ISO 15681-2:2018
(Main)Water quality — Determination of orthophosphate and total phosphorus contents by flow analysis (FIA and CFA) — Part 2: Method by continuous flow analysis (CFA)
Water quality — Determination of orthophosphate and total phosphorus contents by flow analysis (FIA and CFA) — Part 2: Method by continuous flow analysis (CFA)
This document specifies continuous flow analysis (CFA) methods for the determination of orthophosphate in the mass concentration range from 0,01 mg/l to 1,00 mg/l P, and total phosphorus in the mass concentration range from 0,10 mg/l to 10,0 mg/l P. The method includes the digestion of organic phosphorus compounds and the hydrolysis of inorganic polyphosphate compounds, performed either manually, as described in ISO 6878 and in References [4], [5] and [7], or with an integrated ultraviolet (UV) digestion and hydrolysis unit. This document is applicable to various types of water, such as ground, drinking, surface, leachate and waste water. The range of application can be changed by varying the operating conditions. This method is also applicable to the analysis of seawater, but with changes in sensitivity by adapting the carrier and calibration solutions to the salinity of the samples. It is also applicable to analysis using 10 mm to 50 mm cuvettes depending on the desired range. For extreme sensitivity, 250 mm and 500 mm long way capillary flow cells (LCFCs) can be used. However, the method is not validated for these two uses. Changes in sensitivity and calibration solutions could be required. Annex A provides examples of a CFA system. Annex B gives performance data from interlaboratory trials. Annex C gives information of determining orthophosphate-P and total-P by CFA and tin(II) chloride reduction.
Qualité de l'eau — Dosage des orthophosphates et du phosphore total par analyse en flux (FIA et CFA) — Partie 2: Méthode par analyse en flux continu (CFA)
Le présent document spécifie des méthodes par analyse en flux continu (CFA) pour le dosage des orthophosphates dans le domaine de concentrations en masse allant de 0,01 mg/l à 1,00 mg/l (P), et pour le dosage du phosphore total dans le domaine de concentrations en masse allant de 0,10 mg/l à 10,0 mg/l (P). La méthode comprend la digestion des composés organiques du phosphore et l'hydrolyse des composés de polyphosphate inorganique, soit manuellement comme décrit dans l'ISO 6878 et dans les Références [4], [5] et [7], soit avec un dispositif de digestion intégrée à rayonnement ultraviolet (UV) et une unité d'hydrolyse. Le présent document est applicable à différents types d'eau, tels que eau souterraine, eau de consommation, eau de surface, lixiviats et eaux usées. Il est possible de modifier le domaine d'application en faisant varier les conditions opératoires. La présente méthode est également applicable à l'analyse de l'eau de mer moyennant une modification de la sensibilité et une adaptation des solutions vecteurs et des solutions d'étalonnage à la salinité des échantillons. Elle est également applicable à l'analyse à l'aide de cuvettes de 10 mm à 50 mm selon le domaine souhaité. Pour une sensibilité extrême, il est également possible d'utiliser de longues cellules à flux capillaire (LCFC) de 250 mm et 500 mm. Toutefois, la méthode n'est pas validée pour ces deux usages. Il peut être nécessaire de modifier la sensibilité et les solutions d'étalonnage. L'Annexe A donne des exemples de dispositif CFA. L'Annexe B donne des données de performance issues d'essais interlaboratoires. L'Annexe C fournit des informations sur le dosage des orthophosphates-P et du phosphore total par CFA, avec réduction par le chlorure d'étain(II).
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 15681-2
Second edition
2018-10
Water quality — Determination
of orthophosphate and total
phosphorus contents by flow analysis
(FIA and CFA) —
Part 2:
Method by continuous flow analysis
(CFA)
Qualité de l'eau — Dosage des orthophosphates et du phosphore total
par analyse en flux (FIA et CFA) —
Partie 2: Méthode par analyse en flux continu (CFA)
Reference number
©
ISO 2018
© ISO 2018
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Published in Switzerland
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Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 2
4 Interferences . 2
4.1 General interferences . 2
4.2 Interferences in the determination of total-P . 2
5 Principle . 3
5.1 Determination of orthophosphate . 3
5.2 Total phosphorus with manual digestion . 3
5.3 Total phosphorus with integral UV digestion and hydrolysis . 3
6 Reagents . 3
7 Apparatus . 7
8 Sampling and sample preparation . 9
9 Procedure. 9
9.1 Preparation for analysis . 9
9.2 Instrument performance check . 9
9.3 Reagent blank check . 9
9.4 Calibration .10
9.5 Check of UV digestion and hydrolysis for total P determination (Figures A.2 and A.3) .10
9.6 Measurement .10
9.7 Closing down the system .10
10 Calculation of results .11
11 Expression of results .11
12 Test report .11
Annex A (informative) Examples of a CFA system .12
Annex B (informative) Performance data .15
Annex C (informative) Determination of orthophosphate-P and total-P by CFA and tin(II)
chloride reduction .17
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.
