ISO 6142:1981
(Main)Gas analysis — Preparation of calibration gas mixtures — Weighing methods
Gas analysis — Preparation of calibration gas mixtures — Weighing methods
Analyse des gaz — Préparation des mélanges de gaz pour étalonnage — Méthodes pondérales
Analiza plinov - Priprava kalibrirnih plinskih zmesi - Utežne metode
General Information
Relations
Buy Standard
Standards Content (Sample)
International Standard
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION.ME~YHAPO~HAR OPI-AHM3ALlMR I-IO CTAHjJAPTH3AL(MM.ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Preparation of calibration gas mixtures -
Gas analysis -
Weighing methods
Analyse des gaz - Preparation des melanges de gaz pour etalonnage - hMthodes pond&ales
First edition
- 1981-07-01
UDC 543.27 : 53.089.68 Ref. No. ISO 61424981 (E)
Descriptors : gas analysis, calibrating, gas mixtures, ponderal analysis.
Price based on 7 pages
---------------------- Page: 1 ----------------------
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of
national Standards institutes (ISO member bodies). The work of developing Inter-
national Standards is carried out through ISO technical committees. Every member
body interested in a subject for which a technical committee has been set up 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.
Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to
the member bodies for approval before their acceptance as International Standards by
the ISO Council.
International Standard ISO 6142 was developed by Technical Committee ISO/TC 158,
Analysis ofgases, and was circulated to the member bodies in November 1979.
lt has been approved by the member bodies of the following countries :
Australia South Africa, Rep. of
Germany, F. R.
Belgium Italy Spain
Bulgaria Netherlands United Kingdom
Czechoslovakia Philippines USSR
France Poland
No member body expressed disapproval of the document.
0 International Organization for Standardization, 1981
Printed in Switzerland
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 6142-1981 (EI
INTERNATIONAL STANDARD
Preparation of calibration gas mixtures -
Gas analysis -
Weighing methods
Under these conditions, the concentrations are evaluated as
1 Scope and field of application
follows.
This International Standard specifies weighing methods for the
preparation of calibration gas mixtures for which the accuracy
2.1.1 Method by Single dilution
of the concentration of each component is better than 1 %,
whatever the values of the selected concentrations.
This is applicable to concentrated mixtures having concentra-
tions in the range 10B3 < Xi < 1 (molar). The concentration Xi
lt is applicable only to gaseous components which do not react
in the mixture (mixture a) is given by the formula
between themselves or with the cylinder Walls, and to conden-
sable components which are totally vaporized under the test
ni ni
conditions.
=-
Xi =
?Zi + Cnj n
2 Principles of the methods wherei,jE Kp1 andj # i
where
2.1 General principles
i, j are indices of the components considered, of molar
A chamber is weighed before and after the introduction of a
concentrations Xi, Xj ;
certain quantity of a gaseous component of known quality.
The weight of the gaseous component introduced is defined by p is the total number of components in the mixture;
the differente in the weights read during the two weighings.
is the number of moles of component i, of molar
ni
mass Mi, corresponding to the mass mi introduced SO that
The introduction of different components produces a gaseous
mixture.
The weight concentration of each component of the mixture is
ni = -
Mi
defined as being the ratio of the weight of this component to
the sum of the component weights. The weight ratio thus ob-
n. is the number of moles of component j, of molar
tained is equivalent to a mass ratio.
mass Mj, corresponding to the mass mj introduced SO that
In Order to avoid having to weigh very small masses of gases, a
?Tl.
n. = J
lower concentration limit is fixed for the concentration of each
J AI.
of the components in the final mixture or, alternatively, the
J
minor component may be weighed in a separate smaller
In the following text and the error calculations, the following
cylinder on a low capacity balance and transferred without loss
quantities are also considered :
into a cylinder in which the major component is weighed on a
higher capacity balance. In cases where the value of the desired
m= ??li + Cmj
concentration is less than this limiting value, a known quantity
of the preceding mixture is diluted with a known mass of a
n = ni + Cnj
given gas.
This dilution Operation may have to be repeated twice to resch 2.1.2 Method by double dilution
molar concentrations at the level of 10e6 with acceptable errors
This is applicable to mixtures having concentrations in the
which depend upon the characteristics of the balances and the
procedure used. range 10m4 < X2i Q 10m3 (molar). A mass,+ of a concentrated
1
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 6142-1981 (E)
is the total number of moles of the
mixture (obtained in 2.1 .l, called mixture a) is diluted with a
= N3t + Nd2
43
mixture c thus obtained.
mass pdl of a gas of molar mass Md ; generally, the complemen-
tary gas used in 2.1 .l is also used for this purpose. The concen-
The following quantity is also considered :
tration X2iOf the dilute mixture (mixture b) is given by theformula
= !$ + Pd2
Pl ms3
- X ni
m
N2i N2i
i.e. the total mass of the mixture c thus obtained.
X2i =
= N2t + Nd, = Ns2
Pl
Pd1
-xn+-
The method thus defined tan be carried out in three ways :
m
Md
-
weighing of the chamber carried out at atmospheric
where
pressure under normal operating conditions;
Pl
-
weighing carried out at atmospheric pressure using a
N2i = - X ni is the number of moles of component i
m
reference cylinder;
introduced in the mass ,u, of mixture a;
-
weighing carried out under low pressure in Order that
necessary corrections due to buoyancy are negligible.
