ISO 2613-2:2023

Analysis of natural gas - Silicon content of biomethane - Part 2: Determination of siloxane content by gas chromatography with ion mobility spectrometry

This document describes a gas chromatography – ion mobility spectroscopy (GC-IMS) method for the determination of the concentration of siloxanes in biomethane. The method is applicable to the following siloxanes: - hexamethyldisiloxane (L2); - octamethyltrisiloxane (L3); - decamethyltetrasiloxane (L4); - dodecamethylpentasiloxane (L5); - hexamethylcyclotrisiloxane (D3); - octamethylcyclotetrasiloxane (D4); - decamethylcyclopentasiloxane (D5); - dodecamethylcyclohexasiloxane (D6). This document describes suitable calibration and measurement strategies to quantify siloxanes in (bio)methane around and above the 0,3 mg m-3 (14 µmol mol-1) level and applies to analyses within absolute pressure ranges of 1 bar – 2 bar, temperatures of 0 °C – 40 °C and relative humidity

Analyse du gaz naturel — Teneur en silicium du biométhane — Partie 2: Détermination de la teneur en siloxanes par chromatographie en phase gazeuse avec spectrométrie de mobilité ionique

Le présent document décrit une méthode de chromatographie en phase gazeuse ‒ spectroscopie de mobilité ionique (CG-SMI) pour la détermination de la concentration de siloxanes dans le biométhane. La méthode s'applique aux siloxanes suivants: — hexaméthyldisiloxane (L2); — octaméthyltrisiloxane (L3); — décaméthyltétrasiloxane (L4); — dodécaméthylpentasiloxane (L5); — hexaméthylcyclotrisiloxane (D3); — octaméthylcyclotétrasiloxane (D4); — octaméthylcyclotétrasiloxane (D5); — dodécaméthylcyclohexasiloxane (D6). Le présent document décrit les stratégies d'étalonnage et de mesure appropriées pour la quantification des siloxanes dans le (bio)méthane aux environs et au-dessus du niveau de 0,3 mg m−3 (14 µmol mol−1) et s'applique aux analyses dans des plages de pression absolue de 1 bar à 2 bar, des températures de 0 °C à 40 °C et une humidité relative

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 03-Dec-2023
• ICS: 75.060 - Natural gas
• Technical Committee: ISO/TC 193/SC 1 - Analysis of natural gas
• Drafting Committee: ISO/TC 193/SC 1 - Analysis of natural gas
• Current Stage: 6060 - International Standard published
• Start Date: 04-Dec-2023
• Due Date: 18-Jan-2024
• Completion Date: 04-Dec-2023

Overview

ISO 2613-2:2023 specifies a laboratory and field method for determining siloxane content in biomethane using gas chromatography with ion mobility spectrometry (GC‑IMS). The standard covers measurement of common linear and cyclic siloxanes (L2–L5 and D3–D6) and defines suitable calibration and measurement strategies to quantify siloxanes around and above 0.3 mg·m‑3 (14 µmol·mol‑1). It is applicable for analyses at absolute pressures of 1–2 bar, temperatures 0 °C–40 °C, and relative humidity below 90%.

