ISO 14912:2025

Gas analysis — Conversion of gas mixture composition data

This document defines the following quantities commonly used to express the composition of gas mixtures: — amount fraction and concentration; — mass fraction and concentration; — volume fraction and concentration. For these quantities of composition, this document specifies methods for: — conversion between different quantities; — conversion between different state conditions. Conversion between different quantities means calculating the value of the content of a specified component in terms of one of the quantities listed above from the value of the same content, at the same pressure and temperature of the gas mixture, given in terms of another of these quantities. Conversion between different state conditions means calculating the value of the content of a specified component, in terms of one of the quantities listed above, under one set of state conditions from the value of the same quantity under another set of state conditions, i.e., pressure and temperature, of the gas mixture. Gas mixture composition can be converted simultaneously between different quantities of composition and different state conditions by combination of the two types of conversion. This document is applicable only to homogeneous and stable gas mixtures. Therefore, any state conditions (pressure and temperature) considered need to be well outside the condensation region of the gas mixture. In addition, volume concentrations can only be used if the component under consideration is completely gaseous, and for the use of volume fractions, all components need to be completely gaseous. Further restrictions of state conditions apply for approximations of compression factors using virial coefficients (see Annex A).

Analyse des gaz — Conversion des données de composition de mélanges gazeux

Le présent document définit les grandeurs suivantes qui sont couramment utilisées pour exprimer la composition des mélanges gazeux: — fraction et concentration molaires; — fraction et concentration massiques; — fraction et concentration volumiques. Pour ces grandeurs de composition, le présent document spécifie des méthodes permettant: — une conversion entre différentes grandeurs; — une conversion entre différentes conditions d’état. La conversion entre différentes grandeurs implique de calculer la valeur de la teneur d’un constituant spécifié, selon les termes de l’une des grandeurs précitées, à partir de la valeur de la même teneur, aux mêmes pression et température du mélange de gaz, exprimée dans une autre de ces grandeurs. La conversion entre différentes conditions d’état implique de calculer la valeur de la teneur d’un constituant spécifié, selon les termes de l’une des grandeurs précitées, dans un ensemble de conditions d’état, à partir de la valeur de la même grandeur dans un autre ensemble de conditions d’état, c’est-à-dire d’autres pression et température, du mélange gazeux. La composition d’un mélange gazeux peut être simultanément convertie entre différentes grandeurs de composition et différentes conditions d’état, en combinant les deux types de conversion. Le présent document s’applique uniquement aux mélanges gazeux homogènes et stables. Par conséquent, toute condition d’état (pression et température) considérée doit se situer bien en dehors de la région de condensation du mélange gazeux. De plus, les concentrations volumiques ne peuvent être utilisées que si le constituant examiné est entièrement gazeux et, en cas d’utilisation de fractions volumiques, tous les constituants doivent être entièrement gazeux. D’autres restrictions des conditions d’état s’appliquent pour les approximations de facteurs de compressibilité utilisant des coefficients du viriel (voir Annexe A).

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 13-May-2025
• ICS: 71.040.40 - Chemical analysis
• Technical Committee: ISO/TC 158 - Analysis of gases
• Drafting Committee: ISO/TC 158 - Analysis of gases
• Current Stage: 6060 - International Standard published
• Start Date: 14-May-2025
• Due Date: 02-Sep-2025
• Completion Date: 14-May-2025

Relations

• Revises: ISO 14912:2003 - Gas analysis — Conversion of gas mixture composition data
• Effective Date: 03-Sep-2022

Standards Content (Sample)