Pd1
M is the number of moles of the diluting gas
Nd1 =
n
introduced-in the mass ,Ud1 ;
2.1.4 General precautions
The results thus obtained by one of the formulae tan be valid
4
N2t = - x n is the number of moles of components
only if all precautions with respect to the handling of pure gases
m
are strictly fulfilled, that is, in relation to :
i, j introduced in the mass p, of mixture a;
-
the nature and state of the transfer line;
is the total number of moles of the
N
s2 = N2t + Nd1
mixture b thus obtained.
-
the nature and state of the devices connected to this
line (valve, tut-off elements, etc.);
The following quantity is also considered :
-
the nature and state of packaging materials (in par-
= /$ + &-jl
ms2
ticular non-significant adsorption of the mixture com-
ponents).
i.e. the total mass of the mixture b thus obtained.
In addition, the gases used must be the subject of stritt quality
control. In particu has to determine the concentration
lar, one
2.1.3 Method by triple dilution
of all components that tan exist in the final mixture or that tan
Cause interferences at the level of analytical utilization of the
This method is applicable to mixtures of low concentrations in
mixture.
the range 10e6 < X3i < los4 (molar). A mass ,u2 of mixture b
is diluted with a mass (ud2 of a gas of molar mass M d-t the same
The gas mixture thus prepared shall only be used when
as that used in 2.1.2. The concentration X3i of the drluted mix-
homogeneity has been attained.
ture (mixture c) is given by the formula
Cylinders shall comply with the requirements of all correspon-
p2
ding International Standards and shall not be in contradiction
- X N2i
with national regulations.
N3i N3i
ms2
x3i = p
.
= N3t + Nd2 = Ns3
Pd2
I-xNs2+-
2.2 Sources of error
Md
ms2
where
2.2.1 Precautions for gas handling
The equipment used for gas handling may be an important
p2
N3i = - X N2i is the number of moles of compo-
Source of errors if its cleanliness and tightness are not
ms2
periodically verified (replacement, in particular, of the vacuum
nent i introduced in the mass ,u2 of the mixture b;
pump filter and of the tightness Seals of the connecting fittings).
Before the introduction of each component into the cylinder, the
N LCL is the number of moles of the diluting gas various pipelines shall be evacuated to vacuum or purged by a
d2 =
Md compression-decompression cycle. From the introduction of the
introduced in the mass Pd2 ;
second component, the pressure of the gas introduced shall
always be much higher than the pressure in the cylinder in Order
p2 to avoid any loss of the gas previously weighed. In Order to avoid
is the number of moles of compo-
N3t = - x Ns2
back-diffusion, the cylinder shall also be isolated over the period
m
cf3
during which thermal equilibrium is being achieved.
nents i, j:Ld, introduced in the mass ,u2 of the mixture b;
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 61424981 (E)
2.2.2 Errors specific to weighing in ambient 3 Weighing in ambient atmospheres
atmospheres
3.1 Simple weighing
The total absolute error in the concentration of each of the
components depends on the equipment and the operating
3.1.1 Procedure
conditions used.
The balance used shall have suff icient sensitivity and measu ring
quantities
Errors which are introduced by the balance into gas
dynamics to ensure the req uired relative accuracy.
are due to :
The chambers used may be metal cylinders, suitably evacuated
-
absolute errors due to the weights having been
and heated before use.
changed between two successive weighings;
The pressure in the cylinders at the end of this preliminary
-
the Variation in buoyancy due to Variation in the volume
treatment shall be less than 1 Pa.
hings of the same gas.
of the weights used during two weig
For weighing, the following operations are performed :
Errors introduced by the operating conditions used are mainly
due to the large volume of the cylinder on which the buoyancy
-
set the balance to Zero;
operates.
-
place the empty cylinder on the balance and weigh it;
Parameters that may affect the error are the following :
-
introduce the first component into the cylinder;
-
ambient temperature;
-
check the zero of the balance;
-
atmospheric pressure;
-
weigh the cylinder containing the first component;
-
relative humidity of the air;
-
introduce the second component;
-
increase in volume sustained by the cylinder during its
-
continue as before.
filling .
All operations shall be performed in a clean and stable
The Parameters listed above tan be determined accurately.
atmosphere (constant pressure and temperature). During
weighing, the cylinder shall have the same temperature as the
A correction formula permits detecting the value of buoyancy
environment.
and thus correcting the apparent mass of the gas cylinder and
obtaining the real mass of the cylinder for each weighing.
3.1.2 Practical example
The absolute uncertainty of the value of the real mass is thus a
The weights used in the balance are approximately of class E,
function of the accuracy to which the values of the Parameters
(OIML Recommendation No. 20). The balance used operates
are known.
under a constant load equal to 8 kg and has a sensitivity of
1 mg.
The relative error in the concentration of each of the
components is thus a functio
...
SLOVENSKI STANDARD
SIST ISO 6142:1995
01-avgust-1995
Analiza plinov - Priprava kalibrirnih plinskih zmesi - Utežne metode
Gas analysis -- Preparation of calibration gas mixtures -- Weighing methods
Analyse des gaz -- Préparation des mélanges de gaz pour étalonnage -- Méthodes
pondérales
Ta slovenski standard je istoveten z: ISO 6142:1981
ICS:
71.040.40 Kemijska analiza Chemical analysis
SIST ISO 6142:1995 en
2003-01.Slovenski inštitut za standardizacijo. Razmnoževanje celote ali delov tega standarda ni dovoljeno.
