Cereals and pulses — Determination of the nitrogen content and calculation of the crude protein content — Kjeldahl method

ISO 20483:2006 specifies a method for the determination of the nitrogen content of cereals, pulses and derived products, according to the Kjeldahl method, and a method for calculating the crude protein content. The method does not distinguish between protein nitrogen and non-protein nitrogen. If it is important to determine the non-protein nitrogen content, an appropriate method can be applied.

Céréales et légumineuses — Détermination de la teneur en azote et calcul de la teneur en protéines brutes — Méthode de Kjeldahl

L'ISO 20483:2006 spécifie une méthode pour la détermination de la teneur en azote des céréales, des légumineuses et des produits dérivés, selon la méthode de Kjeldahl, ainsi qu'une méthode de calcul de la teneur en protéines brutes. La méthode ne fait pas la distinction entre l'azote protéique et l'azote non protéique. S'il importe de déterminer la teneur en azote non protéique, on peut appliquer une méthode appropriée.

General Information

Status
Withdrawn
Publication Date
19-Oct-2006
Withdrawal Date
19-Oct-2006
Current Stage
9599 - Withdrawal of International Standard
Completion Date
19-Nov-2013
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ISO 20483:2006 - Cereals and pulses -- Determination of the nitrogen content and calculation of the crude protein content -- Kjeldahl method
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ISO 20483:2006 - Céréales et légumineuses -- Détermination de la teneur en azote et calcul de la teneur en protéines brutes -- Méthode de Kjeldahl
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Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 20483
First edition
2006-11-01


Cereals and pulses — Determination of
the nitrogen content and calculation of
the crude protein content — Kjeldahl
method
Céréales et légumineuses — Détermination de la teneur en azote et
calcul de la teneur en protéines brutes — Méthode de Kjeldahl





Reference number
ISO 20483:2006(E)
©
ISO 2006

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ISO 20483:2006(E)
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Published in Switzerland

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ISO 20483:2006(E)
Contents Page
Foreword. iv
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions. 1
4 Principle. 2
5 Reagents. 2
6 Apparatus . 3
7 Sampling. 3
8 Preparation of test sample. 3
9 Determination of the moisture content. 4
10 Procedure . 4
10.1 General. 4
10.2 Test portion . 4
10.3 Determination. 4
10.4 Blank test. 5
10.5 Test with reference material (Check test) . 5
11 Expression of results . 5
11.1 Nitrogen content . 5
11.2 Crude protein content . 6
12 Precision. 6
12.1 Interlaboratory test . 6
12.2 Repeatability. 6
12.3 Reproducibility. 6
12.4 Critical difference. 7
13 Test report . 7
Annex A (informative) Results of interlaboratory tests. 8
Annex B (informative) Critical difference and practical application of the repeatability and
reproducibility limits to different protein contents . 10
Annex C (informative) Factors for converting nitrogen content to protein content. 12
Bibliography . 13

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ISO 20483:2006(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.
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 20483 was prepared by Technical Committee ISO/TC 34, Food products, Subcommittee SC 4, Cereals
and pulses.

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INTERNATIONAL STANDARD ISO 20483:2006(E)

