ISO 11732:2005
(Main)Water quality — Determination of ammonium nitrogen — Method by flow analysis (CFA and FIA) and spectrometric detection
Water quality — Determination of ammonium nitrogen — Method by flow analysis (CFA and FIA) and spectrometric detection
ISO 11732:2005 specifies methods suitable for the determination of ammonium nitrogen in various types of waters (such as ground, drinking, surface, and waste waters) in mass concentrations ranging from 0,1 mg/l to 10 mg/l (in the undiluted sample), applying either FIA or CFA. In particular cases, the range of application may be adapted by varying the operating conditions.
Qualité de l'eau — Dosage de l'azote ammoniacal — Méthode par analyse en flux (CFA et FIA) et détection spectrométrique
L'ISO 11732:2005 spécifie des méthodes appropriées de dosage de l'azote ammoniacal dans différents types d'eaux (comme l'eau souterraine, l'eau potable, l'eau de surface et l'eau résiduaire), dont les concentrations en masse se situent dans une plage de 0,1 mg/l à 10 mg/l (dans l'échantillon non dilué), en appliquant la FIA (voir Article 3) ou la CFA (voir Article 4). Dans des cas particuliers, la gamme d'application peut être adaptée en faisant varier les conditions opératoires.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 11732
Second edition
2005-02-01
Water quality — Determination of
ammonium nitrogen — Method by flow
analysis (CFA and FIA) and spectrometric
detection
Qualité de l'eau — Dosage de l'azote ammoniacal — Méthode par
analyse en flux (CFA et FIA) et détection spectrométrique
Reference number
©
ISO 2005
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Contents Page
Foreword. iv
Introduction . v
1 Scope. 1
2 Normative references . 1
3 Determination of ammonium nitrogen by flow injection analysis (FIA) and spectrometric
detection . 1
4 Determination of ammonium nitrogen by continuous flow analysis (CFA) and
spectrometric detection . 7
5 Calculation. 10
6 Precision . 10
7 Test report . 11
Annex A (informative) Examples of flow analysis systems . 12
Annex B (informative) Precision data. 16
Bibliography . 18
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.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
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.
ISO 11732 was prepared by Technical Committee ISO/TC 147, Water quality, Subcommittee SC 2, Physical,
chemical and biochemical methods.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 11732:1997), which has been technically
revised.
iv © ISO 2005 – All rights reserved
Introduction
Methods using flow analysis are automating wet chemical procedures and are therefore particularly suitable
for the processing of large sample series at a high analysis frequency (up to 100 samples per hour).
[1],[2] [3]
It is differentiated between flow injection analysis (FIA) and continuous flow analysis (CFA) . Both methods
consist of the automatic dosage of the sample introduced into a flow system (manifold) in which the sample
analytes react with the reagent solutions on their way through the manifold. The sample preparation may be
integrated into the manifold. The reaction product is measured in a flow detector.
The user should be aware that particular problems could require the specification of additional marginal
conditions.
INTERNATIONAL STANDARD ISO 11732:2005(E)
Water quality — Determination of ammonium nitrogen —
Method by flow analysis (CFA and FIA) and spectrometric
detection
WARNING — Persons using this International Standard should be familiar with normal laboratory
practice. This International Standard does not purport to address all of the safety problems, if any,
associated with its use. It is the responsibility of the user to establish appropriate safety and health
practices and to ensure compliance with any national regulatory conditions.
IMPORTANT — It is absolutely essential that tests conducted according to this standard be carried
out by suitably trained staff.
1 Scope
This International Standard specifies methods suitable for the determination of ammonium nitrogen in various
types of waters (such as ground, drinking, surface, and waste waters) in mass concentrations ranging from
0,1 mg/l to 10 mg/l (in the undiluted sample), applying either FIA (Clause 3) or CFA (Clause 4). In particular
cases, the range of application may be adapted by varying the operating conditions.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application 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 3696:1987, Water for analytical laboratory use — Specification and test methods
ISO 5667-1, Water quality — Sampling — Part 1: Guidance on the design of sampling programmes
ISO 5667-2, Water quality — Sampling — Part 2: Guidance on sampling techniques
ISO 5667-3, Water quality — Sampling — Part 3: Guidance on the preservation and handling of water
samples
ISO 8466-1, Water quality — Calibration and evaluation of analytical methods and estimation of performance
characteristics — Part 1: Statistical evaluation of the linear calibration function
3 Determination of ammonium nitrogen by flow injection analysis (FIA) and
spectrometric detection
3.1 Principle
The sample containing ammonium is injected into a continuous carrier stream by means of an injection valve
and is mixed with a continuously streaming flow of an alkaline solution. The ammonia formed is separated in a
diffusion cell from the solution over a hydrophobic semipermeable membrane and taken up by a streaming
recipient flow containing a pH indicator. Due to the resulting pH shift, the indicator solution will change its
colour which is measured continuously in the flow photometer. Additional information about this analytical
technique is given in references [4], [5], [6], [7] and [8].