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International Standard
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION.ME~YHAPO~HAR OPI-AHM3ALlMR I-IO CTAHjJAPTH3AL(MM.ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Preparation of calibration gas mixtures -
Gas analysis -
Weighing methods
Analyse des gaz - Preparation des melanges de gaz pour etalonnage - hMthodes pond&ales
First edition
- 1981-07-01
UDC 543.27 : 53.089.68 Ref. No. ISO 61424981 (E)
Descriptors : gas analysis, calibrating, gas mixtures, ponderal analysis.
Price based on 7 pages
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Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of
national Standards institutes (ISO member bodies). The work of developing Inter-
national Standards is carried out through ISO technical committees. Every member
body interested in a subject for which a technical committee has been set up 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.
Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to
the member bodies for approval before their acceptance as International Standards by
the ISO Council.
International Standard ISO 6142 was developed by Technical Committee ISO/TC 158,
Analysis ofgases, and was circulated to the member bodies in November 1979.
lt has been approved by the member bodies of the following countries :
Australia South Africa, Rep. of
Germany, F. R.
Belgium Italy Spain
Bulgaria Netherlands United Kingdom
Czechoslovakia Philippines USSR
France Poland
No member body expressed disapproval of the document.
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Printed in Switzerland
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ISO 6142-1981 (EI
INTERNATIONAL STANDARD
Preparation of calibration gas mixtures -
Gas analysis -
Weighing methods
Under these conditions, the concentrations are evaluated as
1 Scope and field of application
follows.
This International Standard specifies weighing methods for the
preparation of calibration gas mixtures for which the accuracy
2.1.1 Method by Single dilution
of the concentration of each component is better than 1 %,
whatever the values of the selected concentrations.
This is applicable to concentrated mixtures having concentra-
tions in the range 10B3 < Xi < 1 (molar). The concentration Xi
lt is applicable only to gaseous components which do not react
in the mixture (mixture a) is given by the formula
between themselves or with the cylinder Walls, and to conden-
sable components which are totally vaporized under the test
ni ni
conditions.
=-
Xi =
?Zi + Cnj n
2 Principles of the methods wherei,jE Kp1 andj # i
where
2.1 General principles
i, j are indices of the components considered, of molar
A chamber is weighed before and after the introduction of a
concentrations Xi, Xj ;
certain quantity of a gaseous component of known quality.
The weight of the gaseous component introduced is defined by p is the total number of components in the mixture;
the differente in the weights read during the two weighings.
is the number of moles of component i, of molar
ni
mass Mi, corresponding to the mass mi introduced SO that
The introduction of different components produces a gaseous
mixture.
The weight concentration of each component of the mixture is
ni = -
Mi
defined as being the ratio of the weight of this component to
the sum of the component weights. The weight ratio thus ob-
n. is the number of moles of component j, of molar
tained is equivalent to a mass ratio.
mass Mj, corresponding to the mass mj introduced SO that
In Order to avoid having to weigh very small masses of gases, a
?Tl.
n. = J
lower concentration limit is fixed for the concentration of each
J AI.
of the components in the final mixture or, alternatively, the
J
minor component may be weighed in a separate smaller
In the following text and the error calculations, the following
cylinder on a low capacity balance and transferred without loss
quantities are also considered :
into a cylinder in which the major component is weighed on a
higher capacity balance. In cases where the value of the desired
m= ??li + Cmj
concentration is less than this limiting value, a known quantity
of the preceding mixture is diluted with a known mass of a
n = ni + Cnj
given gas.
This dilution Operation may have to be repeated twice to resch 2.1.2 Method by double dilution
molar concentrations at the level of 10e6 with acceptable errors
This is applicable to mixtures having concentrations in the
which depend upon the characteristics of the balances and the
procedure used. range 10m4 < X2i Q 10m3 (molar). A mass,+ of a concentrated
1
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is the total number of moles of the
mixture (obtained in 2.1 .l, called mixture a) is diluted with a
= N3t + Nd2
43
mixture c thus obtained.
mass pdl of a gas of molar mass Md ; generally, the complemen-
tary gas used in 2.1 .l is also used for this purpose. The concen-
The following quantity is also considered :
tration X2iOf the dilute mixture (mixture b) is given by theformula
= !$ + Pd2
Pl ms3
- X ni
m
N2i N2i
i.e. the total mass of the mixture c thus obtained.
X2i =
= N2t + Nd, = Ns2
Pl
Pd1
-xn+-
The method thus defined tan be carried out in three ways :
m
Md
-
weighing of the chamber carried out at atmospheric
where
pressure under normal operating conditions;
Pl
-
weighing carried out at atmospheric pressure using a
N2i = - X ni is the number of moles of component i
m
reference cylinder;
introduced in the mass ,u, of mixture a;
-
weighing carried out under low pressure in Order that
necessary corrections due to buoyancy are negligible.
Pd1
M is the number of moles of the diluting gas
Nd1 =
n
introduced-in the mass ,Ud1 ;
2.1.4 General precautions
The results thus obtained by one of the formulae tan be valid
4
N2t = - x n is the number of moles of components
only if all precautions with respect to the handling of pure gases
m
are strictly fulfilled, that is, in relation to :
i, j introduced in the mass p, of mixture a;
-
the nature and state of the transfer line;
is the total number of moles of the
N
s2 = N2t + Nd1
mixture b thus obtained.