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 of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO’s adherence to the
World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see www .iso
.org/iso/foreword .html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 147, Water quality, Subcommittee SC 2,
Physical, chemical and biochemical methods.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 15681-2:2003), which has been technically
revised. The main changes compared to the previous edition are as follows:
a) the reagents have been adjusted to decrease the pH to enhance the colour reaction;
b) the figures in Annex A have been revised.
A list of all parts in the ISO 15681 series can be found on the ISO website.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www .iso .org/members .html.
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Introduction
Methods of determining water quality using flow analysis automated wet chemical procedures are
particularly suitable for the processing of many analytes in water in large sample series at a high
analysis frequency.
[6][8] [9]
Analysis can be performed by flow injection analysis (FIA) or continuous flow analysis (CFA) .
Both methods share the feature of an automatic dosage of the sample into a flow system (manifold)
where the analyte in the sample reacts with the reagent solutions on its way through the manifold. The
sample preparation may be integrated in the manifold. The amount of reaction product is measured in a
flow detector (e.g. flow photometer). This document describes the CFA method.
The user should be aware that particular problems could require the specification of additional
marginal conditions.
INTERNATIONAL STANDARD ISO 15681-2:2018(E)
Water quality — Determination of orthophosphate and
total phosphorus contents by flow analysis (FIA and CFA) —
Part 2:
Method by continuous flow analysis (CFA)
WARNING — Persons using this document should be familiar with normal laboratory practice.
This document 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.
IMPORTANT — It is absolutely essential that tests conducted in accordance with this document
be carried out by suitably qualified staff.
1 Scope
This document specifies continuous flow analysis (CFA) methods for the determination of
orthophosphate in the mass concentration range from 0,01 mg/l to 1,00 mg/l P, and total phosphorus
in the mass concentration range from 0,10 mg/l to 10,0 mg/l P. The method includes the digestion of
organic phosphorus compounds and the hydrolysis of inorganic polyphosphate compounds, performed
either manually, as described in ISO 6878 and in References [4], [5] and [7], or with an integrated
ultraviolet (UV) digestion and hydrolysis unit.
This document is applicable to various types of water, such as ground, drinking, surface, leachate and
waste water. The range of application can be changed by varying the operating conditions.
This method is also applicable to the analysis of seawater, but with changes in sensitivity by adapting
the carrier and calibration solutions to the salinity of the samples.
It is also applicable to analysis using 10 mm to 50 mm cuvettes depending on the desired range. For
extreme sensitivity, 250 mm and 500 mm long way capillary flow cells (LCFCs) can be used. However,
the method is not validated for these two uses. Changes in sensitivity and calibration solutions could be
required.
Annex A provides examples of a CFA system. Annex B gives performance data from interlaboratory
trials. Annex C gives information of determining orthophosphate-P and total-P by CFA and tin(II)
chloride reduction.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements 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, Water for analytical laboratory use — Specification and test methods
ISO 5667-1, Water quality — Sampling — Part 1: Guidance on the design of sampling programmes and
sampling techniques
ISO 5667-3:2018, Water quality — Sampling — Part 3: Preservation and handling of water samples
ISO 6878:2004, Water quality — Determination of phosphorus — Ammonium molybdate spectrometric
method
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
ISO 8466-2, Water quality — Calibration and evaluation of analytical methods and estimation of
performance characteristics — Part 2: Calibration strategy for non-linear second-order calibration
functions
3 Terms and definitions
No terms and definitions are listed in this document.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https: //www .iso .org/obp
— IEC Electropedia: available at http: //www .electropedia .org/
4 Interferences
4.1 General interferences
Refer to ISO 6878:2004, Annex A for a list of general interferences. In addition, or contrary to the cited
standard, the following applies:
a) arsenate causes serious interference: 100 µg/l As, present as arsenate, results in a response
comparable to approximately 30 µg/l P;
b) if the silicate concentration in samples is not greater than 60 times the phosphorus concentration,
interferences by silicate can be neglected;
c) fluoride interference is significant above 50 mg/l;
d) nitrite interference is significant above 5 mg/l; the interference can be eliminated by acidifying
samples after collection;
e) for samples containing high concentrations of oxidizing agents, the amount of added reduction
reagent can be insufficient; in this case, remove the oxidizing material prior to digestion;
f) the self-absorption of the sample can be compensated for by measuring, in addition to the sample
signal (9.6), the signal of the sample without the admixture of the reagents; in this case, the
difference of the two responses is used for the evaluation (Clause 10).
