .-C. 7. r. --I-. l-. 0). U. L. E O" (D. I. J. (D 0). nc. c". 4. I. X. .-U .-. LQ. ~. X. m. I U I 3 -. .-m. I. X. --. 1 iTeh STANDARD PREVIEW. 2. g. Ix. I X. X. E. y!. I. -. CI. -. --I--. E. C. E. -. E. YI. _ .. _ . -. -E. C. 'É. =. 0. I. z O. 8. YI. c C. sP. z. a. I. I. I.

(5) ISO/TR 6567/1-1981 (FI. 4.1.2.2 Conductibilité thermique. a) éliminer les poussières; b) l'échantillonnage doit être continu.. 4.1.2.3. Absorption d'un faisceau de radiations infrarouge non dispersé. a) éliminer l'eau et les poussières avant le mesurage; b) l'échantillonnage est continu; c). la pression doit rester constante, en général voisine de la pression atmosphérique;. d) la température doit rester constante; elle doit, en outre, être compatible avec les matériaux de la cellule; tenir compte de la température pour l'étalonnage.. 4.1.2.4 Spectrométrie infrarouge. 1) Pour l'échantillonnage discontinu : ai éliminer l'eau et les poussières; b) un effet de mémoire peut apparaître, dû à des phénomènes de sorption; il est, en conséquence, recommandé de faire le vide dans la cellule ou de la purger avec un gaz inerte et ensuite de contrôler l'absence de dioxyde de carbone.. iTeh STANDARD PREVIEW (standards.iteh.ai). 2) Pour l'échantillonnage continu : voir 4.1.2.3. 4.1.2.5 Spectrométrie de masse. ISO/TR 6567-1:1981. a) l'échantillonnage peut être continu ou discontinu; https://standards.iteh.ai/catalog/standards/sist/e598c624-a4fd-4b86-b801-. bc39d4ac2337/iso-tr-6567-1-1981. b) dans le cas de l'échantillonnage continu, il y a lieu d'éliminer les poussières; c ) dans le cas de l'échantillonnage discontinu, le fait qu'on opère à pression réduite peut facilier l'élimination des condensations;. d) la pression et la température doivent rester constantes. 4.1.2.6 Tubes détecteurs a) à utiliser en général à la température ambiante; b) ces tubes ont généralement une durée de vie limitée.. 4.1.2.7. Conductimétrie électrique. a) éliminer les interférences; b) éliminer les poussières; c) l'échantillonnage doit être discontinu; d) la ligne d'échantillonnage doit être maintenue à température et pression constantes; e) le débit-masse doit rester constant.. 4.1.2.8. Polarographie. 5.

(6) ISO/TR 6567/1-1981 (FI. 4.1.2.9. Électrode sélective (ionometrie). a) éliminer les interférences; b) l’échantillonnage doit être discontinu; c) la pression et la température doivent rester constantes; d) le volume de gaz doit être connu.. 4.1.2.10. Micro-Scholander (absorption volumétrique des gaz). a) éliminer les poussières; b) l’échantillonnage doit être discontinu.. 4.1.2.11 Orsat (absorption volumétrique des gaz) Éliminer tes poussières.. 4.1.2.12 Haldane (absorption volumétrique des gaz). /. Éliminer les poussières.. 4.1.2.13 Méthode gravimétrique manuelle générale a). b). iTeh STANDARD PREVIEW (standards.iteh.ai) mesurer de facon précise le volume de l‘échantillon analysé.. éliminer l‘eau et les poussières;. ISO/TR 6567-1:1981 https://standards.iteh.ai/catalog/standards/sist/e598c624-a4fd-4b86-b801bc39d4ac2337/iso-tr-6567-1-1981 Pour toutes ces méthodes, l’étalonnage est en général réalisé au moyen de mélanges de gaz pour étalonnage; toutefois, les remarques. 4.2. Étalonnage (caractéristique 131. suivantes s’appliquent aux diverses méthodes.. 4.2.1 Méthodes chromatographiques L‘étalonnage peut être effectué à partir de coefficients de réponse relatifs (conductibilité thermique) ou de constantes physiques connues (densité des gaz dans le cas de la détection par balance à densité gazeuse), de sorte que des mélanges de gaz pour étalonnage ne sont pas toujours nécessaires.. 4.2.2 Conductibilité thermique Le mélange de gaz pour étalonnage doit être préparé avec un gaz de complément aussi semblable que possible au mélange de gaz à analyser.. 4.2.3 Absorption d’un faisceau de radiations infrarouge non dispersé Un effet de matrice, dû aux propriétés thermiques des autres constituants, risque de se produire.. 4.2.4 Spectrométrie infrarouge L’étalonnage doit être effectué avec un mélange de gaz pour étalonnage dont la concentration en dioxyde de carbone est aussi voisine que possible de la concentration à mesurer; ce mélange de gaz pour étalonnage doit être préparé avec un gaz de complément aussi semblable que possible au mélange de gaz à analyser. Toutes les précautions doivent être prises pour s’assurer que l’étalonnage est effectué dans les mêmes conditions de température et de pression que celles de l‘échantillonnage.. 4.2.5 Spectrométrie de masse On peut étalonner l’analyseur avec du dioxyde de carbone pour les fortes concentrations et utiliser les mélanges de gaz pour étalonnage pour les faibles concentrations.. 6.