-
the nature and state of the devices connected to this
line (valve, tut-off elements, etc.);
The following quantity is also considered :
-
the nature and state of packaging materials (in par-
= /$ + &-jl
ms2
ticular non-significant adsorption of the mixture com-
ponents).
i.e. the total mass of the mixture b thus obtained.
In addition, the gases used must be the subject of stritt quality
control. In particu has to determine the concentration
lar, one
2.1.3 Method by triple dilution
of all components that tan exist in the final mixture or that tan
Cause interferences at the level of analytical utilization of the
This method is applicable to mixtures of low concentrations in
mixture.
the range 10e6 < X3i < los4 (molar). A mass ,u2 of mixture b
is diluted with a mass (ud2 of a gas of molar mass M d-t the same
The gas mixture thus prepared shall only be used when
as that used in 2.1.2. The concentration X3i of the drluted mix-
homogeneity has been attained.
ture (mixture c) is given by the formula
Cylinders shall comply with the requirements of all correspon-
p2
ding International Standards and shall not be in contradiction
- X N2i
with national regulations.
N3i N3i
ms2
x3i = p
.
= N3t + Nd2 = Ns3
Pd2
I-xNs2+-
2.2 Sources of error
Md
ms2
where
2.2.1 Precautions for gas handling
The equipment used for gas handling may be an important
p2
N3i = - X N2i is the number of moles of compo-
Source of errors if its cleanliness and tightness are not
ms2
periodically verified (replacement, in particular, of the vacuum
nent i introduced in the mass ,u2 of the mixture b;
pump filter and of the tightness Seals of the connecting fittings).
Before the introduction of each component into the cylinder, the
N LCL is the number of moles of the diluting gas various pipelines shall be evacuated to vacuum or purged by a
d2 =
Md compression-decompression cycle. From the introduction of the
introduced in the mass Pd2 ;
second component, the pressure of the gas introduced shall
always be much higher than the pressure in the cylinder in Order
p2 to avoid any loss of the gas previously weighed. In Order to avoid
is the number of moles of compo-
N3t = - x Ns2
back-diffusion, the cylinder shall also be isolated over the period
m
cf3
during which thermal equilibrium is being achieved.
nents i, j:Ld, introduced in the mass ,u2 of the mixture b;
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SIST ISO 6142:1995
ISO 61424981 (E)
2.2.2 Errors specific to weighing in ambient 3 Weighing in ambient atmospheres
atmospheres
3.1 Simple weighing
The total absolute error in the concentration of each of the
components depends on the equipment and the operating
3.1.1 Procedure
conditions used.
The balance used shall have suff icient sensitivity and measu ring
quantities
Errors which are introduced by the balance into gas
dynamics to ensure the req uired relative accuracy.
are due to :
The chambers used may be metal cylinders, suitably evacuated
-
absolute errors due to the weights having been
and heated before use.
changed between two successive weighings;
The pressure in the cylinders at the end of this preliminary
-
the Variation in buoyancy due to Variation in the volume
treatment shall be less than 1 Pa.
hings of the same gas.
of the weights used during two weig
For weighing, the following operations are performed :
Errors introduced by the operating conditions used are mainly
due to the large volume of the cylinder on which the buoyancy
-
set the balance to Zero;
operates.
-
place the empty cylinder on the balance and weigh it;
Parameters that may affect the error are the following :
-
introduce the first component into the cylinder;
-
ambient temperature;
-
check the zero of the balance;
-
atmospheric pressure;
-
weigh the cylinder containing the first component;
-
relative humidity of the air;
-
introduce the second component;
-
increase in volume sustained by the cylinder during its
-
continue as before.
filling .
All operations shall be performed in a clean and stable
The Parameters listed above tan be determined accurately.
atmosphere (constant pressure and temperature). During
weighing, the cylinder shall have the same temperature as the
A correction formula permits detecting the value of buoyancy
environment.
and thus correcting the apparent mass of the gas cylinder and
obtaining the real ma
...
Norme internationale
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION.MEXjJYHAPO~HAR OP~AHM3Al.&lR l-l0 CTAH~APTM3AL(MM@ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Préparation des mélanges de gaz pour
Analyse des gaz -
étalonnage - Méthodes pondérales
Gas analysis - Preparation of calibration gas mixtures - Weighing methods
Première édition - 1981-07-01
Réf. no : ISO 6142-1981 (FI
CDU 543.27 : 53.089.68
Descripteurs : anaylse de gaz, étalonnage, mélange de gaz, stabilité pondérale.
Prix basé sur 7 pages
---------------------- Page: 1 ----------------------
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale
d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de I’ISO). L’élaboration
des Normes internationales est confiée aux comités techniques de I’ISO. Chaque
comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité technique
correspondant. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouverne-
mentales, en liaison avec I’ISO, participent également aux travaux.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis
aux comités membres pour approbation, avant leur acceptation comme Normes inter-
nationales par le Conseil de I’ISO.
La norme internationale ISO 6142 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 158,
Analyse des gaz, et a été soumise aux comités membres en novembre 1979.
Les comités membres des pays suivants l’ont approuvée :
Afrique du Sud, Rép. d’ Espagne
Pologne
Allemagne, R. F. France Royaume-Uni
Australie
Italie Tchécoslovaquie
Belgique Pays-Bas
URSS
Bulgarie Philippines
Aucun comité membre ne l’a désapprouvée.