4.2 Interferences in the determination of total-P
Samples containing solids or suspended particles can show low values when analysed by the UV
method, if the particles are not completely transported into the UV unit. The error can be minimized
by stirring the sample immediately before or during sampling, in order to ensure that a representative
sample is delivered into the analyser, and by reducing the particle size.
The interferences from silicate, nitrite, fluoride and iron described for the orthophosphate
determination are generally not observed in the UV method, due to the pre-digestion and the higher
analytical range.
The efficiency of the UV digestion can be affected for water samples with chemical oxygen demand
(COD) values of more than 10 times the highest concentrations of the calibration solutions (6.22). In this
case, the sample should be diluted.
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5 Principle
5.1 Determination of orthophosphate
The sample is mixed with a surfactant solution, followed by an acidic solution containing molybdate
and antimony ions. The resulting phospho-antimony-molybdate complex is reduced by ascorbic acid to
[4][7] [3]
molybdenum blue . The pH of the reaction mixture shall be between pH 0,6 and pH 0,9 .
5.2 Total phosphorus with manual digestion
Phosphorus compounds in the sample are oxidized manually with a potassium peroxodisulfate
solution, in accordance with ISO 6878 or with an equivalent procedure. The resulting orthophosphate
is determined by the molybdenum blue reaction using the colour reaction described in 5.1. The samples
can be neutralized manually in accordance with ISO 6878 or by taking into account the amount of acid
used in this procedure when calculating the acid to be used in the molybdenum reagent.
5.3 Total phosphorus with integral UV digestion and hydrolysis
The sample is mixed with potassium peroxodisulfate and passed through a UV digester, followed by
acid digestion to hydrolyse polyphosphates. The resulting orthophosphate is measured using the colour
[3]
reaction described in 5.1. The pH of the reaction mixture shall be between pH 0,6 and pH 0,9 . The pH
of the reaction mixture is critical to avoid interferences from silicate.
6 Reagents
Use analytical grade chemicals unless otherwise specified. Molybdate and antimony waste solutions
should be disposed properly.
6.1 Water, conforming to grade 1 of ISO 3696.
The phosphate blank value shall be checked (see 9.3).
6.2 Sulfuric acid, H SO .
2 4
6.2.1 Sulfuric acid I, ρ = 1,84 g/ml; 95 % to 98 %.
6.2.2 Sulfuric acid II, c(H SO ) = 2,45 mol/l.
2 4
To approximately 800 ml of water (6.1), carefully add 136 ml of sulfuric acid I (6.2.1) while stirring. Cool
and dilute to 1 000 ml with water (6.1).
6.2.3 Sulfuric acid III, c(H SO ) = 2,45 mol/l.
2 4
To 1 000 ml of sulfuric acid II (6.2.2), add 1 g of sodium dodecyl sulfate (6.7) and mix.
6.3 Sodium hydroxide, NaOH.
6.4 Ammonium heptamolybdate tetrahydrate, (NH ) Mo O ⋅4H O.
4 6 7 24 2
6.5 Antimony potassium tartrate trihydrate, K (SbO) C H O ⋅3H O.
2 2 8 4 10 2
6.6 Ascorbic acid, C H O .
6 8 6
6.7 Sodium dodecyl sulfate, NaC H SO .
12 25 4
6.8 Potassium peroxodisulfate, K S O .
2 2 8
6.9 Potassium dihydrogen phosphate, KH PO , dried at 105 °C ± 5 °C to constant mass.
2 4
6.10 Potassium pyrophosphate, K P O .
4 2 7
6.11 Organophosphorus compounds, to check the UV digestion.
6.11.1 Pyridoxal-5-phosphate monohydrate, C H NO P⋅H O.
8 10 6 2
6.11.2 Disodium phenylphosphate, C H Na PO .
6 5 2 4
6.12 Surfactant solutions.
6.12.1 Surfactant solution I, see (A) or (B) in Figure A.1.
Dissolve 1 g of sodium dodecyl sulfate (6.7) in about 800 ml of water (6.1) and dilute to 1 000 ml with
water (6.1).
The solution is stable for six months if stored at room temperature.