(7) ISO/TR 6567/1-1981 (F). 4.2.6 Tubes détecteurs, micro-Scholander, Orsat, Haldane, méthode gravimétrique manuelle générale Ces méthodes ne nécessitent pas d'étalonnage.. Possibilité d'application d e la m é t h o d e à d'autres c o n s t i t u a n t s e t i n t e r f é r e n c e s ( c a r a c t é r i s t i q u e 14). 4.3. 4.3.1 Méthodes chromatographiques a). Application à d'autres constituants Ces méthodes s'appliquent à beaucoup d'autres constituants.. b) Interférences Elles sont nulles dans la mesure où l'on dispose d'une colonne chromatographique bien adaptée.. 4.3.2 Conductibilité thermique a) Application à d'autres constituants Cette méthode s'applique à beaucoup d'autres constituants, elle est utilisée uniquement avec des échantillons dont la composition, hors C02, reste sensiblement constante.. iTeh STANDARD PREVIEW Cette méthode n'est pas sélective, tous les constituants gazeux sont susceptibles d'interférer. (standards.iteh.ai). b) Interférences. ISO/TR 6567-1:1981 https://standards.iteh.ai/catalog/standards/sist/e598c624-a4fd-4b86-b801Application à d'autres constituants bc39d4ac2337/iso-tr-6567-1-1981. 4.3.3 Absorption d'un faisceau de radiations infrarouge non dispersé a). Cette méthode est utilisée uniquement avec des échantillons dont la composition reste sensiblement constante.. CO, NO, NO2, CH ,,. NH3, N20, SO2, etc., sous réserve de changer de détecteur.. b) Interférences H20 et la plupart des composés organiques.. 4.3.4 Spectrométrie infrarouge a). Application à d'autres constituants Cette méthode s'applique à beaucoup d'autres Constituants.. b) Interférences Elles sont liées à la résolution spectrométrique de l'appareil et les bandes voisines de la bande d'absorption de CO2.. 4.3.5 Spectrométrie de masse a). Application à d'autres constituants Cette méthode s'applique à tous les constituants volatils.. b) Interférences II existe très peu de possibilités d'interférences.. 7.

(8) ISO/TR 6567/1-1981 (F). 4.3.6 Tubes détecteurs a) Application à d’autres constituants Le tube choisi pour le dosage du CO, est évidemment spécifique et ne permet donc pas de doser d’autres constituants. b) Interférences Elles sont négligeables.. 4.3.7 Conductimétrie électrique a) Application à d’autres constituants Cette méthode est utilisable pour des échantillons restant assez constants en composition. b) Interférences Cette méthode est très peu sélective.. SO,. NO,. NH3, etc., et tous les composés ionisables.. 4.3.8 Polarographie a) Application à d’autres constituants. iTeh STANDARD PREVIEW (standards.iteh.ai). Cette méthode ne permet pas de doser d’autres constituants. b) Interférences. Aucune n‘est connue actuellement.. 4.3.9. ISO/TR 6567-1:1981 https://standards.iteh.ai/catalog/standards/sist/e598c624-a4fd-4b86-b801bc39d4ac2337/iso-tr-6567-1-1981 Électrode sélective (ionornétrie). a) Application à d‘autres constituants Cette méthode ne permet pas de doser d’autres constituants. b) Interférences. Elles sont liées aux caractéristiques de la membrane; il y a toujours interférence de tous les constituants passant au travers des membranes et modifiant le pH de la solution interne de ces électrodes. 4.3.10. Micro-Scholander (absorption volumétrique des gaz). a) Application à d’autres constituants Sous réserve de changer de réactif, hydrocarbures saturés et éthyléniques, NO, CO et H2. b). Interférences Tous les composés acides.. 4.3.11. Orsat (absorption volumétrique des gaz). a) Application à d’autres constituants Sous réserve de changer de réactif, hydrocarbures saturés et éthyléniques, NO, CO et HZ. b) Interférences Tous tes composés acides.. 8.

(9) ISO/TR 6567/1-1980 (F). 4.3.12. Haldane (absorption volumétrique des gaz). a) Application à d'autres constituants Sous réserve de changer de réactif, hydrocarburessaturés et éthyléniques, NO, CO et. b) Interférences Tous les composés acides. 4.3.13 Méthode gravimétrique manuelle générale. a) Application à d'autres constituants Tous les composés acides.. b) Interférences Méthode très peu sélective, H20 et tous les composés acides.. iTeh STANDARD PREVIEW (standards.iteh.ai) ISO/TR 6567-1:1981 https://standards.iteh.ai/catalog/standards/sist/e598c624-a4fd-4b86-b801bc39d4ac2337/iso-tr-6567-1-1981.

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