@ Organisation internationale de normalisation, 1981 0
Imprimé en Suisse
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 6142-1981 (F)
NORME INTERNATIONALE
Préparation des mélanges de gaz pour
Analyse des gaz -
Méthodes pondérales
étalonnage -
1 Objet et domaine d’application avec des erreurs acceptables, fonction des caractéristiques des
balances utilisées et du mode opératoire retenu.
La présente Norme internationale spécifie des méthodes pon-
dérales de préparation des mélanges de gaz pour étalonnage Dans ces conditions, les concentrations sont évaluées de la
dont la précision sur la valeur de la concentration de chacun
façon suivante.
des constituants est meilleure que 1 %, quelles que soient les
valeurs des concentrations choisies.
2.1.1 Méthode par simple dilution
Elle ne s’appplique qu’à des constituants gazeux ne réagissant
pas entre eux ou avec les parois de la bouteille et à des consti- Elle s’applique à des mélanges concentrés dont les concentra-
tuants condensables complétement vaporisés dans les condi- tionssesituent dans la gamme 10w3 < Xi < 1 (molaire). La con-
centration Xi du mélange (mélange a) est donnée par la formule
tions d’essai.
*i *i
=-
Xi =
2 Principes des méthodes
ni + C*j n
2.1 Principes généraux
avec i,j E Il, PI etj # i
Une enceinte est pesée avant et après introduction d’une cer-
où
taine quantité d’un constituant gazeux de qualité connue.
i, j sont les indices des constituants considérés, de con-
Le poids du constituant gazeux introduit est parfaitement défini
centrations molaires Xi, Xj;
par la différence des poids lus lors des deux pesées.
p est le nombre total de constituants du mélange;
L’introduction des différents constituants conduit à l’obtention
d’un mélange gazeux.
est le nombre de moles du constituant i, de masse
*i
molaire Mi, correspondant à la masse mi introduite, soit
La concentration pondérale de chacun des constituants du
mélange est définie comme étant le rapport du poids de ce
mi
constituant à la somme des poids des constituants. Le rapport
*i = -
de poids ainsi obtenu est équivalent à un rapport de masses.
Mi
Afin de ne pas avoir à peser des masses trop faibles de gaz, on
est le nombre de moles du constituant j, de masse
*.i
fixe une limite inférieure à la concentration de chacun des cons-
molaire Mj, correspondant à la masse mj introduite, soit
tituants dans le mélange final ou, en variante, le constituant
mineur peut être pesé dans une plus petite bouteille séparée sur
m.
une balance à faible portée, puis transferé sans perte dans une *. = J
J M.
plus grande bouteille dans laquelle le constituant majeur est
J
pesé sur une balance de plus grande portée. Au cas où la valeur
On considère également, pour la suite et les calculs
de la concentration désirée est inférieure 21 cette valeur limite,
d’erreurs,les quantités
on dilue une quantité connue du mélange précédent dans une
masse connue d’un gaz donné.
m= mi + Cmj
On peut être amené à répéter deux fois cette opération de dilu-
tion pour atteindre des concentrations molaires au niveau 10m6 n = ?Ii + C*j
1
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 61424981 (F)
2.1.2 Méthode par double dilution
pd2
N - est le nombre de moles du gaz diluant
d2 =
Md
Elle s’applique à des mélanges dont les concentrations se
introduites par la masse Bd2 ;
situent dans la gamme 10m4 4 x2i < 10e3 (molaire). Une
masse ru, d’un mélange concentré (obtenu en 2.1 .l, appelé
p2
mélange a) est diluée par une masse ,LQ, d’un gaz de masse
est le nombre de moles des consti-
N3t = ~ x Ys2
molaire Md ; c’est très généralement le gaz de complément uti- ms2
tuants i, j, d, introduites par la masse ,u2 du mélange b;
lisé en 2.1.1. La concentration x2i du mélange dilué (mélange b)
est donnée par la formule
N est le nombre total de moles du
s3 = N3t + Nd2
mélange c ainsi obtenu.
. ,
- X ni
m
N2i N2i On considère également
X2i =
= Nzt + Nd, = Ns2
4 pdl
-xn+-
= 19 + /$-j2
mS3
m. -- . Md
qui est la masse totale du mélange c ainsi obtenu.
où
La méthode ainsi définie peut donner lieu à trois types de réali-
sation :
PI
N2i = - X *i est le nombre de moles du constituant i
m
-
pesée de l’enceinte effectuée à pression atmosphérique
introduites par la masse ,u, du mélange a;
dans des conditions normales de travail:
pdl -
pesée effectuée à pression atmosphérique avec une
est le nombre de moles du gaz diluant
Ndl =
bouteille de référence;
Md
introduites par la masse ,‘$l ;
-
pesée effectuée sous faible pression, afin de rendre
négligeables les corrections rendues nécessaires par la
Nzt = i x n est le nombre de moles des consti- poussée d’Archimède.
m
tuants i, j, introduites par la masse p, du mélange a;
2.1.4 Précautions générales
est le nombre total de moles du
N
s2 = N2t + Ndl
Les résultats ainsi obtenus par l’une des formules ne peuvent
mélange b ainsi obtenu.
être valables que si, et seulement si, toutes les précautions con-
cernant le maniement des gaz purs sont respectées, à savoir :
On considère également
-
nature et état de la ligne de transfert;
= !-+ + &J
ms2
-
nature et état des dispositifs liés à cette ligne (robinet,
qui est la masse totale du mélange b ainsi obtenu.