6.12.2 Surfactant solution II, see (A) or (B) in Figure A.1.
Dissolve 10 g of sodium dodecyl sulfate (6.7) in about 800 ml of water (6.1) and dilute to 1 000 ml with
water (6.1).
The solution is stable for six months if stored at room temperature.
6.13 Molybdate solution.
Dissolve 40 g of ammonium heptamolybdate tetrahydrate (6.4) in about 800 ml of water (6.1) and dilute
to 1 000 ml with water (6.1).
Do not use a metal spatula when weighing the ammonium heptamolybdate tetrahydrate (6.4). The
solution is stable for three months if stored at room temperature. Avoid any contact between metal and
the ammonium heptamolybdate.
6.14 Antimony potassium tartrate solution.
Dissolve 2,5 g of antimony potassium tartrate trihydrate (6.5) in about 800 ml of water (6.1) and dilute
to 1 000 ml with water (6.1).
The solution is stable for three months if stored at room temperature.
6.15 Antimony tartrate molybdate reagents.
6.15.1 Antimony tartrate molybdate reagent I, for determination of orthophosphate and total P after
manual digestion (R1 in Figure A.1).
Mix 500 ml of sulfuric acid II (6.2.2), 150 ml of molybdate solution (6.13) and 50 ml of antimony
potassium tartrate solution (6.14).
The solution is stable for two weeks if stored at room temperature.
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6.15.2 Antimony tartrate molybdate reagent II, for total phosphorus determination after integrated
UV digestion (R5 in Figure A.2).
Add to 440 ml sulfuric acid solution II (6.2.2), 150 ml molybdate solution (6.13) and 90 ml of antimony
potassium tartrate trihydrate solution (6.14) and dilute with water (6.1) to 1 000 ml.
The solution is stable for two weeks if stored in a polyethylene bottle at room temperature.
6.15.3 Antimony tartrate molybdate reagent III, for total phosphorus determination after integrated
UV digestion (R4 in Figure A.3).
Add to 220 ml sulfuric acid solution II (6.2.2), 150 ml molybdate solution (6.13) and 90 ml of antimony
potassium tartrate trihydrate solution (6.14) and dilute with water (6.1) to 1 000 ml.
The solution is stable for two weeks if stored in a polyethylene bottle at room temperature.
6.16 Ascorbic acid solution I, (R2 in Figure A.1).
Dissolve 1 g of ascorbic acid (6.6) in about 80 ml of water (6.1) and bring to a volume of 100 ml with
water (6.1). Store in the dark. Prepare the solution daily before use.
6.17 Ascorbic acid solution II, (R6 in Figure A.2 and R5 in Figure A.3).
Dissolve 1,1 g of ascorbic acid (6.6) in about 80 ml of water (6.1), add 0,1 g of sodium dodecyl sulfate (6.7)
and dilute with water (6.1) to 100 ml. Store in the dark. Prepare the solution daily before use.
6.18 Digestion reagent, for the determination of total phosphorus after integrated UV digestion, (R1 in
Figures A.2 and A.3).
Dissolve 5 g of potassium peroxodisulfate (6.8) in about 900 ml of water (6.1). Adjust the pH to 1,1 to 1,2
with sulfuric acid II (6.2.2), cool and dilute with water (6.1) to 1 000 ml.
The solution is stable for two weeks if stored at room temperature.
6.19 Orthophosphate stock solution I, ρ = 50,0 mg/l orthophosphate-P.
Dissolve 220 mg ± 1 mg of potassium dihydrogenphosphate (6.9) in water (6.1) and dilute with
water (6.1) to 1 000 ml. Store in a tightly closed glass bottle.
The solution is stable for two months if stored at 3 °C ± 2 °C.
6.20 Orthophosphate stock solution II, ρ = 10,0 mg/l P.
Dilute 20 ml of solution (6.19) to 100 ml with water (6.1). Prepare the solution daily before use.