NOTE Equipment following this principle using CFA instead of FIA is commercially available, however it has not been
validated.
3.2 Interferences
Volatile amines, if present, diffuse through the membrane and lead to a pH shift. If the concentrations of the
volatile amines (e.g. methylamine or ethylamine) are equal to those of the ammonium, higher results may then
[12]
be expected . Significant concentrations of volatile amines can be reduced by distilling the sample adjusted
to pH 5,8 prior to the analysis.
In rare cases, it may be possible that the sample does not reach a pH of 12 after the addition of the alkaline
reagent solution, thus leading to a loss of ammonium because it will not be converted quantitatively into
ammonia. This may particularly occur with strong acidic or buffered samples. In these cases, the pH of the
sample shall be adjusted to the range of 3 to 5 by the addition of sodium hydroxide solution (3.3.2 or 3.3.3).
A high concentration of metal ions that can precipitate as hydroxides will give poorly reproducible results. The
addition of a suitable complexing agent, such as ethylenedinitrilotetraacetic acid (EDTA), disodium salt, to the
alkaline reaction solution (3.3.17) in sufficiently large concentration will prevent the interference by Cu, Zn, Fe,
Ca, Mg, and Al. A concentration of 30 g/l of ethylenedinitrilotetraacetic acid, disodium salt (3.3.4), in
solution R1 (3.3.17) is adequate for metal concentrations up to 0,2 mg/l each.
In the case of samples containing particulate matter, see 3.5 (last paragraph).
Samples with a total salt concentration of > 10 g/l shall be diluted prior to the measurement.
3.3 Reagents
Apart from the reagents dealt with in the 3.3.6 and 3.3.7, use only reagents of “analytical grade quality for the
determination of nitrogen”, or, if not available, those of recognized “analytical grade quality”. The ammonium
content of the blank shall regularly be checked (3.6.3).
3.3.1 Water, of grade 1 as specified in ISO 3696:1987.
3.3.2 Sodium hydroxide solution I, c(NaOH) = 5 mol/l.
3.3.3 Sodium hydroxide solution II, c(NaOH) = 0,01 mol/l.
1)
3.3.4 Ethylenedinitrilotetraacetic acid (EDTA) , disodium salt, monohydrate, C H N Na O ⋅H O.
10 14 2 2 8 2
3.3.5 Bromocresol purple, C H Br O S.
21 16 2 5
3.3.6 Bromothymol blue, C H Br O S.
27 28 2 5
3.3.7 Cresol red, C H O S.
21 18 5
3.3.8 Ammonium chloride, NH Cl, dried at 105 °C ± 2 °C to constant mass.
3.3.9 Potassium chloride, KCl.
3.3.10 Boric acid, H BO .
3 3
3.3.11 Hydrochloric acid solution I, c(HCl) = 0,01 mol/l.
3.3.12 Hydrochloric acid solution II, c(HCl) = 0,1 mol/l.
3.3.13 Hydrochloric acid solution III, c(HCl) = 1,0 mol/l.
3.3.14 Sulfuric acid, ρ(H SO ) = 1,84 g/ml.
2 4
1) Commonly known as ethylenediaminetetraacetic acid.
2 © ISO 2005 – All rights reserved
3.3.15 Mixed indicator.
In a mortar prepare a dry mixture consisting of 10 g of bromocresol purple (3.3.5), 5 g of bromothymol blue
(3.3.6), 2,5 g of cresol red (3.3.7), and 45 g of potassium chloride (3.3.9).
The given quantities can be reduced (e.g. by one tenth).
3.3.16 Carrier solution, C (see Figure A.1).
Use water according to 3.3.1, degassed e.g. by reduced pressure.
3.3.17 Alkaline reaction solution, R1 (see Figure A.1).
Dissolve in a graduated flask, nominal capacity 1 000 ml, 30 g of ethylenedinitrilotetraacetic acid, disodium
salt (3.3.4) in approximately 800 ml of water (3.3.1), and add 12,4 g of boric acid (3.3.10).
Add 100 ml of sodium hydroxide solution I (3.3.2) dropwise to the suspension and make up to volume with
water (3.3.1).
Degas the solution by filtering it through the membrane filter assembly (3.4.2).