éléments de détente, etc.);
-
nature et état des emballages (en particulier non-
adsorption significative des constituants du mélange).
En outre, les gaz utilisés doivent faire l’objet d’un contrôle
2.1.3 Méthode par triple dilution
sévère de qualité. En particulier, on doit rechercher tous les
constituants, qu’ils existent dans le mélange final, ou qu’ils
Elle s’applique à des mélanges à faible concentration dans la
soient gênants au niveau de l’exploitation analytique du
gamme 10e6 < X3i < 10e4 (molaire). Une massep2 de mélan-
mélange.
ge b est diluée par une masse fid2 d’un gaz de masse molaire
Md, le même que celui utilisé en 2.1.2. La concentration X3i du
Enfin, le mélange de gaz ainsi réalisé ne doit être employé
mélange trés dilué (mélange c) est donnée par la formule
qu’aprés obtention de l’homogénéité.
p2
Les bouteilles doivent satisfaire aux exigences de toutes les
- X N2i
ms2 N3i N3i Normes internationales correspondantes et ne pas contrevenir
=
x3i = pe
aux réglementations nationales.
= Ns3
pd2 N3t + Nd2
LxNs2+-
ms2 Md
2.2 Sources d’erreurs
où
2.2.1 Précautions pour la manipulation des gaz
ru2
N3i = - X N2i est le nombre de moles du consti-
Le montage utilisé pour la manipulation des gaz peut être une
ms2
tuant i introduites par la masse p2 du mélange b; source d’erreur importante si sa propreté et son étanchéité ne
2
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 6142-1981 (FI
sont pas vérifiées périodiquement (remplacement du filtre de la 2.2.3 Erreurs spécifiques à la pesée sous vide
pompe a vide et des joints d’étanchéité des pièces de raccorde-
ment notamment). L’introduction de chaque constituant dans La pesée sous vide permet de négliger l’influence de la poussée
la bouteille réceptrice est précédée d’une mise sous vide, voire d’Archimède. Dans ces conditions, l’erreur absolue sur la valeur
de purges par compression-dépression, des canalisations de la de la concentration de chacun des constituants ne dépend plus
rampe. A partir du second constituant, la pression du gaz que des poids mis en jeu et les calculs de correction sont alors
entrant doit toujours être nettement supérieure à celle de la supprimés.
bouteille réceptrice afin d’éviter toute perte de gaz précédem-
ment pesé. De même, la bouteille doit être isolée pendant la Comme précédemment (voir 2.2.21, l’erreur relative est fonc-
mise en équilibre thermique pour empêcher les rétrodiffusions. tion de la quantité de chacun des constituants introduits dans la
bouteille. Elle dépend donc de la valeur de la concentration
cherchée. Selon les cas, cette erreur est inférieure a 1 x 10e3
si la concentration molaire est supérieure à 10m3, et inférieure à
2.2.2 Erreurs spkifiques à la pes6e à l’atmosphère
5 x 10m3 si la concentration molaire est inferieure ou égale à
ambiante
10-3.
L’erreur absolue globale sur la concentration de chacun des
constituants dépend du matériel mis en œuvre et des condi-
tions opératoires.
3 Pesée à l’atmosphère ambiante
Les erreurs introduites par la balance sur les quantités de gaz
sont dues
3.1 Simple pesée
-
aux erreurs absolues portant sur les poids ayant été
3.1 .l Mode opératoire
changés entre deux pesées successives;
-
La balance utilisée est une balance dont la sensibilité et la dyna-
à la variation de la poussée d’Archimède consécutive à
mique de mesurage sont suffisantes pour assurer la précision
la variation du volume des poids utilisés lors des deux
relative recherchée.
pesées relatives à un même gaz.
Les enceintes utilisées peuvent être des bouteilles métalliques
Les erreurs introduites par le mode opératoire utilisé sont dues
qui sont convenablement videes et étuvées avant leur utilisa-
principalement au volume important de la bouteille sur laquelle
tion.
s’exerce la poussée d’Archimède.
La pression dans les bouteilles, à la fin de ce traitement prélimi-
La liste des paramétres de propagation des erreurs est la sui-
naire, doit être inférieure à 1 Pa.
vante :
- Pour la pesée, on procéde aux opérations suivantes :
température ambiante;
-
- mise à zéro de la balance;
pression atmosphérique;
-
-
mise en place de la bouteille vide et pesée de celle-ci;
degré hygrométrique de l’air;
-
- introduction dans la bouteille du premier constituant;
augmentation de volume subie par la bouteille lors de
son remplissage.
-
vérification du zéro de la balance;
Les paramétres énumérés ci-dessus peuvent être déterminés
-
pesée de la bouteille conte
...
Norme internationale
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION.MEXjJYHAPO~HAR OP~AHM3Al.&lR l-l0 CTAH~APTM3AL(MM@ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Préparation des mélanges de gaz pour
Analyse des gaz -
étalonnage - Méthodes pondérales
Gas analysis - Preparation of calibration gas mixtures - Weighing methods
Première édition - 1981-07-01
Réf. no : ISO 6142-1981 (FI
CDU 543.27 : 53.089.68
Descripteurs : anaylse de gaz, étalonnage, mélange de gaz, stabilité pondérale.
Prix basé sur 7 pages
---------------------- Page: 1 ----------------------
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale
d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de I’ISO). L’élaboration
des Normes internationales est confiée aux comités techniques de I’ISO. Chaque
comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité technique
correspondant. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouverne-
mentales, en liaison avec I’ISO, participent également aux travaux.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis
aux comités membres pour approbation, avant leur acceptation comme Normes inter-
nationales par le Conseil de I’ISO.