6.21 Orthophosphate stock solution III, ρ = 1,00 mg/l P.
Dilute 2 ml of solution (6.19) to 100 ml wit
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 15681-2
Deuxième édition
2018-10
Qualité de l'eau — Dosage des
orthophosphates et du phosphore
total par analyse en flux (FIA et CFA) —
Partie 2:
Méthode par analyse en flux continu
(CFA)
Water quality — Determination of orthophosphate and total
phosphorus contents by flow analysis (FIA and CFA) —
Part 2: Method by continuous flow analysis (CFA)
Numéro de référence
©
ISO 2018
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publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
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E-mail: copyright@iso.org
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2018 – Tous droits réservés
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 2
4 Interférences . 2
4.1 Interférences générales . 2
4.2 Interférences sur le dosage du phosphore total . 2
5 Principe . 3
5.1 Dosage des orthophosphates . 3
5.2 Phosphore total avec digestion manuelle . 3
5.3 Phosphore total avec digestion UV intégrée et hydrolyse . 3
6 Réactifs . 3
7 Appareillage . 8
8 Échantillonnage et préparation de l’échantillon . 9
9 Mode opératoire.10
9.1 Préparation pour l’analyse.10
9.2 Contrôles des performances de l’instrument .10
9.3 Contrôle du réactif à blanc .10
9.4 Étalonnage .10
9.5 Vérification de la digestion UV et de l’hydrolyse pour le dosage du phosphore total
(Figures A.2 et A.3) .11
9.6 Mesurage .11
9.7 Arrêt du dispositif .11
10 Calcul des résultats .11
11 Expression des résultats.12
12 Rapport d’essai .12
Annexe A (informative) Exemples de dispositif CFA .13
Annexe B (informative) Données de performance .16
Annexe C (informative) Dosage des orthophosphates-P et du phosphore total par CFA, avec
réduction par le chlorure d’étain(II) .18
Bibliographie .19
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 attirée 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 nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion
de l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir www .iso .org/avant -propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 147, Qualité de l’eau, sous-comité
SC 2, Méthodes physiques, chimiques et biochimiques.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 15681-2:2003), qui a fait l’objet
d’une révision technique. Les principales modifications par rapport à l’édition précédente sont les
suivantes:
a) les réactifs ont été ajustés afin de diminuer le pH et augmenter la réaction colorée;
b) les figures de l’Annexe A ont été révisées.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 15681 se trouve sur le site Web de l’ISO.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www .iso .org/fr/members .html.
iv © ISO 2018 – Tous droits réservés
Introduction
Les méthodes de détermination de la qualité de l’eau par analyse en flux permettent l’automatisation des
modes opératoires en chimie humide et conviennent tout particulièrement au traitement de nombreux
analytes dans l’eau en grandes séries d’échantillons à une fréquence d’analyse élevée.
[6][8]
L’analyse peut être effectuée par analyse avec injection en flux (FIA) ou par analyse en flux continu
[9]
(CFA) . Ces deux méthodes ont en commun le dosage automatique de l’échantillon dans un dispositif
en flux («manifold») dans lequel l’analyte de l’échantillon réagit avec les solutions de réactifs au cours
de sa circulation dans le manifold. La préparation de l’échantillon peut être intégrée dans le manifold.
La quantité de produit de réaction est mesurée dans un détecteur à flux (par exemple un photomètre en
flux). Le présent document traite de la méthode par CFA.
Il convient que l’utilisateur soit averti que des problèmes particuliers peuvent nécessiter la spécification
de conditions marginales supplémentaires.
NORME INTERNATIONALE ISO 15681-2:2018(F)
Qualité de l'eau — Dosage des orthophosphates et du
phosphore total par analyse en flux (FIA et CFA) —
Partie 2:
Méthode par analyse en flux continu (CFA)
AVERTISSEMENT — Il convient que les personnes utilisant le présent document connaissent bien
les pratiques courantes de laboratoire. Le présent document ne prétend pas aborder tous les
éventuels problèmes de sécurité liés à son utilisation. Il est de la responsabilité de l’utilisateur
d’établir des pratiques de santé et de sécurité appropriées.
IMPORTANT — Il est absolument essentiel que les essais réalisés conformément au présent
document soient exécutés par un personnel ayant reçu une formation adéquate.
1 Domaine d’application
Le présent document spécifie des méthodes par analyse en flux continu (CFA) pour le dosage des
orthophosphates dans le domaine de concentrations en masse allant de 0,01 mg/l à 1,00 mg/l (P), et
pour le dosage du phosphore total dans le domaine de concentrations en masse allant de 0,10 mg/l
à 10,0 mg/l (P). La méthode comprend la digestion des composés organiques du phosphore et l’hydrolyse
des composés de polyphosphate inorganique, soit manuellement comme décrit dans l’ISO 6878 et dans
les Références [4], [5] et [7], soit avec un dispositif de digestion intégrée à rayonnement ultraviolet
(UV) et une unité d’hydrolyse.
Le présent document est applicable à différents types d’eau, tels que eau souterraine, eau de
consommation, eau de surface, lixiviats et eaux usées. Il est possible de modifier le domaine d’application
en faisant varier les conditions opératoires.