The pH of the solution will be approximately 13. Being stored in a plastics bottle (polyethene) at room
temperature, it will be stable for one month.
3.3.18 Indicator solution.
Dissolve in a 200 ml graduated flask 1 g of the mixed indicator (3.3.15) in a mixture of 50 ml of sodium
hydroxide solution II (3.3.3). Make up to volume with water (3.3.1).
The solution should have a dark reddish colour.
Filter off any undissolved particles.
This solution may be stored at room temperature for three months in an amber glass bottle.
3.3.19 Ammonia recipient solution, R2 (see Figure A.1).
Dilute 10 ml of the indicator solution (3.3.18) with approximately 480 ml of water (3.3.1).
The absorbance of the solution should be 0,3 to 0,5. Otherwise, add dropwise sodium hydroxide solution II
(3.3.3) or hydrochloric acid solution III (3.3.13) until an absorbance value of 0,3 to 0,5 (path length 10 mm,
wavelength 590 nm) is obtained. Make up to 500 ml with water (3.3.1).
Degas and purify the solution by the membrane filter assembly (3.4.2), fill it into the reagent reservoir and let it
stand for at least 2 h.
Immediately before starting the measurement (3.6), check the absorbance again and adjust, if need be, to the
absorbance range specified above by adding sodium hydroxide solution II (3.3.3) or hydrochloric acid I, II or III
(3.3.11 to 3.3.12) respectively.
This solution may be stored at room temperature for two weeks in a glass bottle.
3.3.20 Ammonium stock solution, ρ(N) = 1 000 mg/l.
Dissolve in a 1 000 ml graduated flask 3,819 g of ammonium chloride (3.3.8) in approximately 900 ml of water
(3.3.1), acidify to pH 2 by dropwise addition of sulfuric acid (3.3.14), and make up to volume with water (3.3.1).
This solution may be stored in a refrigerator for at most three months.
3.3.21 Ammonium standard solution I, ρ(N) = 100 mg/l.
Pipette 10 ml of the ammonium stock solution (3.3.20) into a 100 ml graduated flask, add approximately 80 ml
of water (3.3.1), acidify by dropwise addition of sulfuric acid (3.3.14), and make up to volume with water
(3.3.1).
This solution may be stored in a refrigerator for at most one week.
3.3.22 Ammonium standard solution II, ρ(N) = 10 mg/l.
Pipette 1 ml of the ammonium stock solution (3.3.20) or 10 ml of the ammonium standard solution I (3.3.21)
into a 100 ml graduated flask, add approximately 80 ml of water, acidify to pH 2 by dropwise addition of
sulfuric acid (3.3.14), and make up to volume with water (3.3.1).
This solution may be stored in a refrigerator for at most one week.
3.3.23 Calibration solutions
Prepare calibration solutions by diluting the ammonium standard solutions I or II (3.3.21 or .3.3.22). At least
five calibration standards per working range are recommended. As an example, if six standards are applied,
proceed for the working ranges I or II respectively, as follows:
a) Working range I (1 mg/l to 10 mg/l):
Pipette into a series of 100 ml graduated flasks, 1 ml, 2 ml, 4 ml, 6 ml, 8 ml and 10 ml respectively, of the
ammonium standard solution I (3.3.21), and make up to volume with water (3.3.1).
The mass concentrations of ammonium, expressed as nitrogen, in these calibration solutions are 1 mg/l,
2 mg/l, 4 mg/l, 6 mg/l, 8 mg/l and 10 mg/l.
b) Working range II (0,1 mg/l to 1,0 mg/l):
Pipette into a series of 100 ml graduated flasks, 1 ml, 2 ml, 4 ml, 6 ml, 8 ml and 10 ml respectively, of the
ammonium standard solution II (3.3.22), and make up to volume with water (3.3.1).
The mass concentrations of ammonium, expressed as nitrogen, in these calibration solutions are 0,1 mg/l,
0,2 mg/l, 0,4 mg/l, 0,6 mg/l, 0,8 mg/l and 1,0 mg/l.
Prepare all calibration solutions freshly before use.
3.4 Apparatus
3.4.1 Flow injection system.
In general, the flow injection system consists of the following components (see Figure A.1).
3.4.1.1 Reagent reservoirs.
3.4.1.2 Low pulsation pump.
3.4.1.3 Suitable pump tubes, if required.
3.4.1.4 Injection valve with a suitable injection volume.
For working range I, an injection volume of 40 µl, for working range II, a volume of e.g. 360 µl or 400 µl is
recommended.