Key topics and technical requirements

• Scope of analytes: hexamethyldisiloxane (L2), octamethyltrisiloxane (L3), decamethyltetrasiloxane (L4), dodecamethylpentasiloxane (L5), hexamethylcyclotrisiloxane (D3), octamethylcyclotetrasiloxane (D4), decamethylcyclopentasiloxane (D5), dodecamethylcyclohexasiloxane (D6).
• Analytical principle: sample injection onto a GC column, ionisation and separation in an IMS drift tube, detection based on ion mobility.
• Application ranges: typical lower limits ~0.1 mg·m‑3 for most siloxanes (D6 lower limit 0.3 mg·m‑3) up to 10 mg·m‑3.
• Calibration: multipoint calibration using certified calibration gas mixtures traceable to national standards (ISO 6142‑1, ISO 6143, ISO 6144). Two acceptable approaches: multiple certified cylinders or one certified mixture diluted with high‑purity methane.
• Materials & gases: diluent gas methane (≥ 99.999 cmol/mol), carrier/drift gas nitrogen (≥ 99.999 cmol/mol); calibration gases certified for siloxanes in a methane matrix.
• Apparatus & sampling: GC‑IMS analyser with inert chromatographic tubing (passivated stainless steel or silicon‑free glass), temperature/pressure control, dilution device, pressure regulators and attention to sampling cleanliness, temperature control and diffusion prevention.
• Quality: guidance on uncertainty expression, frequency of calibration and test reporting; instrument performance evaluation references (e.g., ISO 10723).

Applications and users

• Biomethane producers monitoring siloxane levels for process optimisation and digester management.
• Gas conditioning and upgrading facilities ensuring removal efficiency and compliance prior to grid injection.
• Natural gas distributors and grid operators requiring proof of biomethane silicon/siloxane content for acceptance.
• Vehicle fuel and CNG stations where siloxane deposits can damage engines and injection equipment.
• Analytical laboratories and field teams deploying GC‑IMS for routine or online siloxane monitoring.

Practical benefits include rapid, field‑capable analysis, traceable calibration strategies, and detection at levels relevant to pipeline and vehicle injection specifications.

Related standards

• ISO 6142‑1, ISO 6143, ISO 6144 (calibration gas preparation/certification)
• ISO 10715, ISO 10723 (sampling and performance evaluation)
• EN 16723 series (biomethane specifications and monitoring)