La présente méthode est également applicable à l’analyse de l’eau de mer moyennant une modification
de la sensibilité et une adaptation des solutions vecteurs et des solutions d’étalonnage à la salinité des
échantillons.
Elle est également applicable à l’analyse à l’aide de cuvettes de 10 mm à 50 mm selon le domaine
souhaité. Pour une sensibilité extrême, il est également possible d’utiliser de longues cellules à flux
capillaire (LCFC) de 250 mm et 500 mm. Toutefois, la méthode n’est pas validée pour ces deux usages. Il
peut être nécessaire de modifier la sensibilité et les solutions d’étalonnage.
L’Annexe A donne des exemples de dispositif CFA. L’Annexe B donne des données de performance issues
d’essais interlaboratoires. L’Annexe C fournit des informations sur le dosage des orthophosphates-P et
du phosphore total par CFA, avec réduction par le chlorure d’étain(II).
2 Références normatives
Les documents suivants cités dans le texte constituent, pour tout ou partie de leur contenu, des
exigences 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, Eau pour laboratoire à usage analytique — Spécification et méthodes d'essai
ISO 5667-1, Qualité de l'eau — Échantillonnage — Partie 1: Lignes directrices pour la conception des
programmes et des techniques d'échantillonnage
ISO 5667-3:2018, Qualité de l’eau — Échantillonnage — Partie 3: Conservation et manipulation des
échantillons d’eau
ISO 6878:2004, Qualité de l'eau — Dosage du phosphore — Méthode spectrométrique au molybdate
d'ammonium
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
ISO 8466-2, Qualité de l'eau — Étalonnage et évaluation des méthodes d'analyse et estimation des
caractères de performance — Partie 2: Stratégie d'étalonnage pour fonctions d'étalonnage non linéaires du
second degré
3 Termes et définitions
Aucun terme n’est défini dans le présent document.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https: //www .iso .org/obp
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse https: //www .electropedia .org/
4 Interférences
4.1 Interférences générales
Se reporter à l’ISO 6878:2004, Annexe A pour une liste des interférences générales. En outre, ou
contrairement à la norme citée, les points suivants s’appliquent:
a) l’arséniate provoque d’importantes interférences: 100 µg/l de As, sous forme d’arséniate, donne
une réponse comparable à environ 30 µg/l (P);
b) si la concentration en silicates dans les échantillons est inférieure ou égale à 60 fois la concentration
en phosphore, les interférences par le silicate sont négligeables;
c) l’interférence des fluorures est significative au-delà de 50 mg/l;
d) l’interférence des nitrites est significative au-delà de 5 mg/l; l’interférence peut être éliminée en
acidifiant les échantillons après leur prélèvement;
e) pour les échantillons contenant de fortes concentrations en agents oxydants, la quantité de réactif
de réduction ajoutée peut être insuffisante; dans ce cas, il est conseillé d’éliminer le matériau
oxydant avant la digestion;
f) l’auto-absorption de l’échantillon peut être compensée par mesurage, en plus du signal de
l’échantillon (9.6), du signal de l’échantillon sans l’ajout du mélange de réactifs; dans ce cas, la
différence entre les deux réponses est utilisée pour l’évaluation (Article 10).
4.2 Interférences sur le dosage du phosphore total
Les échantillons contenant des solides ou des particules en suspension peuvent présenter des valeurs
faibles lors de l’analyse selon la méthode UV, si les particules ne sont pas complètement transférées
dans le dispositif UV. Cette erreur peut être réduite au minimum en agitant l’échantillon juste avant ou
pendant le prélèvement, pour s’assurer qu’un échantillon représentatif est fourni à l’analyseur, et en
réduisant la taille des particules.
2 © ISO 2018 – Tous droits réservés
Les interférences des silicates, nitrites, fluorures et du fer, décrites pour le dosage des orthophosphates,
ne sont généralement pas observées dans la méthode UV, en raison de la pré-digestion et de la gamme
d’analyse plus élevée.
L’efficacité de la digestion UV peut être affectée par des échantillons d’eau ayant une valeur de demande
chimique en oxygène (DCO) égale à plus de 10 fois la concentration la plus élevée des solutions
d’étalonnage (6.22). Dans ce cas, il convient de diluer l’échantillon.
5 Principe
5.1 Dosage des orthophosphates
L’échantillon est mélangé avec une solution d’agent de surface, puis avec une solution acide contenant
des ions de molybdate et d’antimoine. Le complexe phospho-antimoine-molybdate obtenu est réduit par
[4][7]
l’acide ascorbique en bleu de molybdène. Le pH du mélange réactionnel doit être compris entre 0,6
[3]
et 0,9 .
