ISO 19229:2015

Gas analysis — Purity analysis and the treatment of purity data

ISO 19229:2015 sets requirements for the purity analysis of materials used in the preparation of calibration gas mixtures and the use of these data in calculating the composition of the mixture thus prepared.

Analyse des gaz — Analyse de pureté et traitement des données de pureté

L'ISO 19229:2015 établit les exigences relatives à l'analyse de la pureté des matières premières utilisées pour la préparation des mélanges de gaz d'étalonnage et l'utilisation de ces données dans le calcul de la composition du mélange ainsi obtenu.

General Information

• Status: Withdrawn
• Publication Date: 10-Feb-2015
• Withdrawal Date: 10-Feb-2015
• ICS: 71.040.40 - Chemical analysis
• Technical Committee: ISO/TC 158 - Analysis of gases
• Drafting Committee: ISO/TC 158/WG 3 - Gravimetric methods
• Current Stage: 9599 - Withdrawal of International Standard
• Completion Date: 22-Jul-2019

Relations

• Revised: ISO 19229:2019 - Gas analysis — Purity analysis and the treatment of purity data
• Effective Date: 23-Jul-2016

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 19229
First edition
2015-02-15
Gas analysis — Purity analysis and the
treatment of purity data
Analyse des gaz — Analyse de pureté et traitement des données de pureté
Reference number
ISO 19229:2015(E)
©
ISO 2015

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ISO 19229:2015(E)

COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
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All rights reserved. Unless otherwise specified, 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
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Web www.iso.org
Published in Switzerland
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ISO 19229:2015(E)

Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Symbols . 1
5 Principles . 2
5.1 General . 2
5.2 Assessment of critical and significant impurities . 2
5.2.1 Critical impurities . 2
5.2.2 Significant impurities. 2
6 Analysis of impurities. 3
6.1 General . 3
6.2 Purity analysis with results that are traceable . 4
6.3 Indicative purity analysis . 5
6.4 No purity analysis . 6
6.5 Estimation of the amount-of-substance fractions of unmeasured (but
expected) impurities . 6
7 Use of purity data . 7
7.1 Calculation of the amount-of-substance fraction of the most abundant component . 7
7.2 Calculation of the mass fraction of the most abundant component . 7
7.3 Calculation of the volume fraction of the most abundant component . 7
7.4 Other forms of purity data . 8
Bibliography . 9
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ISO 19229:2015(E)

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).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation on the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity
assessment, as well as information about ISO’s adherence to the WTO principles in the Technical Barriers
to Trade (TBT) see the following URL: Foreword - Supplementary information
The committee responsible for this document is ISO/TC 158, Analysis of gases.
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ISO 19229:2015(E)

Introduction
The use of purity data in the calculation of the composition of calibration gas mixtures is an essential
element in establishing metrological traceability of the certified gas composition. Purity analysis is
usually challenging, as normally, trace levels of various components need to be determined in a matrix
for which limited or no measurement standards are readily available.
In many practical situations, purity data in some form are available. For the preparation of calibration
gas mixtures, it is important that this information is interpreted in a consistent fashion and taken into
account in the calculation of the composition of the mixture.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 19229:2015(E)
Gas analysis — Purity analysis and the treatment of purity
data
1 Scope
This International Standard sets requirements for the purity analysis of materials used in the
preparation of calibration gas mixtures and the use of these data in calculating the composition of the
mixture thus prepared.
2 Normative references
The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are
indispensable for its application. For dated references, only the edition cited applies. For undated
references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 6143, Gas analysis — Comparison methods for determining and checking the composition of
calibration gas mixtures
ISO 7504, Gas analysis — 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
measurement (GUM:1995)
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 7504 apply.
4 Symbols
In this International Standard, the following symbols are used:
i running index over the components in a mixture
j index of the parent gas
k index of a specific component in a mixture
L limit of detection of component i in parent gas j
ij
u standard uncertainty (of the quantity between brackets)
w mass fraction of component i in parent gas j
ij
x amount–of–substance fraction of component i in parent gas j
ij
ϕ volume fraction of component i in parent gas j
ij
© ISO 2015 – All rights reserved 1