International
Standard
ISO 14912
Second edition
Gas analysis — Conversion of gas
2025-05
mixture composition data
Analyse des gaz — Conversion des données de composition de
mélanges gazeux
Reference number
© ISO 2025
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 . 1
3.1 Quantities for the expression of gas mixture composition .2
3.2 Additional quantities involved in conversions of gas mixture composition .3
4 Symbols and units. 4
5 Basic Principles . 6
5.1 Expression of gas mixture composition.6
5.2 Conversion between different quantities .7
5.3 Conversion between different state conditions .9
6 Main procedures . 9
6.1 Conversion between different quantities of composition .9
6.1.1 Conversion of the content of single components .9
6.1.2 Conversion of complete compositions .10
6.2 Conversion to reference conditions .11
7 Practical implementation.12
7.1 Conversion between quantities of composition . 12
7.2 Conversion of single contents . . 13
7.3 Conversion of complete compositions . 13
7.4 Conversion between state conditions .14
7.5 Simple approximations applicable to conversion .14
7.5.1 Ideal mixture of ideal gases .14
7.5.2 Ideal mixture of real gases .14
7.5.3 Trace gas mixture . 15
8 Input quantities and their uncertainties .15
8.1 Pure gas data . 15
8.1.1 Molar mass . 15
8.1.2 Compression factor . 15
8.2 Gas mixture data .17
8.2.1 Molar mass .17
8.2.2 Compression factor .18
8.2.3 Mixing factor . 20
8.3 Rough uncertainty estimates .21
9 Conversion uncertainty .21
9.1 General considerations.21
9.2 Conversion of single contents . . 22
9.3 Conversion of complete compositions . 23
9.4 Variances and covariances of input composition data . 25
9.4.1 General procedure . 25
9.4.2 Correlation effects in complete composition data . 25
Annex A (informative) Assessment of state conditions .28
Annex B (informative) Summation relations for the expression of mixture properties .31
Annex C (informative) Mixture component data.32
Annex D (informative) Examples .38
Annex E (informative) Computer implementation of recommended methods.53
Bibliography .54

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 document 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 158, Analysis of gases, in collaboration with the
European Committee for Standardization (CEN) Technical Committee CEN/TC 238, Test gases, test pressures,
appliance categories and gas appliance types, in accordance with the Agreement on technical cooperation
between ISO and CEN (Vienna Agreement).
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 14912:2003 and ISO 14912:2003/Cor.1:2006),
which has been technically revised.
The main changes are as follows:
— update of the molar mass data for mixture components in Annex C according to the 2019 to 2021 IUPAC/
CIAAW atomic mass data;
— update of the value of the gas constant according to the 2018 revision of the International System of
Units (SI);
— update of the bibliography and the corresponding references in the text;
— update of the information in Annex E on the computer programme CONVERT;
— correction of Formulae (37) and (39);
— recalculation of the examples in Annex D;
— addition of a table of molar mass data for the relevant elements from which the molar mass data for
mixture components were calculated;
— addition of information concerning data for synthetic air;
— editorial corrections.
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
The composition of a gas mixture is given by the identity of the mixture components and their content in
the mixture. For the purpose of expressing component contents, different quantities are in use, the most
common ones being mass concentration, amount fraction and volume fraction. This diversity is due to the
fact that in different applications, different quantities have decisive advantages. Therefore, procedures for
conversion between different quantities are needed.
As far as these quantities involve volumes, their value depends on the state conditions, i.e., pressure and
temperature, of the gas mixture. For these quantities, therefore, procedures for conversion between
different state conditions are needed.
As a crude approximation, all of the conversions referred to above can be performed on the basis of the ideal
gas law. In most cases, however, an accurate conversion shall take into account the real gas behaviour of the
...