4 © ISO 2005 – All rights reserved
3.4.1.5 Diffusion cell with hydrophobic semipermeable membrane (e.g. made from
polytetrafluoroethene, PTFE).
EXAMPLES
thickness of membranes: 150 µm to 200 µm;
pore size: 0,5 µm to 2,0 µm;
porosity: 75 %.
3.4.1.6 Transport tubes and reaction coils, having an internal diameter of 0,5 mm to 0,8 mm, tube
connections and T-connections of inert plastic and with minimum dead volumes.
3.4.1.7 Photometric detector with flow cell, having a normal path length of 10 mm to 50 mm and a
wavelength range 580 nm to 600 nm.
3.4.1.8 Recording unit (e.g. strip chart recorder, integrator or printer/plotter), generally used for
evaluation of peak height signals.
3.4.1.9 Autosampler, if required.
3.4.2 Additional apparatus.
Usual laboratory apparatus and the following.
3.4.2.1 Graduated flasks, of 100 ml, 200 ml and 1 000 ml capacities.
3.4.2.2 Graduated pipettes, of 1 ml to 10 ml capacities.
3.4.2.3 Membrane filter assembly with membrane filters, having a pore size of 0,45 µm.
3.5 Sampling and sample pretreatment
Take samples in accordance with ISO 5667-1, ISO 5667-2 and ISO 5667-3.
Containers of glass, polyalkenes and polytetrafluoroethene (PTFE) are suitable for sample collection. Clean all
containers coming in contact with the sample thoroughly with hydrochloric acid solutions I, II or III (3.3.11 to
3.3.13) and rinse several times with water.
Analyse the samples immediately after collection. For preservation times up to 24 h, add sulfuric acid (3.3.14) to
adjust to a pH of approximately 2 and store at 2 °C to 5 °C in the dark.
In exceptional cases, the sample may be stored up to two weeks, provided the sample has been membrane-
filtered after acidification. The applicability of this preservation procedure shall be checked for each individual
case of examination.
If there is a risk of clogging the transport tubes, filter the samples prior to measurement.
3.6 Procedure
3.6.1 Instrument set-up
Prior to measurement, continuously run the reagent solutions C, R1, and R2 for approximately 10 min through
the flow injection system, record and zero the baseline.
The system is operational when the baseline does not show any drift. A satisfactory signal-to-noise relation
should be obtained. Check the reagent blank and the operation of the membrane in accordance with 3.6.3.
The system is calibrated as described in 3.6.4.
3.6.2 Instrument performance check
In the analytical system, prepared according to 3.6.1, a calibration solution (3.3.23) having a concentration of
0,5 mg/l in working range II (0,1 mg/l to 1,0 mg/l) or a concentration of 5,0 mg/l in working range I (1,0 mg/l to
10 mg/l) shall show an absorbance of at least 0,040 absorbance units per 10 mm path length. Otherwise, the
flow system is not suitable and it shall be replaced by a system which fulfils this requirement.
If the photometric detector does not give any absorbance readings, the absorbance may be determined by
comparing with an external absorbance-measuring spectrometer.
3.6.3 Reagent blank check
Wait for the baseline to stabilize.
In place of the alkaline reagent solution R1, run water through the system until a stable signal is obtained.
Record the change in a
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 11732
Deuxième édition
2005-02-01
Qualité de l'eau — Dosage de l'azote
ammoniacal — Méthode par analyse en
flux (CFA et FIA) et détection
spectrométrique
Water quality — Determination of ammonium nitrogen — Method by
flow analysis (CFA and FIA) and spectrometric detection
Numéro de référence
©
ISO 2005
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Publié en Suisse
ii © ISO 2005 – Tous droits réservés
Sommaire Page
Avant-propos. iv
Introduction . v
1 Domaine d'application. 1
2 Références normatives. 1
3 Dosage de l'azote ammoniacal par analyse avec injection de flux (FIA) et détection
spectrométrique . 1
4 Dosage de l'azote ammoniacal par analyse en flux continu (CFA) et détection
spectrométrique . 7
5 Calcul. 10
6 Fidélité. 11
7 Rapport d'essai . 11
Annexe A (informative) Exemples de systèmes d'analyse en flux. 12
Annexe B (informative) Données de fidélité . 16
Bibliographie . 18
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 (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
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.
L'ISO 11732 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 147, Qualité de l'eau, sous-comité SC 2,
Méthodes physiques, chimiques et biochimiques.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 11732:1997), qui fait l'objet d'une révision
technique.
iv © ISO 2005 – Tous droits réservés
Introduction
Les méthodes d'analyse en flux permettent d'automatiser les modes opératoires chimiques par voie humide et
sont donc particulièrement appropriées pour le traitement de grandes séries d'échantillons à une fréquence
d'analyse élevée (jusqu'à 100 échantillons par heure).