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5 Principles
5.1 General
The determination of the impurities contained in each material (gas or liquid) used in the preparation
has an impact on the uncertainty associated with the content of the component.
Assess and list all of the impurities that might be present in the material. These can be identified by
different means, including
— open literature,
— information provided with the material,
— previous experience of using the same or similar materials, and
— knowledge of the process used to produce the material.
In order to decide the extent of purity analysis required, it is necessary to specify which of the potential
impurities are ‘critical’ and which are ‘significant’ to the final composition of the mixture.
5.2 Assessment of critical and significant impurities
5.2.1 Critical impurities
A critical impurity is an impurity that meets one or more of the following criteria:
— an impurity in the parent gas or liquid of a mixture that is also present as a minor component in the
same mixture at low concentrations;
EXAMPLE If preparing a low-concentration oxygen in nitrogen mixture, oxygen might also be present as
an impurity in the nitrogen.
— an impurity that has the potential to influence the result of an analytical verification of the
mixture composition;
EXAMPLE The presence of argon in nitrogen or oxygen will influence the analytical verification of the
oxygen content when using gas chromatography with a non-selective detector.
— an impurity in a parent gas or liquid of a multi-component mixture that is also present as a minor
component in the same mixture;
EXAMPLE For natural gas mixtures, i-pentane is often found as an impurity in n-pentane and neo-
pentane, as well as being added as a minor component in its own right.
— an impurity that might be reactive with respect to any other component in the mixture.
EXAMPLE If preparing a mixture of nitric oxide in nitrogen, any oxygen present as an impurity in the
nitrogen might react with the nitric oxide to form nitrogen dioxide.
5.2.2 Significant impurities
A significant impurity is an impurity that is predicted to contribute more than 10 % to the target
uncertainty of the content of any of the components in the calibration gas mixture. The application of
this criterion requires knowledge of the preparation method used (e.g. gravimetric, volumetric, static,
or dynamic) and the uncertainties associated with the various steps involved.
The above described steps are summarized as a flowchart in Figure 1. The use of the flowchart is
explained in the following subclauses.
2 © ISO 2015 – All rights reserved

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ISO 19229:2015(E)

list all critical and
a
other potential impurities
see 5.1
carry out the steps below for each
identiied impurity in turn
is the impurity
expected to be
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 19229
Première édition
2015-02-15
Analyse des gaz — Analyse de pureté
et traitement des données de pureté
Gas analysis — Purity analysis and the treatment of purity data
Numéro de référence
ISO 19229:2015(F)
©
ISO 2015

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ISO 19229:2015(F)

DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2015, Publié en Suisse
Droits de reproduction réservés. Sauf indication contraire, 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, l’affichage sur
l’internet ou sur un Intranet, sans autorisation écrite préalable. Les demandes d’autorisation peuvent être adressées à l’ISO à
l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
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ii © ISO 2015 – Tous droits réservés

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ISO 19229:2015(F)

Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Symboles . 1
5 Principes . 2
5.1 Généralités . 2
5.2 Évaluation des impuretés critiques et des impuretés significatives . 2
5.2.1 Impuretés critiques . 2
5.2.2 Impuretés significatives . . 2
6 Analyse des impuretés . 4
6.1 Généralités . 4
6.2 Analyse de pureté avec des résultats traçables . 4
6.3 Analyse de pureté indicative . 5
6.4 Aucune analyse de pureté . 6
6.5 Estimation des fractions de quantité de matières des impuretés non mesurées
(mais attendues) . . 6
7 Utilisation des données de pureté. 7
7.1 Calcul de la fraction de quantité de matières du constituant le plus abondant . 7
7.2 Calcul de la fraction massique du constituant le plus abondant . 7
7.3 Calcul de la fraction volumique du constituant le plus abondant . 7
7.4 Autres formes de données de pureté . 8
Bibliographie . 9
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ISO 19229:2015(F)

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’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant les
références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de l’élaboration
du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de brevets reçues par
l’ISO (voir www.iso.org/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 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’OMC concernant
les obstacles techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: Avant-propos — Informations
supplémentaires.
Le comité chargé de l’élaboration du présent document est l’ISO/TC 158, Analyse des gaz.
iv © ISO 2015 – Tous droits réservés

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ISO 19229:2015(F)