La norme internationale ISO 6142 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 158,
Analyse des gaz, et a été soumise aux comités membres en novembre 1979.
Les comités membres des pays suivants l’ont approuvée :
Afrique du Sud, Rép. d’ Espagne
Pologne
Allemagne, R. F. France Royaume-Uni
Australie
Italie Tchécoslovaquie
Belgique Pays-Bas
URSS
Bulgarie Philippines
Aucun comité membre ne l’a désapprouvée.
@ Organisation internationale de normalisation, 1981 0
Imprimé en Suisse
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ISO 6142-1981 (F)
NORME INTERNATIONALE
Préparation des mélanges de gaz pour
Analyse des gaz -
Méthodes pondérales
étalonnage -
1 Objet et domaine d’application avec des erreurs acceptables, fonction des caractéristiques des
balances utilisées et du mode opératoire retenu.
La présente Norme internationale spécifie des méthodes pon-
dérales de préparation des mélanges de gaz pour étalonnage Dans ces conditions, les concentrations sont évaluées de la
dont la précision sur la valeur de la concentration de chacun
façon suivante.
des constituants est meilleure que 1 %, quelles que soient les
valeurs des concentrations choisies.
2.1.1 Méthode par simple dilution
Elle ne s’appplique qu’à des constituants gazeux ne réagissant
pas entre eux ou avec les parois de la bouteille et à des consti- Elle s’applique à des mélanges concentrés dont les concentra-
tuants condensables complétement vaporisés dans les condi- tionssesituent dans la gamme 10w3 < Xi < 1 (molaire). La con-
centration Xi du mélange (mélange a) est donnée par la formule
tions d’essai.
*i *i
=-
Xi =
2 Principes des méthodes
ni + C*j n
2.1 Principes généraux
avec i,j E Il, PI etj # i
Une enceinte est pesée avant et après introduction d’une cer-
où
taine quantité d’un constituant gazeux de qualité connue.
i, j sont les indices des constituants considérés, de con-
Le poids du constituant gazeux introduit est parfaitement défini
centrations molaires Xi, Xj;
par la différence des poids lus lors des deux pesées.
p est le nombre total de constituants du mélange;
L’introduction des différents constituants conduit à l’obtention
d’un mélange gazeux.
est le nombre de moles du constituant i, de masse
*i
molaire Mi, correspondant à la masse mi introduite, soit
La concentration pondérale de chacun des constituants du
mélange est définie comme étant le rapport du poids de ce
mi
constituant à la somme des poids des constituants. Le rapport
*i = -
de poids ainsi obtenu est équivalent à un rapport de masses.
Mi
Afin de ne pas avoir à peser des masses trop faibles de gaz, on
est le nombre de moles du constituant j, de masse
*.i
fixe une limite inférieure à la concentration de chacun des cons-
molaire Mj, correspondant à la masse mj introduite, soit
tituants dans le mélange final ou, en variante, le constituant
mineur peut être pesé dans une plus petite bouteille séparée sur
m.
une balance à faible portée, puis transferé sans perte dans une *. = J
J M.
plus grande bouteille dans laquelle le constituant majeur est
J
pesé sur une balance de plus grande portée. Au cas où la valeur
On considère également, pour la suite et les calculs
de la concentration désirée est inférieure 21 cette valeur limite,
d’erreurs,les quantités
on dilue une quantité connue du mélange précédent dans une
masse connue d’un gaz donné.
m= mi + Cmj
On peut être amené à répéter deux fois cette opération de dilu-
tion pour atteindre des concentrations molaires au niveau 10m6 n = ?Ii + C*j
1
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ISO 61424981 (F)
2.1.2 Méthode par double dilution
pd2
N - est le nombre de moles du gaz diluant
d2 =
Md
Elle s’applique à des mélanges dont les concentrations se
introduites par la masse Bd2 ;
situent dans la gamme 10m4 4 x2i < 10e3 (molaire). Une
masse ru, d’un mélange concentré (obtenu en 2.1 .l, appelé
p2
mélange a) est diluée par une masse ,LQ, d’un gaz de masse
est le nombre de moles des consti-
N3t = ~ x Ys2
molaire Md ; c’est très généralement le gaz de complément uti- ms2
tuants i, j, d, introduites par la masse ,u2 du mélange b;
lisé en 2.1.1. La concentration x2i du mélange dilué (mélange b)
est donnée par la formule
N est le nombre total de moles du
s3 = N3t + Nd2
mélange c ainsi obtenu.
. ,
- X ni
m
N2i N2i On considère également
X2i =
= Nzt + Nd, = Ns2
4 pdl
-xn+-
= 19 + /$-j2
mS3
m. -- . Md
qui est la masse totale du mélange c ainsi obtenu.
où
La méthode ainsi définie peut donner lieu à trois types de réali-
sation :
PI
N2i = - X *i est le nombre de moles du constituant i
m
-
pesée de l’enceinte effectuée à pression atmosphérique
introduites par la masse ,u, du mélange a;
dans des conditions normales de travail:
pdl -
pesée effectuée à pression atmosphérique avec une
est le nombre de moles du gaz diluant
Ndl =
bouteille de référence;
Md
introduites par la masse ,‘$l ;
-
pesée effectuée sous faible pression, afin de rendre
négligeables les corrections rendues nécessaires par la
Nzt = i x n est le nombre de moles des consti- poussée d’Archimède.
m
tuants i, j, introduites par la masse p, du mélange a;
2.1.4 Précautions générales
est le nombre total de moles du
N
s2 = N2t + Ndl
Les résultats ainsi obtenus par l’une des formules ne peuvent
mélange b ainsi obtenu.