Norme
internationale
ISO 14912
Deuxième édition
Analyse des gaz — Conversion
2025-05
des données de composition de
mélanges gazeux
Gas analysis — Conversion of gas mixture composition data
Numéro de référence
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2025
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 .vi
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
3.1 Grandeurs utilisées pour l’expression de la composition des mélanges gazeux .2
3.2 Autres grandeurs intervenant dans les conversions de composition des mélanges
gazeux . .3
4 Symboles et unités . 5
5 Principes fondamentaux . 6
5.1 Expression de la composition d’un mélanghe gazeux .6
5.2 Conversion entre différentes grandeurs .8
5.3 Conversion entre différentes conditions d’état .9
6 Procédures principales . 9
6.1 Conversion entre différentes grandeurs de composition .9
6.1.1 Conversion de la teneur des constituants individuels .9
6.1.2 Conversion de compositions complètes .11
6.2 Conversion dans les conditions de référence . 12
7 Mise en œuvre pratique .12
7.1 Conversion entre grandeurs de composition . 12
7.2 Conversion de teneurs individuelles . 13
7.3 Conversion de compositions complètes .14
7.4 Conversion entre conditions d’état .14
7.5 Approximations simples applicables à la conversion . 15
7.5.1 Mélange idéal de gaz parfaits . 15
7.5.2 Mélange idéal de gaz réels . 15
7.5.3 Mélange de gaz à l’état de traces . 15
8 Grandeurs d’entrée et incertitudes associées .16
8.1 Données concernant les gaz purs .16
8.1.1 Masse molaire .16
8.1.2 Facteur de compressibilité .16
8.2 Données concernant les mélanges gazeux .18
8.2.1 Masse molaire .18
8.2.2 Facteur de compressibilité .19
8.2.3 Facteur de mélangeage .21
8.3 Estimation approximative de l’incertitude . 22
9 Incertitude de conversion .22
9.1 Facteurs généraux à prendre en compte . 22
9.2 Conversion de teneurs individuelles . 23
9.3 Conversion de compositions complètes .24
9.4 Variances et covariances des données de composition d’entrée . 26
9.4.1 Procédure générale . 26
9.4.2 Effets de la corrélation dans les données de composition complète . 26
Annexe A (informative) Évaluation des conditions d’état .29
Annexe B (informative) Relations de sommation pour l’expression des propriétés des mélanges .32
Annexe C (informative) Données sur les constituants des mélanges .33
Annexe D (informative) Exemples.39
Annexe E (informative) Mise en œuvre des méthodes recommandées par voie informatique .54

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 propriété 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 de tels droits de
brevets.
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 158, Analyse des gaz, en collaboration
avec le comité technique CEN/TC 238, Gaz d'essai, pressions d'essai, catégories d'appareils et types d’appareils
à gaz, du Comité européen de normalisation (CEN), conformément à l'Accord de coopération technique entre
l'ISO et le CEN (Accord de Vienne).
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 14912:2003 et ISO 14912:2003/Cor.1:2006),
qui a fait l’objet d’une révision technique.
Les principales modifications sont les suivantes:
— mise à jour des données de masse molaire pour les constituants de mélanges à l’Annexe C conformément
aux données de masse atomique de l’IUPAC/CIAAW (2019 à 2021);
— mise à jour de la valeur de la constante des gaz conformément à la dernière révision du système
international d'unités (SI) (2018);
— mise à jour de la Bibliographie et des références correspondantes dans le texte;
— mise à jour des informations de l’Annexe E concernant le programme informatique CONVERT;
— correction des Formules (37) et (39);
— recalcul des exemples de l’Annexe D;
— ajout d’une table des données de masse molaire pour les éléments pertinents à partir desquels les données
de masse molaire ont été calculées pour les constituants des mélanges;
— ajout d’informations concernant les données relatives à l’air synthétique;
— corrections d’ordre rédactionnel.

iv
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/members.html.

v
Introduction
La composition d’un mélange de gaz est donnée par l’identité de ses constituants et leur teneur dans ce
mélange. Différentes grandeurs sont utilisées pour exprimer les teneurs des constituants, les plus courantes
étant la concentration massique, la fraction molaire et la fraction volumique. Cette diversité est due au fait que
selon l’application, une grandeur peut présenter un avantage décisif par rapport à une autre. Par conséquent,
des procédures sont nécessaires pour permettre une conversion entre les différentes grandeurs.
Lorsque ces grandeurs impliquent des volumes, leur valeur dépend des conditions d’état, c’est-à-dire la
pression et la température, du mélange gazeux. Pour ces grandeurs, des procédures de conversion entre les
d
...