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 2613-2
First edition
2023-11
Analysis of natural gas — Silicon
content of biomethane —
Part 2:
Determination of siloxane content by
gas chromatography with ion mobility
spectrometry
Analyse du gaz naturel — Teneur en silicium du biométhane —
Partie 2: Détermination de la teneur en siloxanes par
chromatographie en phase gazeuse avec spectrométrie de mobilité
ionique
Reference number
© ISO 2023
All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, no part of this publication may
be reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting on
the internet or an intranet, without prior written permission. Permission can be requested from either ISO at the address below
or ISO’s member body in the country of the requester.
ISO copyright office
CP 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Geneva
Phone: [phone]
Email: [e-mail]
Website: www.iso.org
Published in Switzerland
ii
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 2
4 Principle . 2
5 Materials . 3
5.1 Calibration gases. 3
5.2 Diluent gas . 3
5.3 Carrier and drift gas . 3
6 Apparatus . 3
7 Sampling . 4
7.1 General . 4
7.2 Safety precautions . 4
7.3 Temperature control . 4
7.4 Construction materials . 4
7.5 Cleanness . 5
7.6 Sampling of biomethane into vessels . 5
7.7 Installation of the calibration gas cylinder . 5
7.8 Pressure control . 5
7.9 Purging of wetted flow path . . 5
7.10 Flow control . 6
7.11 Diffusion control . 6
8 Calibration .6
8.1 Calibration procedure . 6
8.2 Frequency of calibration . 6
9 Measurement procedure . 6
9.1 Safety precautions . 6
9.2 Analysis . 6
10 Expression of results . 7
10.1 Quantities and units . 7
10.2 Uncertainty . 7
10.3 Test report . 7
Annex A (informative) Example of application . 8
Bibliography .10
iii
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.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
ISO draws attention to the possibility that the implementation of this document may involve the use
of (a) patent(s). ISO takes no position concerning the evidence, validity or applicability of any claimed
patent rights in respect thereof. As of the date of publication of this document, ISO had not received
notice of (a) patent(s) which may be required to implement this document. However, implementers are
cautioned that this may not represent the latest information, which may be obtained from the patent
database available at www.iso.org/patents. ISO shall not be held responsible for identifying any or all
such patent rights.
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to
the World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see
www.iso.org/iso/foreword.html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 193, Natural gas, Subcommittee SC 1,
Analysis of natural gas, in collaboration with the European Committee for Standardization (CEN)
Technical Committee CEN/TC 408, Natural gas and biomethane for use in transport and biomethane for
injection in the natural gas grid, in accordance with the Agreement on technical cooperation between
ISO and CEN (Vienna Agreement).
A list of all parts in the ISO 2613 series can be found on the ISO website.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www.iso.org/members.html.
iv
Introduction
This document describes a method for the determination of the siloxane content of biomethane that is
applicable to both laboratory and online analyses.
Siloxanes are a common contaminant in biogas, caused by their extensive use in common household
products such as cosmetics and detergents. These products eventually become entrained in waste
streams that are used to generate biogas. Additionally, siloxanes are sometimes added to digesters as
anti-foaming agents to improve generation efficiency.
If not effectively removed, siloxanes can cause damage to gas processing and vehicle injection
equipment through formation of silica deposits at high temperatures. Many gas distributors require
measurement reports to demonstrate that the resultant biomethane conforms with their requirements,
which typically includes siloxane content due to its potential to cause damage. Additionally, producers
may wish to monitor siloxane content for process optimisation purposes.
The technique described in this document is commercially available and tailored specifically to