Cereals and pulses — Determination of the nitrogen content
and calculation of the crude protein content — Kjeldahl method
WARNING — The use of this standard may involve hazardous materials, operations and equipment.
This standard does not purport to address all the safety problems associated with its use. It is the
responsibility of the user of this standard to establish appropriate safety practices and determine the
applicability of regulatory limitations prior to use.
1 Scope
This International Standard specifies a method for the determination of the nitrogen content of cereals, pulses
and derived products, according to the Kjeldahl method, and a method for calculating the crude protein
content.
The method does not distinguish between protein nitrogen and non-protein nitrogen. If it is important to
determine the non-protein nitrogen content, an appropriate method can be applied.
NOTE In certain cases, full recovery of the nitrogen in nitrates and nitrites is not possible by this method.
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 712, Cereals and cereal products — Determination of moisture content — Routine reference method
ISO 6540, Maize — Determination of moisture content (on milled grains and on whole grains)
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
nitrogen content
quantity of nitrogen determined after application of the procedure described in this International Standard
NOTE It is expressed as mass fraction of dry product, in percent.
3.2
crude protein content
quantity of crude protein obtained from the nitrogen content as determined by applying the method described
in this document, calculated by multiplying this content by an appropriate factor depending on the type of
cereal or pulse
NOTE It is expressed as mass fraction of dry product, in percent.
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ISO 20483:2006(E)
4 Principle
A test portion is digested by sulfuric acid in the presence of a catalyst. The reaction products are made
alkaline then distilled. The liberated ammonia is collected in a boric acid solution, which is titrated with a
sulfuric acid solution, to determine the nitrogen content and calculate the crude protein content.
5 Reagents
Use only nitrogen-free reagents of recognized analytical grade, except for the reference materials, and
distilled or demineralized water or water of equivalent purity.
WARNING — The reagents described in 5.4, 5.8, 5.11 and 5.12 shall be handled with precautions.
5.1 Potassium sulfate (K SO ).
2 4
5.2 Copper(II) sulfate pentahydrate (CuSO ·5H O).
4 2
5.3 Titanium oxide (TiO ).
2
5.4 Sulfuric acid, c(H SO ) = 18 mol/l, ρ (H SO ) = 1,84 g/ml.
2 4 20 2 4
5.5 Paraffin oil.
5.6 Acetanilide (C H NO), having a melting point of 114 °C and nitrogen content of 10,36 g/100 g.
8 9
5.7 Tryptophan (C H N O ), having a melting point of 282 °C and nitrogen content of 13,72 g/100 g.
11 12 2 2
5.8 Phosphorus pentoxide (P O ).
2 5
5.9 Boric acid, aqueous solution, ρ (H BO ) = 40 g/l, or any other concentration recommended for the
20 3 3
apparatus being used.
5.10 Coloured indicator
Add volumes of Solution A (5.10.1) and Solution B (5.10.2) as recommended for the apparatus being used (for
example: 5 volumes of Solution A and 1 volume of Solution B).
NOTE 1 It is possible to use a ready-to-use solution of boric acid containing the coloured indicator (5.9 + 5.10).
NOTE 2 The ratio of Solutions A and B may be adjusted depending on the apparatus.
The titration may also be carried out potentiometrically by the use of pH-electrode, which has to be checked
every day.
5.10.1 Solution A
Bromocresol green (C H Br O S): 200 mg.
21 14 4 5
Ethanol (C H OH), with a volume fraction of 95 %: quantity sufficient for 100 ml solution.
2 5
5.10.2 Solution B
Methyl red (C H N O ): 200 mg.
15 15 3 2
Ethanol (C H OH), with a volume fraction of 95 %: quantity sufficient for 100 ml solution.
2 5
2 © ISO 2006 – All rights reserved

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ISO 20483:2006(E)
5.11 Sodium hydroxide, aqueous solution (NaOH), with a mass fraction of 33 %, or a mass fraction of 40 %,
with nitrogen content less than or equal to 0,001 %.
Sodium hydroxide of technical grade may also be used when its nitrogen content is less than or equal to
0,001 %.
5.12 Sulfuric acid, standard volumetric solution, c(H SO ) = 0,05 mol/l.
2 4
The use of H SO instead of HCl is recommended because H SO does not have the tendency to produce
2 4 2 4
bubbles in the connecting tubes.
5.13 Ammonium sulfate, standard volumetric solution, c(NH ) SO = 0,05 mol/l.
4 2 4
Alternatively, a salt such as (NH ) Fe(SO ) ·6H O may be used.
4 2 4 2 2
5.14 Pumice stone, granulated, washed in hydrochloric acid and ignited.
5.15 Sucrose (optional), free from nitrogen.
6 Apparatus
6.1 Mechanical grinder.
6.2 Sieve, with aperture size 0,8 mm.
6.3 Analytical balance, capable of weighing to the nearest 0,001 g.
6.4 Digestion, distillation and titration apparatus.
The homogeneous temperature distribution of the digestion unit should be ascertained.
The assessment of temperature homogeneity should be done by carrying out a whole test with one of the two
reference materials (5.6 or 5.7) and considering the recovery rates obtained.
The distillation apparatus should also be verified by conducting the distillation of a known quantity of
ammonium salt [e.g. 10 ml of an ammonium sulfate solution (5.13)] and by checking that the recovery rate is
greater than or equal to 99,8 %.
7 Sampling
A representative sample should have been sent to the laboratory. It should not have been damaged or
changed during transport or storage.
Sampling is not part of the method specified in this International Standard. Recommended sampling methods
are given in ISO 6644 and ISO 13690.
8 Preparation of test sample
If necessary, grind the sample so that it passes entirely through a sieve with 0,8 mm aperture size. For grains,
a mass of at least 200 g should be ground. Mix the ground sample thoroughly.
© ISO 2006 – All rights reserved 3