[1], [2] [3]
On distingue l'analyse avec injection de flux (FIA) et l'analyse en flux continu (CFA) . Les deux méthodes
ont en commun le dosage automatique de l'échantillon dans un dispositif en flux (manifold) dans lequel les
composants de l'échantillon réagiront avec les solutions de réactifs pendant l'écoulement. La préparation de
l'échantillon peut être intégrée dans le manifold. Le produit de réaction est analysé dans un détecteur à flux.
Il convient que l'utilisateur ait à l'esprit que des problèmes particuliers sont susceptibles de nécessiter la
spécification de conditions secondaires supplémentaires.
NORME INTERNATIONALE ISO 11732:2005(F)
Qualité de l'eau — Dosage de l'azote ammoniacal — Méthode
par analyse en flux (CFA et FIA) et détection spectrométrique
AVERTISSEMENT — Il convient que l'utilisateur de la présente Norme internationale soit familier avec
les pratiques courantes de laboratoire. La présente Norme internationale n'a pas pour but de traiter
tous les problèmes de sécurité qui sont, le cas échéant, liés à son utilisation. Il incombe à l'utilisateur
de la présente Norme internationale d'établir des pratiques appropriées en matière d'hygiène et de
sécurité, et de s'assurer de la conformité à la réglementation nationale en vigueur.
IMPORTANT — Il est indispensable que les essais menés selon la présente Norme internationale le
soient par du personnel qualifié.
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale spécifie des méthodes appropriées de dosage de l'azote ammoniacal dans
différents types d'eaux (comme l'eau souterraine, l'eau potable, l'eau de surface et l'eau résiduaire), dont les
concentrations en masse se situent dans une plage de 0,1 mg/l à 10 mg/l (dans l'échantillon non dilué), en
appliquant la FIA (voir Article 3) ou la CFA (voir Article 4). Dans des cas particuliers, la gamme d'application
peut être adaptée en faisant varier les conditions opératoires.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour 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 3696:1987, Eau pour laboratoire à usage analytique — Spécification et méthodes d'essai
ISO 5667-1, Qualité de l'eau — Échantillonnage — Partie 1: Guide général pour l'établissement des
programmes d'échantillonnage
ISO 5667-2, Qualité de l'eau — Échantillonnage — Partie 2: Guide général pour les techniques
d'échantillonnage
ISO 5667-3, Qualité de l'eau — Échantillonnage — Partie 3: Lignes directrices pour la conservation et la
manipulation des échantillons d'eau
ISO 8466-1, Qualité de l'eau — Étalonnage et évaluation des méthodes d'analyse et estimation des
caractères de performance — Partie 1: Évaluation statistique de la fonction linéaire d'étalonnage
3 Dosage de l'azote ammoniacal par analyse avec injection de flux (FIA) et détection
spectrométrique
3.1 Principe
L'échantillon contenant de l'ammonium est injecté dans un courant vecteur continu au moyen d'une vanne
d'injection et est mélangé avec un écoulement continu d'une solution alcaline. L'ammoniac formé est séparé
de la solution dans une cellule de diffusion sur une membrane semi-perméable hydrophobe et capté par un
courant en flux contenant un indicateur de pH. Du fait du changement de pH obtenu, la solution d'indicateur
changera de couleur, laquelle sera mesurée en continu par un spectromètre à flux. Des informations
complémentaires concernant la présente technique d'analyse sont fournies dans les références [4], [5], [6], [7]
et [8].
NOTE Un appareillage selon ce principe utilisant la CFA au lieu de la FIA est disponible dans le commerce, mais
cette combinaison n'a pas été encore validée.
3.2 Interférences
Les amines volatiles, si présentes, diffusent à travers la membrane et entraînent une modification de pH. Si
les concentrations en amines volatiles (par exemple la méthylamine ou l'éthylamine) sont égales à celle de
[12]
l'ammonium, on peut s'attendre à obtenir des résultats trop élevés . Les concentrations significatives en
amines volatiles peuvent être réduites par distillation de l'échantillon et ajustées à un pH de 5,8 avant analyse.
Dans des cas significatifs, avant analyse, des interférences (en ligne) peuvent survenir exceptionnellement
lorsque l'échantillon n'atteint pas un pH d'au moins 12 après l'addition de la solution de réactif alcalin, car
l'ammonium ne sera alors pas converti en grande quantité en ammoniac. En particulier, cela peut se produire
avec des échantillons fortement acides ou tamponnés. Dans ces cas, le pH de l'échantillon doit être ajusté
entre 3 et 5 par addition d'une solution d'hydroxyde de sodium (3.3.2 ou 3.3.3).