measuring siloxanes within biomethane at low concentrations (for instance, as specified in EN 16723-
[10] [11]
1 and EN 16723-2 ). It is suitable for use both in the laboratory and field.
v
INTERNATIONAL STANDARD ISO 2613-2:2023(E)
Analysis of natural gas — Silicon content of biomethane —
Part 2:
Determination of siloxane content by gas chromatography
with ion mobility spectrometry
1 Scope
This document describes a gas chromatography – ion mobility spectroscopy (GC-IMS) method for
the determination of the concentration of siloxanes in biomethane. The method is applicable to the
following siloxanes:
— hexamethyldisiloxane (L2);
— octamethyltrisiloxane (L3);
— decamethyltetrasiloxane (L4);
— dodecamethylpentasiloxane (L5);
— hexamethylcyclotrisiloxane (D3);
— octamethylcyclotetrasiloxane (D4);
— decamethylcyclopentasiloxane (D5);
— dodecamethylcyclohexasiloxane (D6).
This document describes suitable calibration and measurement strategies to quantify siloxanes in (bio)
-3 -1
methane around and above the 0,3 mg m (14 µmol mol ) level and applies to analyses within absolute
1)
pressure ranges of 1 bar – 2 bar , temperatures of 0 °C – 40 °C and relative humidity < 90 %.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements 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 6142-1, Gas analysis — Preparation of calibration gas mixtures — Part 1: Gravimetric method for Class
I mixtures
ISO 6143, Gas analysis — Comparison methods for determining and checking the composition of calibration
gas mixtures
ISO 6144, Gas analysis — Preparation of calibration gas mixtures — Static volumetric method
ISO 6145-1, Gas analysis — Preparation of calibration gas mixtures using dynamic methods — Part 1:
General aspects
ISO 7504, Gas analysis — Vocabulary
ISO 10715, Natural gas — Gas sampling
5 2
1) 1 bar = 0,1 MPa =10 Pa; 1 MPa = 1 N/mm .
ISO 10723, Natural gas — Performance evaluation for analytical systems
ISO 14532, Natural gas — Vocabulary
ISO 14912, Gas analysis — Conversion of gas mixture composition data
ISO/IEC Guide 98-3, Uncertainty of measurement — Part 3: Guide to the expression of uncertainty in
me a s ur ement (GUM: 1995)
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO/IEC Guide 98-3, ISO 7504,
ISO 14532 and the following apply.
ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at https:// www .electropedia .org/
3.1
ion mobility spectrometry
IMS
analytical method used to separate and identify ionised molecules in the gas phase based on their
mobility in a carrier gas under an electric field
4 Principle
A gaseous biomethane sample is drawn into a sample loop via a vacuum pump. The sample is injected
onto a GC column, which separates the individual components in the gas mixture. As they exit the
column, the components are ionised and passed into a drift tube. The drift tube applies a defined
electric field, and a flow of inert nitrogen drift gas causes the ions to drift at different rates based on
their mass and geometric structure onto a detector.
The instrument is calibrated by sampling an appropriate range of siloxane concentrations and using
the detector output to generate a calibration function. The function can then be applied to unknown
samples to calculate the concentration of siloxanes. This can then be summed to calculate total
siloxanes and total silicon.
The method is applicable to siloxanes within the concentration ranges provided in Table 1.
Table 1 — Application ranges
Lower limit Upper limit
Component Abbreviation Formula
-3 -3
(mg m ) (mg m )
hexamethyldisiloxane L2 C H OSi 0,1 10,0
6 18 2
octamethyltrisiloxane L3 C H O Si 0,1 10,0
8 24 2 3
decamethyltetrasiloxane L4 C H O Si 0,1 10,0
10 30 3 4
dodecamethylpentasiloxane L5 C H O Si 0,1 10,0
12 36 4 5
hexamethylcyclotrisiloxane D3 C H O Si 0,1 10,0
6 18 3 3
octamethylcyclotetrasiloxane D4 C H O Si 0,1 10,0
8 24 4 4
decamethylcyclopentasiloxane D5 C H O Si 0,1 10,0
10 30 5 5
dodecamethylcyclohexasiloxane D6 C H O Si 0,3 10,0
12 36 6 6
NOTE Trimethylsilanol and trimethylsilane are outside of the scope of this document, but these silicon-
containing compounds can also be found as impurities within biomethane.
5 Materials
5.1 Calibration gases
Calibration gases containing siloxanes of appropriate concentrations for calibration in a methane
matrix. Calibration gases shall be traceable to a national standard and certified in accordance with