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ISO 20483:2006(E)
9 Determination of the moisture content
Determine the moisture content (w ) of the test sample from an aliquot of the sample prepared according to
H
Clause 8. Carry out the determination by following the method adapted to the product under test (i.e. ISO 712
for cereals and cereal products, ISO 6540 for maize, or by the method described in Reference [10] for certain
pulses).
10 Procedure
10.1 General
If it is required to check that the requirements given concerning the repeatability limit (12.2) are fulfilled, carry
out two separate determinations in accordance with 10.2 to 10.5.
10.2 Test portion
Weigh, to the nearest 0,001 g, a mass of test sample prepared according to Clause 8, chosen on the basis of
the assumed nitrogen content, so that the test portion contains between 0,005 g and 0,2 g of nitrogen and
preferably more than 0,02 g.
10.3 Determination
10.3.1 Digestion
WARNING — The following operations should be conducted under a well-ventilated, sulfuric acid
resistant hood.
Transfer the test portion (10.2) to the digestion flask,
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 20483
Première édition
2006-11-01


Céréales et légumineuses —
Détermination de la teneur en azote et
calcul de la teneur en protéines brutes —
Méthode de Kjeldahl
Cereals and pulses — Determination of the nitrogen content and
calculation of the crude protein content — Kjeldahl method





Numéro de référence
ISO 20483:2006(F)
©
ISO 2006

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ISO 20483:2006(F)
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Le présent fichier PDF peut contenir des polices de caractères intégrées. Conformément aux conditions de licence d'Adobe, ce fichier
peut être imprimé ou visualisé, mais ne doit pas être modifié à moins que l'ordinateur employé à cet effet ne bénéficie d'une licence
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veuillez en informer le Secrétariat central à l'adresse donnée ci-dessous.


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Publié en Suisse

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---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 20483:2006(F)
Sommaire Page
Avant-propos. iv
1 Domaine d'application. 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions. 1
4 Principe. 2
5 Réactifs . 2
6 Appareillage . 3
7 Échantillonnage . 3
8 Préparation de l'échantillon pour essai. 3
9 Détermination de la teneur en eau. 4
10 Mode opératoire . 4
10.1 Généralités . 4
10.2 Prise d'essai . 4
10.3 Détermination. 4
10.4 Essai à blanc . 5
10.5 Essai avec matériau de référence (Essai de contrôle). 5
11 Expression des résultats . 5
11.1 Teneur en azote. 5
11.2 Teneur en protéines brutes . 6
12 Fidélité . 6
12.1 Essai interlaboratoires . 6
12.2 Répétabilité. 6
12.3 Reproductibilité. 6
12.4 Différence critique . 7
13 Rapport d'essai . 7
Annexe A (informative) Résultats des essais interlaboratoires . 8
Annexe B (informative) Différence critique et application pratique des limites de répétabilité
et de reproductibilité à différentes teneurs en protéines . 10
Annexe C (informative) Facteurs permettant de convertir une teneur en azote en teneur
en protéines. 12
Bibliographie . 13

© ISO 2006 – Tous droits réservés iii

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ISO 20483:2006(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 (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 20483 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 34, Produits alimentaires, sous-comité SC 4,
Céréales et légumineuses.

iv © ISO 2006 – Tous droits réservés

---------------------- Page: 4 ----------------------
NORME INTERNATIONALE ISO 20483:2006(F)