Introduction
L’utilisation des données de pureté dans le calcul de la composition des mélanges de gaz d’étalonnage
est un élément essentiel pour établir la traçabilité métrologique de la composition des gaz certifiés.
L’analyse de la pureté est généralement complexe car il faut détecter différents constituants présents à
l’état de trace dans une matrice pour laquelle il existe peu ou pas d’étalons de mesure.
Dans de nombreuses situations rencontrées dans la pratique, des données de pureté sont disponibles
sous une forme ou une autre. Pour la préparation des mélanges de gaz d’étalonnage, il est important que
ces informations soient interprétées de manière cohérente et qu’elles soient prises en compte dans le
calcul de la composition du mélange.
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NORME INTERNATIONALE ISO 19229:2015(F)
Analyse des gaz — Analyse de pureté et traitement des
données de pureté
1 Domaine d’application
La présente Norme internationale établit les exigences relatives à l’analyse de la pureté des matières
premières utilisées pour la préparation des mélanges de gaz d’étalonnage et l’utilisation de ces données
dans le calcul de la composition du mélange ainsi obtenu.
2 Références normatives
Les documents ci-après, dans leur intégralité ou non, sont des références normatives indispensables à
l’application du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique. Pour les
références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y compris les éventuels
amendements).
ISO 6143, Analyse des gaz — Méthodes comparatives pour la détermination et la vérification de la
composition des mélanges de gaz pour étalonnage
ISO 7504, Analyse des gaz — 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 définitions donnés dans l’ISO 7504 s’appliquent.
4 Symboles
Dans la présente Norme internationale, les symboles suivants sont utilisés:
i indice variable des constituants d’un mélange
j indice du gaz parent
k indice d’un constituant spécifique dans un mélange
L limite de détection du constituant i dans le gaz parent j
ij
u incertitude-type (de la grandeur entre parenthèses)
w fraction massique du constituant i dans le gaz parent j
ij
x fraction de quantité de matières du constituant i dans le gaz parent j
ij
ϕ fraction volumique du constituant i dans le gaz parent j
ij
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ISO 19229:2015(F)

5 Principes
5.1 Généralités
La détermination des impuretés contenues dans chaque produit (gaz ou liquide) utilisé pour la
préparation a une incidence sur l’incertitude associée à la teneur du constituant.
Il est nécessaire d’évaluer et de répertorier toutes les impuretés pouvant être présentes dans le produit.
L’identification de ces impuretés peut se faire de différentes manières, notamment:
— dans la littérature accessible,
— grâce aux informations fournies avec le produit,
— grâce à l’expérience acquise lors de l’utilisation du même produit ou de produits similaires, et
— grâce à la connaissance du processus utilisé pour fabriquer le produit.
Pour décider de l’ampleur de l’analyse de pureté requise, il est nécessaire de déterminer les impuretés
potentielles qui sont «critiques» et celles qui sont «significatives» pour la composition finale du mélange.
5.2 Évaluation des impuretés critiques et des impuretés significatives
5.2.1 Impuretés critiques
Une impureté critique est une impureté qui remplit au moins l’un des critères suivants:
— une impureté dans le gaz ou le liquide parent d’un mélange qui est également présente comme
constituant minoritaire à faible teneur dans ce même mélange;
EXEMPLE En cas de préparation d’un mélange d’oxygène à faible concentration dans l’azote, l’oxygène
peut également être présent sous forme d’impureté de l’azote parent.
— une impureté qui a le potentiel d’influer sur le résultat de la vérification analytique de la
composition du mélange;
EXEMPLE La présence d’argon dans l’azote ou l’oxygène influera sur la vérification analytique de la
teneur en oxygène si l’on utilise la chromatographie en phase gazeuse avec un détecteur non sélectif.
— une impureté dans l’un des gaz ou l’un des liquides parents d’un mélange à plusieurs constituants
qui est également présente comme constituant minoritaire de ce mélange;
EXEMPLE Pour les mélanges de gaz naturel, l’i-pentane est souvent présent sous forme d’impureté dans
le n-pentane et le néo-pentane, tout en étant lui-même un constituant minoritaire du mélange.
— une impureté qui peut être réactive par rapport à un autre constituant du mélange.
EXEMPLE En cas de préparation d’un mélange d’oxyde nitrique dans l’azote, tout oxygène présent en
tant qu’impureté dans l’azote peut réagir avec l’oxyde nitrique pour former du dioxyde d’azote.
5.2.2 Impuretés significatives
Une impureté significative est une impureté dont il est prévu qu’elle contribuera pour plus de 10 % à
l’incertitude cible de la teneur en l’un des constituants du mélange de gaz d’étalonnage. L’application
de ce critère nécessite de connaître la méthode de préparation employée (par exemple, gravimétrique,
volumétrique, statique ou dynamique) et les incertitudes associées, avec les différentes étapes impliquées.
Les étapes décrites ci-dessus sont résumées sous forme d’organigramme à la Figure 1. L’utilisation de
cet organigramme est expliquée dans les paragraphes suivants.
2 © ISO 2015 – Tous droits réservés

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ISO 19229:2015(F)

Légende
a
Si une impureté imprévue ou inconnue est identifiée au cours de l’analyse de pureté, recommencer à partir du
début de l’organigramme.
b
Si on
...