ISO 6142-1, ISO 6143 or ISO 6144.
The two acceptable methods for multipoint calibration of siloxane analysers are:
a) the use of individual calibration gas mixtures in the cylinders for each concentration needed;
b) the use of one calibration gas mixture in the cylinder containing siloxanes in methane, diluted as
necessary with methane, to obtain the calibration concentrations needed.
5.2 Diluent gas
The diluent gas is a pressurised cylinder of pure methane or ≥ 99,999 cmol/mol purity grade, certified
to contain less than the limit of detection (LOD) of siloxanes for the measurement system. Use of a
diluent gas is not required if individual certified standards are used for calibration.
NOTE The method described in this document was validated using methane of ≥ 99,999 cmol/mol purity
grade. The use of lower purity grades requires validation of the method prior to use.
5.3 Carrier and drift gas
The carrier and drift gas is pressurised nitrogen of at least 10 bar pressure and ≥ 99,999 cmol/mol
purity grade.
5 2
NOTE 1 bar = 0,1 MPa = 10 Pa; 1 MPa = 1 N/mm . The method described in this document was validated
usin
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 2613-2
Première édition
2023-11
Analyse du gaz naturel — Teneur en
silicium du biométhane —
Partie 2:
Détermination de la teneur en
siloxanes par chromatographie en
phase gazeuse avec spectrométrie de
mobilité ionique
Analysis of natural gas — Silicon content of biomethane —
Part 2: Determination of siloxane content by gas chromatography
with ion mobility spectrometry
Numéro de référence
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2023
Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette
publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: [phone]
E-mail: [e-mail]
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii
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 Matériaux . 3
5.1 Gaz pour étalonnage . 3
5.2 Gaz de dilution . 3
5.3 Gaz vecteur et gaz de dérive . 3
6 Appareillage . 4
7 Échantillonnage .4
7.1 Généralités . 4
7.2 Mesures de sécurité . 5
7.3 Régulation de la température . 5
7.4 Matériaux de construction . 5
7.5 Propreté . 5
7.6 Échantillonnage de biométhane dans des récipients . 5
7.7 Installation de la bouteille de gaz pour étalonnage . 5
7.8 Régulation de la pression . 6
7.9 Purge du circuit d'écoulement en contact . 6
7.10 Régulation du débit . 6
7.11 Contrôle de la diffusion . 7
8 Étalonnage . 7
8.1 Mode opératoire d'étalonnage . 7
8.2 Fréquence de l'étalonnage . 7
9 Mode opératoire de mesure .7
9.1 Mesures de sécurité . 7
9.2 Analyse . 7
10 Expression des résultats . 8
10.1 Grandeurs et unités . 8
10.2 Incertitude . 8
10.3 Rapport d'essai . 8
Annexe A (informative) Exemple d'application . 9
Bibliographie .11
iii
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 (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a
été rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir
www.iso.org/directives).
L’ISO attire l’attention sur le fait que la mise en application du présent document peut entraîner
l’utilisation d’un ou de plusieurs brevets. L’ISO ne prend pas position quant à la preuve, à la validité
et à l’applicabilité de tout droit de brevet revendiqué à cet égard. À la date de publication du présent
document, l’ISO n'avait pas reçu notification qu’un ou plusieurs brevets pouvaient être nécessaires à sa
mise en application. Toutefois, il y a lieu d’avertir les responsables de la mise en application du présent
document que des informations plus récentes sont susceptibles de figurer dans la base de données de
brevets, disponible à l'adresse www.iso.org/brevets. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié tout ou partie de tels droits de propriété.
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion
de l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir www.iso.org/avant-propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 193, Gaz naturel, sous-comité
SC 1, Analyse du gaz naturel, en collaboration avec le comité technique CEN/TC 408, Biométhane
pour utilisation dans les transports et injection dans le réseau de gaz naturel, du Comité européen de
normalisation (CEN) conformément à l’Accord de coopération technique entre l’ISO et le CEN (Accord
de Vienne).
Une liste de toutes les parties de la série ISO 2613 se trouve sur le site web de l’ISO.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www.iso.org/fr/members.html.