Céréales et légumineuses — Détermination de la teneur en
azote et calcul de la teneur en protéines brutes — Méthode
de Kjeldahl
AVERTISSEMENT — L'utilisation de cette norme implique l'utilisation d'équipements et de réactifs
dangereux. Cette norme ne prétend pas mettre en garde contre tous les problèmes de sécurité
associés à son utilisation. Il est de la responsabilité de l'utilisateur de cette norme d'établir les
consignes de sécurité nécessaires en accord avec la réglementation en vigueur avant son utilisation.
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale spécifie une méthode pour la détermination de la teneur en azote des
céréales, des légumineuses et des produits dérivés, selon la méthode de Kjeldahl, ainsi qu'une méthode de
calcul de la teneur en protéines brutes.
La méthode ne fait pas la distinction entre l'azote protéique et l'azote non protéique. S'il importe de déterminer
la teneur en azote non protéique, on peut appliquer une méthode appropriée.
NOTE Dans certains cas, il est impossible de récupérer la totalité de l'azote des nitrates et nitrites par cette méthode.
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 712, Céréales et produits céréaliers — Détermination de la teneur en eau — Méthode de référence
pratique
ISO 6540, Maïs — Détermination de la teneur en eau (sur grains broyés et sur grains entiers)
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.
3.1
teneur en azote
quantité d'azote déterminée après l'application du mode opératoire décrit dans le présent document
NOTE Elle est exprimée en fraction massique de produit sec, en pourcentage.
3.2
teneur protéines brutes
quantité de protéines brutes obtenue à partir de la teneur en azote telle que déterminée en appliquant la
méthode décrite dans le présent document, calculée en multipliant cette teneur par un facteur approprié selon
le type de céréale ou de légumineuse
NOTE Elle est exprimée en fraction massique de produit sec, en pourcentage.
© ISO 2006 – Tous droits réservés 1

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ISO 20483:2006(F)
4 Principe
Minéralisation d'une prise d'essai par l'acide sulfurique en présence d'un catalyseur, alcalinisation des
produits de la réaction, distillation et récupération de l'ammoniac libéré dans une solution d'acide borique, qui
est titré par une solution d'acide sulfurique. Détermination de la teneur en azote et calcul de la teneur en
protéines brutes.
5 Réactifs
Utiliser uniquement des réactifs de qualité analytique reconnue exempts d'azote, excepté les matériaux de
référence, et de l'eau distillée ou de l'eau déminéralisée ou de pureté équivalente.
AVERTISSEMENT — Les réactifs décrits en 5.4, 5.8, 5.11 et 5.12 doivent être manipulés avec
précaution.
5.1 Sulfate de potassium (K SO ).
2 4
5.2 Sulfate de cuivre(II) pentahydraté (CuSO ,5H O).
4 2
5.3 Oxyde de titane (TiO ).
2
5.4 Acide sulfurique c(H SO ) = 18 mol/l, ρ (H SO ) = 1,84 g/ml.
2 4 20 2 4
5.5 Huile de paraffine.
5.6 Acétanilide (C H NO), ayant un point de fusion de 114 °C et une teneur en azote de 10,36 g/100 g.
8 9
5.7 Tryptophane (C H N O ), ayant un point de fusion de 282 °C et une teneur en azote de
11 12 2 2
13,72 g/100 g.
5.8 Di-phosphore pentaoxyde (P O ).
2 5
5.9 Solution aqueuse d'acide borique, ρ (H BO ) = 40 g/l, ou toute autre concentration préconisée pour
20 3 3
l'appareillage utilisé.
5.10 Indicateur coloré
Mélanger la Solution A (5.10.1) et la Solution B (5.10.2) selon la proportion requise pour l'appareil utilisé (par
exemple: 5 volumes de Solution A pour 1 volume de Solution B).
NOTE 1 Il est possible d'utiliser une solution d'acide borique prête à l'emploi, contenant l'indicateur coloré (5.9 + 5.10).
NOTE 2 Le rapport des Solutions A et B peut être ajusté en fonction de l'appareil utilisé.
La titration peut également être réalisée potentiométriquement en utilisant une électrode de pH qui doit être
vérifiée quotidiennement.
5.10.1 Solution A
Vert de bromocrésol (C H Br O S): 200 mg.
21 14 4 5
Éthanol (C H OH), à 95 % (fraction volumique): quantité suffisante pour 100 ml de solution.
2 5
5.10.2 Solution B
Rouge de méthyle (C H N O ): 200 mg.
15 15 3 2
Éthanol (C H OH), à 95 % (fraction volumique): quantité suffisante pour 100 ml de solution.
2 5
2 © ISO 2006 – Tous droits réservés