5.2 Phosphore total avec digestion manuelle
Les composés phosphorés de l’échantillon sont oxydés manuellement avec une solution de
peroxodisulfate de potassium, conformément à l’ISO 6878 ou avec un mode opératoire équivalent. Les
orthophosphates obtenus sont analysés par réaction au bleu de molybdène, comme indiqué en 5.1. Les
échantillons peuvent être neutralisés manuellement conformément à l’ISO 6878 ou en tenant compte
de la quantité d’acide utilisée dans le présent mode opératoire lors du calcul de l’acide à utiliser pour le
réactif au molybdène.
5.3 Phosphore total avec digestion UV intégrée et hydrolyse
L’échantillon est mélangé avec du peroxodisulfate de potassium et passe dans un dispositif de digestion
UV, puis subit une digestion acide pour hydrolyser les polyphosphates. Les orthophosphates obtenus
se mesurent par la réaction colorée décrite en 5.1. Le pH du mélange réactionnel doit être compris
[3]
entre 0,6 et 0,9. Le pH du mélange réactionnel est critique pour éviter les interférences des silicates.
6 Réactifs
Utiliser des produits chimiques de qualité analytique, sauf spécification contraire. Il convient d’éliminer
de manière appropriée les solutions de rejet de molybdate et d’antimoine.
6.1 Eau, conforme à la qualité 1 de l’ISO 3696.
La valeur à blanc en phosphate doit être vérifiée (voir 9.3).
6.2 Acide sulfurique, H SO .
2 4
6.2.1 Acide sulfurique I, ρ = 1,84 g/ml; 95 % to 98 %.
6.2.2 Acide sulfurique II, c(H SO ) = 2,45 mol/l.
2 4
Dans environ 800 ml d’eau (6.1), ajouter doucement, tout en agitant, 136 ml d’acide sulfurique I (6.2.1).
Laisser refroidir et compléter à 1 000 ml avec de l’eau (6.1).
6.2.3 Acide sulfurique III, c(H SO ) = 2,45 mol/l.
2 4
Dans 1 000 ml d’acide sulfurique II (6.2.2), ajouter 1 g de dodécylsulfate de sodium (6.7) et mélanger.
6.3 Hydroxyde de sodium, NaOH.
6.4 Heptamolybdate d’ammonium tétrahydraté, (NH ) Mo O ⋅4H O.
4 6 7 24 2
6.5 Tartrate de potassium et d’antimoine trihydraté, K (SbO) C H O ⋅3H O.
2 2 8 4 10 2
6.6 Acide ascorbique, C H O .
6 8 6
6.7 Dodécylsulfate de sodium, NaC H SO .
12 25 4
6.8 Peroxodisulfate de potassium, K S O .
2 2 8
6.9 Dihydrogénophosphate de potassium, KH PO , séché à (105 ± 5) °C jusqu’à masse constante.
2 4
6.10 Pyrophosphate de potassium, K P O .
4 2 7
6.11 Composés organophosphorés pour contrôler la digestion UV.
6.11.1 Pyridoxal-5-phosphate monohydraté, C H NO P⋅H O.
8 10 6 2
6.11.2 Phénylphosphate disodique, C H Na PO .
6 5 2 4
6.12 Solutions d’agent de surface.
6.12.1 Solution I d’agent de surface, voir (A) ou (B) à la Figure A.1.
Dissoudre 1 g de dodécylsulfate de sodium (6.7) dans environ 800 ml d’eau (6.1) et compléter à 1 000 ml
avec de l’eau (6.1).
La solution est stable pendant six mois si elle est conservée à température ambiante.
6.12.2 Solution II d’agent de surface, voir (A) ou (B) à la Figure A.1.
Dissoudre 10 g de dodécylsulfate de sodium (6.7) dans environ 800 ml d’eau (6.1) et compléter à
1 000 ml avec de l’eau (6.1).
La solution est stable pendant six mois si elle est conservée à température ambiante.
6.13 Solution de molybdate.
Dissoudre 40 g d’heptamolybdate d’ammonium tétrahydraté (6.4) dans environ 800 ml d’eau (6.1) et
compléter à 1 000 ml avec de l’eau (6.1).
Ne pas utiliser de spatule métallique pour peser l’heptamolybdate d’ammonium tétrahydraté (6.4). La
solution est stable pendant trois mois si elle est conservée à température ambiante. Éviter tout contact
entre un métal et l’heptamolybdate d’ammonium.