iv
Introduction
Le présent document décrit une méthode pour la détermination de la teneur en siloxanes du biométhane,
applicable à la fois aux analyses en laboratoire et en ligne.
Les siloxanes sont un contaminant commun dans le biogaz, dont la présence est due à leur utilisation
intensive dans des produits ménagers courants tels que les cosmétiques et les détergents. Ces produits
finissent par être entraînés dans les flux de déchets utilisés pour produire du biogaz. En outre, des
siloxanes sont parfois ajoutés aux digesteurs en tant qu'agents anti-mousse pour améliorer l'efficacité
de la production.
S'ils ne sont pas éliminés efficacement, les siloxanes peuvent endommager les équipements de
traitement du gaz et d'injection des véhicules par la formation de dépôts de silice à haute température.
De nombreux distributeurs de gaz exigent des rapports de mesure pour démontrer que le biométhane
obtenu est conforme à leurs exigences. Ces rapports incluent généralement la teneur en siloxanes
en raison de leur capacité à provoquer des dommages. En outre, les producteurs peuvent souhaiter
surveiller la teneur en siloxanes à des fins d'optimisation du processus.
La technique décrite dans la présente norme est disponible dans le commerce et adaptée spécifiquement
à la mesure des siloxanes dans le biométhane à de faibles concentrations (par exemple, comme spécifié
[10] [11]
dans l'EN 16723-1 et l'EN 16723-2 ). Elle convient à la fois à une utilisation en laboratoire et sur le
terrain.
v
NORME INTERNATIONALE ISO 2613-2:2023(F)
Analyse du gaz naturel — Teneur en silicium du
biométhane —
Partie 2:
Détermination de la teneur en siloxanes par
chromatographie en phase gazeuse avec spectrométrie de
mobilité ionique
1 Domaine d'application
Le présent document décrit une méthode de chromatographie en phase gazeuse ‒ spectroscopie de
mobilité ionique (CG-SMI) pour la détermination de la concentration de siloxanes dans le biométhane.
La méthode s'applique aux siloxanes suivants:
— hexaméthyldisiloxane (L2);
— octaméthyltrisiloxane (L3);
— décaméthyltétrasiloxane (L4);
— dodécaméthylpentasiloxane (L5);
— hexaméthylcyclotrisiloxane (D3);
— octaméthylcyclotétrasiloxane (D4);
— octaméthylcyclotétrasiloxane (D5);
— dodécaméthylcyclohexasiloxane (D6).
Le présent document décrit les stratégies d'étalonnage et de mesure appropriées pour la quantification
−3 −1
des siloxanes dans le (bio)méthane aux environs et au-dessus du niveau de 0,3 mg m (14 µmol mol )
1)
et s'applique aux analyses dans des plages de pression absolue de 1 bar à 2 bar , des températures de
0 °C à 40 °C et une humidité relative < 90 %.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des exigences 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 6142-1, Analyse des gaz — Préparation des mélanges de gaz pour étalonnage — Partie 1: Méthode
gravimétrique pour les mélanges de Classe I
ISO 6143, Analyse des gaz — Méthodes comparatives pour la détermination et la vérification de la
composition des mélanges de gaz pour étalonnage
ISO 6144, Analyse des gaz — Préparation des mélanges de gaz pour étalonnage — Méthode volumétrique
statique
5 2
1) 1 bar = 0,1 MPa = 10 Pa; 1 MPa = 1 N/mm .
ISO 6145-1, Analyse des gaz — Préparation des mélanges de gaz pour étalonnage à l'aide de méthodes
dynamiques — Partie 1: Aspects généraux
ISO 7504, Analyse des gaz — Vocabulaire
ISO 10715, Gaz naturel — Échantillonnage de gaz
ISO 10723, Gaz naturel — Évaluation des performances des systèmes d'analyse
ISO 14532, Gaz naturel — Vocabulaire
ISO 14912, Analyse des gaz — Conversion des données de composition de mélanges gazeux
Guide ISO/IEC 98-3, Incertitude de mesure — Partie 3: Guide pour l’expression de l’incertitude de mesure
(GUM: 1995)
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et les définitions de l’ISO/IEC Guide 98-3, l'ISO 7504
et l'ISO 14532 ainsi que les suivants s’appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse https:// www .electropedia .org/
3.1
spectrométrie de mobilité ionique
SMI
méthode d'analyse utilisée pour séparer et identifier les molécules ionisées en phase gazeuse sur la
base de leur mobilité dans un gaz vecteur soumis à un champ électrique
4 Principe
Un échantillon de biométhane gazeux est aspiré dans une boucle d'échantillonnage via une pompe à