Une concentration élevée en ions métalliques qui peuvent précipiter en hydroxydes donnera des résultats peu
reproductibles. L'addition à la solution de réactif alcalin (3.3.17) d'un agent complexant approprié, tel que le
sel disodique de l'acide éthylène-dinitrilotétraacétique en une concentration suffisamment importante évitera
l'interférence du Cu, Zn, Fe, Ca, Mg et Al. Une concentration de 30 g/l de sel disodique de l'acide éthylène-
dinitrilotétraacétique (3.3.4) dans la solution R1 (3.3.17) est adéquate jusqu'à une concentration en métal de
0,2 mg/l chacun.
Dans le cas d'échantillons contenant des matières particulaires, voir 3.5 (dernier paragraphe).
Les échantillons avec une concentration totale en sel > 10 g/l doivent être dilués avant mesurage.
3.3 Réactifs
Outre les réactifs mentionnés en 3.3.6 et en 3.3.7, n'utiliser que des réactifs «de qualité analytique pour le
dosage de l'azote», ou, s'ils ne sont pas disponibles, ceux «de qualité analytique reconnue». La teneur en
ammonium du blanc doit être vérifiée régulièrement (3.6.3).
3.3.1 Eau, de qualité 1, conformément à l'ISO 3696:1987.
3.3.2 Solution I d'hydroxyde de sodium, c(NaOH) = 5 mol/l.
3.3.3 Solution II d'hydroxyde de sodium, c(NaOH) = 0,01 mol/l.
1)
3.3.4 Acide éthylène-dinitrilotétraacétique (EDTA) , sel disodique monohydraté, C H N Na O , H O.
10 14 2 2 8 2
3.3.5 Pourpre de bromocrésol, C H Br O S.
21 16 2 5
3.3.6 Bleu de bromothymol, C H Br O S.
27 28 2 5
3.3.7 Rouge de crésol, C H O S.
21 18 5
3.3.8 Chlorure d'ammonium, NH Cl, séché à 105 °C ± 2 °C à une masse constante.
1) Plus communément nommé acide éthylène-diaminotétraacitique.
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3.3.9 Chlorure de potassium, KCl.
3.3.10 Acide borique, H BO .
3 3
3.3.11 Solution I d'acide chlorhydrique, c(HCl) = 0,01 mol/l.
3.3.12 Solution II d'acide chlorhydrique, c(HCl) = 0,1 mol/l.
3.3.13 Solution III d'acide chlorhydrique, c(HCl) = 1,0 mol/l.
3.3.14 Acide sulfurique, ρ(H SO ) = 1,84 g/ml.
2 4
3.3.15 Indicateur mixte.
Dans un mortier, préparer un mélange sec constitué de 10 g de pourpre de bromocrésol (3.3.5), 5 g de bleu
de bromothymol (3.3.6), 2,5 g de rouge de crésol (3.3.7) et 45 g de chlorure de potassium (3.3.9).
Les quantités données peuvent être réduites (par exemple d'un dixième).
3.3.16 Solution vecteur, C (voir Figure A.1).
Utiliser de l'eau conforme à 3.3.1, dégazée par exemple par pression réduite.
3.3.17 Solution de réactif alcalin, R1 (voir Figure A.1).
Dans une fiole jaugée de capacité nominale 1 000 ml, dissoudre 30 g de sel disodique de l'acide éthylène-
dinitrilotétraacétique (3.3.4) dans environ 800 ml d'eau (3.3.1), et ajouter 12,4 g d'acide borique (3.3.10).
À la suspension, ajouter, goutte à goutte, 100 ml de la solution I d'hydroxyde de sodium (3.3.2) et compléter
au volume avec de l'eau (3.3.1).
Dégazer la solution en la filtrant avec l'appareillage de filtration sur membrane (3.4.2).
Le pH de la solution sera d'environ 13. Stockée dans des bouteilles en plastique (polyéthylène) à température
ambiante, elle restera stable pendant un mois.
3.3.18 Solution d'indicateur.
Dans une fiole jaugée de 200 ml, dissoudre 1 g de l'indicateur mixte (3.3.15) dans un mélange de 50 ml de la
solution II d'hydroxyde de sodium (3.3.3). Compléter au volume avec de l'eau (3.3.1).
Il convient que la solution ait une couleur rougeâtre foncée.
Éliminer par filtration toutes les particules non dissoutes.