6.14 Solution de tartrate de potassium et d’antimoine.
Dissoudre 2,5 g de tartrate de potassium et d’antimoine trihydraté (6.5) dans environ 800 ml d’eau (6.1)
et compléter à 1 000 ml avec de l’eau (6.1).
La solution est stable pendant trois mois si elle est conservée à température ambiante.
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6.15 Réactifs de molybdate et tartrate d’antimoine.
6.15.1 Réactif I de molybdate et tartrate d’antimoine, pour le dosage des orthophosphates et du
phosphore total après digestion manuelle (R1 à la Figure A.1).
Mélanger 500 ml d’acide sulfurique II (6.2.2), 150 ml de solution de molybdate (6.13) et 50 ml de solution
de tartrate de potassium et d’antimoine (6.14).
La solution est stable pendant deux semaines si elle est conservée à température ambiante.
6.15.2 Réactif II de molybdate et tartrate d’antimoine, pour le dosage du phosphore total après
digestion UV intégrée (R5 à la Figure A.2).
Ajouter à 440 ml de solution d’acide sulfurique II (6.2.2), 150 ml de solution de molybdate (6.13) et 90 ml
de solution de tartrate de potassium et d’antimoine trihydraté (6.14), puis compléter à 1 000 ml avec de
l’eau (6.1).
La solution est stable pendant deux semaines si elle est conservée à température ambiante dans un
flacon en polyéthylène.
6.15.3 Réactif III de molybdate et tartrate d’antimoine, pour le dosage du phosphore total après
digestion UV intégrée (R4 à la Figure A.3).
Ajouter à 220 ml de solution d’acide sulfurique II (6.2.2), 150 ml de solution de molybdate (6.13) et 90 ml
de solution de tartrate de potassium et d’antimoine trihydraté (6.14), puis compléter à 1 000 ml avec de
l’eau (6.1).
La solution est stable pendant deux semaines si elle est conservée à température ambiante dans un
flacon en polyéthylène.
6.16 Solution d’acide ascorbique I (R2 à la Figure A.1).
Dissoudre 1 g d’acide ascorbique (6.6) dans environ 80 ml d’eau (6.1) et compléter à 100 ml avec de
l’eau (6.1). Conserver à l’abri de la lumière. Préparer une nouvelle solution chaque jour avant utilisation.
6.17 Solution d’acide ascorbique II, (R6 à la Figure A.2 et R5 à la Figure A.3).
Dissoudre 1,1 g d’acide ascorbique (6.6) dans environ 80 ml d’eau (6.1), ajouter 0,1 g de dodécylsulfate
de sodium (6.7) et compléter à 100 ml avec de l’eau (6.1). Conserver à l’abri de la lumière. Préparer une
nouvelle solution chaque jour avant utilisation.
6.18 Réactif de digestion, pour le dosage du phosphore total après digestion UV intégrée (R1 aux
Figures A.2 et A.3).
Dissoudre 5 g de peroxodisulfate de potassium (6.8) dans environ 900 ml d’eau (6.1). Ajuster le pH entre
1,1 et 1,2 avec de l’acide sulfurique II (6.2.2), laisser refroidir et compléter à 1 000 ml avec de l’eau (6.1).
La solution est stable pendant deux semaines si elle est conservée à température ambiante.
6.19 Solution mère I d’orthophosphate, ρ = 50,0 mg/l d’orthophosphate-P.
Dissoudre (220 ± 1) mg de dihydrogénophosphate de potassium (6.9) dans de l’eau (6.1), puis compléter
à 1 000 ml avec de l’eau (6.1). Conserver dans une bouteille en verre hermétique.
La solution est stable pendant deux mois si elle est conservée à (3 ± 2) °C.
6.20 Solution mère II d’orthophosphate, ρ = 10,0 mg/l P.
Diluer 20 ml de solution mère I d’orthophosphate (6.19) à 100 ml avec de l’eau (6.1). Préparer une
nouvelle solution chaque jour avant utilisation.
6.21 Solution mère III d’orthophosphate, ρ = 1,00 mg/l P.
Diluer 2 ml de solution mère I d’orthophosphate (6.19) à 100 ml avec de l’eau (6.1). Préparer une nouvelle
solution chaque jour avant utilisation.
6.22 Solutions d’étalonnage.
Préparer au moins cinq solutions d’étalonnage en diluant les solutions 6.19 à 6.21 en fonction du
domaine de trav
...
Questions, Comments and Discussion
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