---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 20483:2006(F)
5.11 Hydroxyde de sodium (NaOH), solution aqueuse ayant une fraction massique de 33 % ou une fraction
massique de 40 %, avec une teneur en azote inférieure ou égale à 0,001 %.
De l'hydroxyde de sodium de qualité technique peut également être utilisé si sa teneur en azote est inférieure
ou égale à 0,001 %.
5.12 Acide sulfurique, solution titrée, c(H SO ) = 0,05 mol/l.
2 4
L'utilisation de H SO est recommandée plutôt que celle de HCl car H SO n'a pas tendance à produire des
2 4 2 4
bulles dans les tubes de raccordement.
5.13 Sulfate d'ammonium, solution titrée, c(NH ) SO = 0,05 mol/l.
4 2 4
Un sel de type (NH ) Fe(SO ) ,6H O peut également être utilisé.
4 2 4 2 2
5.14 Pierre ponce, en granulés, lavée à l'acide chlorhydrique et passée à la flamme.
5.15 Saccharose (optionnel), exempt d'azote.
6 Appareillage
6.1 Broyeur mécanique.
6.2 Tamis, de 0,8 mm d'ouverture de maille.
6.3 Balance analytique, capable de peser à 0,001 g près.
6.4 Appareillage pour la minéralisation, la distillation et le titrage.
Il convient de s'assurer de l'homogénéité du bloc de minéralisation en réalisant sa géographie thermique.
Il convient de s'assurer de l'homogénéité de température du bloc de minéralisation en réalisant un essai
complet avec un des deux matériaux de référence (5.6 ou 5.7). La conformité de cette vérification sera
évaluée au regard du taux de récupération de l'azote de ces molécules.
Il convient également de vérifier l'appareil à distiller en procédant à la distillation d'une quantité connue d'un
sel d'ammonium [par exemple 10 ml d'une solution de sulfate d'ammonium (5.13)], et en contrôlant que le
taux de récupération est bien supérieur ou égal à 99,8 %.
7 Échantillonnage
Il est important que le laboratoire reçoive un échantillon réellement représentatif, non endommagé ou modifié
lors du transport et de l'entreposage.
L'échantillonnage ne fait pas partie de la méthode spécifiée dans la présente Norme Internationale. Des
méthodes d'échantillonnage recommandées sont données dans l'ISO 6644 et l'ISO 13690.
8 Préparation de l'échantillon pour essai
Si nécessaire, broyer l'échantillon de telle sorte qu'il passe en totalité au travers d'un tamis de 0,8 mm
d'ouverture de maille. Pour les graines, une masse d'au moins 200 g doit être broyée Bien mélanger
l'échantillon broyé.
© ISO 2006 – Tous droits réservés 3

---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 20483:2006(F)
9 Détermination de la teneur en eau
Déterminer la teneur en eau (w ) de l'échantillon pour essai à partir d'une fraction aliquote de l'échantillon
H
préparé selon l'Article 8. Réaliser la détermination en suivant la méthode appropriée au produit soumis à
l'essai (par exemple ISO 712 pour les céréales et produits céréaliers, ISO 6540 pour le maïs, ou encore la
méthode décrite dans la Référence [10] pour certaines légumineuses).
10 Mode opératoire
10.1 Généralités
S'il est demandé de vérifier que l'on satisfait aux exigences données en ce qui concerne la limite de
répétabilité (12.2), effectuer deux déterminations séparées conformément à 10.2 jusqu'à 10.5.
10.2 Prise d'essai
Peser, à 0,001 g près, une masse de l'échantillon pour essai préparé selon l'Article 8, choisie en fonction de la
teneur présumée en azote, de façon que la prise d'essai contienne entre 0,005 g et 0,2 g d'azote et, de
préférence, plus de 0,02 g.
10.3 Détermination
10.3.1 Minéralisation
AVERTISSEMENT — Il convient d'effectuer les opérat
...

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