vide. L'échantillon est injecté dans une colonne CG, qui sépare les différents composants du mélange
gazeux. À la sortie de la colonne, les composants sont ionisés et passent dans un tube de dérivation. Un
champ électrique est appliqué au tube de dérivation et un flux gazeux d'azote inerte traverse le tube.
Les ions dérivent vers le détecteur, leur vitesse de dérive dépendant de leur masse et de leur structure
géométrique.
L'instrument est étalonné en échantillonnant une plage appropriée de concentrations de siloxanes et en
utilisant le résultat du détecteur pour générer une fonction d'étalonnage. La fonction peut ensuite être
appliquée à des échantillons inconnus pour calculer la concentration en siloxanes. Il est ensuite possible
de les additionner pour calculer les siloxanes totaux et le silicium total.
La méthode est applicable aux siloxanes dans les plages de concentrations fournies dans le Tableau 1.
Tableau 1 — Plages d'application
Limite inférieure Limite supérieure
Composant Abréviation Formule
−3 −3
(mg m ) (mg m )
hexaméthyldisiloxane L2 C H Si O 0,1 10,0
6 18 2
octaméthyltrisiloxane L3 C H Si O 0,1 10,0
8 24 3 2
décaméthyltétrasiloxane L4 C H Si O 0,1 10,0
10 30 4 3
dodécaméthylpentasiloxane L5 C H Si O 0,1 10,0
12 36 5 4
hexaméthylcyclotrisiloxane D3 C H O Si 0,1 10,0
12 18 3 3
octaméthylcyclotétrasiloxane D4 C H O Si 0,1 10,0
8 24 4 4
octaméthylcyclotétrasiloxane D5 C H O Si 0,1 10,0
10 30 5 5
dodécaméthylcyclohexasiloxane D6 C H O Si 0,3 10,0
12 36 6 6
NOTE Le triméthylsilanol et le triméthylsilane ne relèvent pas du domaine d'application du présent
document, mais ces composés contenant du silicium peuvent également être trouvés comme impuretés dans le
biométhane.
5 Matériaux
5.1 Gaz pour étalonnage
Gaz étalon contenant des siloxanes à des concentrations appropriées pour l'étalonnage dans une
matrice de méthane. Les gaz pour étalonnage doivent être traçables selon une norme nationale et
certifiés conformément à l'ISO 6142-1, à l’ISO 6143 ou à l'ISO 6144.
Les deux méthodes acceptables pour l'étalonnage multipoint des analyseurs de siloxanes sont les
suivantes:
a) l'utilisation de différents mélanges étalon gazeux en bouteille individuelle pour chaque
concentration nécessaire;
b) l'utilisation d'un mélange étalon gazeux en bouteille contenant des siloxanes dans du méthane,
dilué si nécessaire avec du méthane, pour obtenir les concentrations d'étalonnage nécessaires.
5.2 Gaz de dilution
Le gaz de dilution est une bouteille pressurisée de méthane pur ou de pureté ≥ 99,999 %, certifiée
contenir une quantité de siloxanes inférieure à la limite de détection (LOD) des siloxanes du système
de mesure. L'utilisation d'un gaz de dilution n'est pas requise si des étalons individuels certifiés sont
utilisés pour l'étalonnage.
NOTE La méthode décrite dans le présent document a été validée en utilisant du méthane de
pureté ≥ 99,999 %. L'utilisation d'un degré de pureté inférieur nécessite une validation de la méthode avant son
utilisation.
5.3 Gaz vecteur et gaz de dérive
Le gaz vecteur et de dérive est de l'azote sous pression d'au moins 10 bars de pression et d'un degré de
pureté ≥ 99 999 cmol/mol.
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NOTE 1 bar = 0,1 MPa = 10 Pa; 1 MPa = 1 N/mm . La méthode décrite dans le présent document a été validée
en utilisant de l'azote de pureté ≥ 99,999 %. L'utilisation d'un degré de pureté inférieur nécessite une validation
de la méthode avant son utilisation.
6 Appareillage
6.1 Analyseur CG-SMI, contenant le dispositif d'injection, le four, le système de régulation de la
température et de la pression. Il convient que le tube de la colonne chromatographique soit constitué
d'un matériau inerte vis-à-vis des siloxanes (par exemple, acier inoxydable passivé ou verre sans
silicium). La phase stationnaire de la colonne, associée au spectromètre de mobilité ionique, doit
permettre de séparer les siloxanes à analyser.
Un exemple est fourni sous forme de schéma à l'Annexe A.
6.2 Détendeur, pour fournir les pressions de gaz vecteur et de gaz de dérive des bouteilles sources à
l'analyseur; comme spécifié par le fabricant.
6.3 Dispositif de dilution de gaz, tout dispositif capable de diluer à l'aide de méthane un mélange
gazeux de siloxanes parent jusqu'aux niveaux de concentration requis. Le dispositif de dil
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