être valables que si, et seulement si, toutes les précautions con-
cernant le maniement des gaz purs sont respectées, à savoir :
On considère également
-
nature et état de la ligne de transfert;
= !-+ + &J
ms2
-
nature et état des dispositifs liés à cette ligne (robinet,
qui est la masse totale du mélange b ainsi obtenu.
éléments de détente, etc.);
-
nature et état des emballages (en particulier non-
adsorption significative des constituants du mélange).
En outre, les gaz utilisés doivent faire l’objet d’un contrôle
2.1.3 Méthode par triple dilution
sévère de qualité. En particulier, on doit rechercher tous les
constituants, qu’ils existent dans le mélange final, ou qu’ils
Elle s’applique à des mélanges à faible concentration dans la
soient gênants au niveau de l’exploitation analytique du
gamme 10e6 < X3i < 10e4 (molaire). Une massep2 de mélan-
mélange.
ge b est diluée par une masse fid2 d’un gaz de masse molaire
Md, le même que celui utilisé en 2.1.2. La concentration X3i du
Enfin, le mélange de gaz ainsi réalisé ne doit être employé
mélange trés dilué (mélange c) est donnée par la formule
qu’aprés obtention de l’homogénéité.
p2
Les bouteilles doivent satisfaire aux exigences de toutes les
- X N2i
ms2 N3i N3i Normes internationales correspondantes et ne pas contrevenir
=
x3i = pe
aux réglementations nationales.
= Ns3
pd2 N3t + Nd2
LxNs2+-
ms2 Md
2.2 Sources d’erreurs
où
2.2.1 Précautions pour la manipulation des gaz
ru2
N3i = - X N2i est le nombre de moles du consti-
Le montage utilisé pour la manipulation des gaz peut être une
ms2
tuant i introduites par la masse p2 du mélange b; source d’erreur importante si sa propreté et son étanchéité ne
2
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ISO 6142-1981 (FI
sont pas vérifiées périodiquement (remplacement du filtre de la 2.2.3 Erreurs spécifiques à la pesée sous vide
pompe a vide et des joints d’étanchéité des pièces de raccorde-
ment notamment). L’introduction de chaque constituant dans La pesée sous vide permet de négliger l’influence de la poussée
la bouteille réceptrice est précédée d’une mise sous vide, voire d’Archimède. Dans ces conditions, l’erreur absolue sur la valeur
de purges par compression-dépression, des canalisations de la de la concentration de chacun des constituants ne dépend plus
rampe. A partir du second constituant, la pression du gaz que des poids mis en jeu et les calculs de correction sont alors
entrant doit toujours être nettement supérieure à celle de la supprimés.
bouteille réceptrice afin d’éviter toute perte de gaz précédem-
ment pesé. De même, la bouteille doit être isolée pendant la Comme précédemment (voir 2.2.21, l’erreur relative est fonc-
mise en équilibre thermique pour empêcher les rétrodiffusions. tion de la quantité de chacun des constituants introduits dans la
bouteille. Elle dépend donc de la valeur de la concentration
cherchée. Selon les cas, cette erreur est inférieure a 1 x 10e3
si la concentration molaire est supérieure à 10m3, et inférieure à
2.2.2 Erreurs spkifiques à la pes6e à l’atmosphère
5 x 10m3 si la concentration molaire est inferieure ou égale à
ambiante
10-3.
L’erreur absolue globale sur la concentration de chacun des
constituants dépend du matériel mis en œuvre et des condi-
tions opératoires.
3 Pesée à l’atmosphère ambiante
Les erreurs introduites par la balance sur les quantités de gaz
sont dues
3.1 Simple pesée
-
aux erreurs absolues portant sur les poids ayant été
3.1 .l Mode opératoire
changés entre deux pesées successives;
-
La balance utilisée est une balance dont la sensibilité et la dyna-
à la variation de la poussée d’Archimède consécutive à
mique de mesurage sont suffisantes pour assurer la précision
la variation du volume des poids utilisés lors des deux
relative recherchée.
pesées relatives à un même gaz.
Les enceintes utilisées peuvent être des bouteilles métalliques
Les erreurs introduites par le mode opératoire utilisé sont dues
qui sont convenablement videes et étuvées avant leur utilisa-
principalement au volume important de la bouteille sur laquelle
tion.
s’exerce la poussée d’Archimède.
La pression dans les bouteilles, à la fin de ce traitement prélimi-
La liste des paramétres de propagation des erreurs est la sui-
naire, doit être inférieure à 1 Pa.
vante :
- Pour la pesée, on procéde aux opérations suivantes :
température ambiante;
-
- mise à zéro de la balance;
pression atmosphérique;
-
-
mise en place de la bouteille vide et pesée de celle-ci;
degré hygrométrique de l’air;
-
- introduction dans la bouteille du premier constituant;
augmentation de volume subie par la bouteille lors de
son remplissage.
-
vérification du zéro de la balance;
Les paramétres énumérés ci-dessus peuvent être déterminés
-
pesée de la bouteille conte
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.