Cette solution peut être stockée à température ambiante pendant trois mois dans une bouteille en verre brun.
3.3.19 Solution réceptrice d'ammoniac, R2 (voir Figure A.1).
Diluer 10 ml de la solution d'indicateur (3.3.18) avec environ 480 ml d'eau (3.3.1).
Il convient que l'absorbance de la solution soit de 0,3 à 0,5. Dans le cas contraire, ajouter, goutte à goutte, la
solution II d'hydroxyde de sodium (3.3.3) ou la solution III d'acide chlorhydrique (3.3.13) jusqu'à ce qu'une
valeur d'absorbance de 0,3 à 0,5 (longueur de parcours de 10 mm, longueur d'onde 590 nm) soit obtenue.
Compléter jusqu'à 500 ml avec de l'eau (3.3.1).
Dégazer et purifier la solution en la filtrant avec l'appareillage de filtration sur membrane (3.4.2), en remplir le
réservoir de réactif et laisser la solution au repos pendant au moins 2 h.
Immédiatement avant de démarrer le mesurage (3.6), vérifier à nouveau l'absorbance et ajuster au besoin à
la plage d'absorbance spécifiée ci-dessus en ajoutant la solution II d'hydroxyde de sodium (3.3.3) ou les
solutions I, II ou III de l'acide chlorhydrique (3.3.11 à 3.3.12), respectivement.
Cette solution peut être stockée à température ambiante pendant deux semaines dans une bouteille en verre.
3.3.20 Solution mère d'ammonium, ρ(N) = 1 000 mg/l.
Dans une fiole jaugée de 1 000 ml, dissoudre 3,819 g de chlorure d'ammonium (3.3.8) dans environ 900 ml
d'eau (3.3.1), acidifier à un pH de 2 par addition, goutte à goutte, d'acide sulfurique (3.3.14) et compléter au
volume avec de l'eau (3.3.1).
Cette solution peut être stockée au réfrigérateur pendant au plus trois mois.
3.3.21 Solution étalon I d'ammonium, ρ(N) = 100 mg/l.
Prélever à la pipette 10 ml de la solution mère d'ammonium (3.3.20) dans une fiole jaugée de 100 ml, ajouter
environ 80 ml d'eau (3.3.1), acidifier par addition, goutte à goutte, d'acide sulfurique (3.3.14) et compléter au
volume avec de l'eau (3.3.1).
Cette solution peut être stockée au réfrigérateur pendant au plus une semaine.
3.3.22 Solution étalon II d'ammonium, ρ(N) = 10 mg/l.
Prélever à la pipette 1 ml de la solution mère d'ammonium (3.3.20) ou 10 ml de la solution étalon d'ammonium
(3.3.21) dans une fiole jaugée de 100 ml, ajouter environ 80 ml d'eau, acidifier à un pH de 2 par addition,
goutte à goutte, d'acide sulfurique (3.3.14) et compléter au volume avec de l'eau (3.3.1).
Cette solution peut être stockée au réfrigérateur pendant au plus une semaine.
3.3.23 Solutions d'étalonnage
Préparer les solutions d'étalonnage en diluant les solutions étalons I ou II d'ammonium (3.3.21 ou 3.3.22). Il est
recommandé de préparer au moins cinq solutions d'étalonnage par domaine de travail. Par exemple, pour
préparer six points d'étalonnage, procéder comme suit pour les domaines de travail I ou II respectivement:
a) Domaine de travail I [ρρ(N) == 1 mg/l à 10 mg/l]:
ρρ ==
Dans une série de fioles jaugées de 100 ml, prélever à la pipette 1 ml, 2 ml, 4 ml, 6 ml, 8 ml et 10 ml,
respectivement, de la solution étalon I d'ammonium (3.3.21) et compléter au volume avec de l'eau (3.3.1).
Les concentrations en masse d'azote ammoniacal, exprimées en azote, dans ces solutions d'étalonnage
sont de 1 mg/l, 2 mg/l, 4 mg/l, 6 mg/l, 8 mg/l et 10 mg/l.
b) Domaine de travail II [ρρρρ(N) = 0,1 mg/l à 1,0 mg/l]:
Dans une série de fioles jaugées de 100 ml, transférer à la pipette 1 ml, 2 ml, 4 ml, 6 ml, 8 ml et 10 ml,
respectivement, de la solution étalon II d'ammonium (3.3.22) et compléter au volume avec de l'eau (3.3.1).
Les concentrations en masse d'azote ammoniacal, exprimées en azote, dans ces solutions d'étalonnage
sont de 0,1 mg/l, 0,2 mg/l, 0,4 mg/l, 0,6 mg/l, 0,8 mg/l et 1,0 mg/l.
Préparer toutes les solutions d'étalonnage immédiatement avant utilisation.
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3.4 Appareillage
3.4.1 Système d'injection de flux.
En général, le système d'injection de flux est constitué des éléments suivants (voir Figure A.1):
3.4.1.1 Réservoirs de réactifs.
3.4.1.2 Pompe à faible pulsation.
3.4.1.3 Tubes de pompe appropriés, si nécessaire.
3.4.1.4 Vanne d'injection ayant un volume d'injection approprié.
Il est recommandé d'utiliser un volume d'injection de 40 µl pour le domaine de travail I et un volume de 360 µl
ou 400 µl pour le domaine de travail II, par exemple.
3.4.1.5 Cellule de diffusion à membrane semi-perméable hydrophobe (par exemple en
polytétrafluoroéthylène, PTFE).
EXEMPLES:
épaisseur des membranes: 150 µm à 200 µm;
taille de pore: 0,5 µm à 2,0 µm;
porosité: 75 %.
3.4.1.6 Tubes de circulation et bobines de mélange, diamètre interne de 0,5 mm à 0,8 mm, raccords
de tube et raccords en T en matière plastique inerte et avec des volumes morts minimaux.
3.4.1.7 Détecteur spectrométrique avec cuve à flux, longueur de parcours normale de 10 mm à
50 mm, plage de longueur d'onde de 580 nm à 600 nm.
3.1.4.8 Unité d'enregistrement (par exemple traceur, intégrateur ou imprimante). En général, des
signaux de hauteur de pic sont évalués.
3.4.1.9 Échantillonneur automatique, si nécessaire.
3.4.2 Appareillage supplémentaire.
Appareillage de laboratoire courant et:
3.4.2.1 Fioles jaugées, de 100 ml, 200 ml et 1 000 ml;
3.4.2.2 Pipettes graduées, de 1 ml à 10 ml;
3.4.2.3 Appareil de filtration sur membrane avec filtres à membrane, de taille de pore 0,45 µm.
3.5 Échantillonnage et prétraitement de l'échantillon
Prélever les échantillons conformément à l'ISO 5667-1, l'ISO 5667-2 et l'ISO 5667-3.
Les flacons en verre, en polyalcènes et en polytétrafluoroéthylène (PTFE) sont appropriés pour le prélèvement
d'échantillons. Nettoyer soigneusement tous les récipients entrant en contact avec l'échantillon avec les
solutions I, II ou III de l'acide chlorhydrique (3.3.11 à 3.3.13) et rincer plusieurs fois avec de l'eau.
Analyser les échantillons immédiatement après le prélèvement. Pour des temps de conservation allant jusqu'à
24 h, ajouter de l'acide sulfurique (3.3.14) afin d'ajuster le pH à environ 2 et stocker à une température de 2 °C à
5 °C à l'abri de la lumière.
Dans des cas exceptionnels, l'échantillon peut être stocké jusqu'à deux semaines, à la condition que l'échantillon
ait été filtré à travers une membrane après acidification. L'applicabilité de ce mode opératoire de conservation
doit être vérifiée pour chaque cas étudié.
S'il existe un risque d'obstruction des tubes de circulation, filtrer les échantillons avant le mesurage.
3.6 Mode opératoire
3.6.1 Mise en place du système
Avant le mesurage continu, faire passer les solutions de réactifs C, R1 et R2 pendant environ 10 min dans le
système d'injection de flux, enregistrer et régler la ligne de base à zéro.
Le dispositif est opérationnel lorsque la ligne de base ne présente aucune dérive. Il convient d'obtenir un
rapport signal/bruit satisfaisant. Vérifier la valeur à blanc du réactif et le fonctionnement de la membrane selon
3.6.3. Étalonner le système selon 3.6.4.
3.6.2 Contrôle de performances du système
Dans le système d'analyse, préparé conformément à 3.6.1, une solution d'étalonnage (3.3.23) avec une
concentration de 0,5 mg/l dans le domaine de travail II (0,1 mg/l à 1,0 mg/l) ou une concentration de 5,0 mg/l
dans le domaine de travail I (1,0 mg/l à 10 mg/l) doit montrer une absorbance d'au moins 0,040 unité
d'absorbance par 10 mm de longueur de parcours. Dans le cas contraire, le système à flux n'est pas
approprié et doit être remplacé par un système répondant à cette exigence.
Si le spectromètre ne donne aucune valeur d'absorbance, l'absorbance peut
...
Questions, Comments and Discussion
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