ISO 14624-3:2005
(Main)Space systems — Safety and compatibility of materials — Part 3: Determination of offgassed products from materials and assembled articles
Space systems — Safety and compatibility of materials — Part 3: Determination of offgassed products from materials and assembled articles
ISO 14624-3:2005 specifies a method for determining the identity and quantity of volatile offgassed products from materials and assembled articles utilized in manned, pressurized spacecraft. This test method is not intended to model or simulate spacecraft atmospheres.
Systèmes spatiaux — Sécurité et compatibilité des matériaux — Partie 3: Détermination des produits issus du dégazage sous atmosphère des matériaux et des articles assemblés
L'ISO 14624-3:2005 spécifie une méthode de détermination de l'identité et de la quantité des produits volatiles issus du dégazage des matériaux et des articles assemblés, utilisés dans des environnements pressurisés de véhicules spatiaux habités. Cette méthode d'essai n'est pas destinée à modéliser ou à simuler les environnements de véhicules spatiaux. Les essais doivent être réalisés dans un centre d'essai agréé.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 14624-3
First edition
2005-01-15
Space systems — Safety and
compatibility of materials —
Part 3:
Determination of offgassed products
from materials and assembled articles
Systèmes spatiaux — Sécurité et compatibilité des matériaux —
Partie 3: Détermination des produits issus du dégazage sous
atmosphère des matériaux et des articles assemblés
Reference number
ISO 14624-3:2005(E)
ISO 2005
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ISO 14624-3:2005(E)
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Published in Switzerland
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ISO 14624-3:2005(E)
Contents Page
Foreword............................................................................................................................................................ iv
Introduction ........................................................................................................................................................ v
1 Scope...................................................................................................................................................... 1
2 Conformance ......................................................................................................................................... 1
3 Terms and definitions........................................................................................................................... 1
4 Principle ................................................................................................................................................. 3
5 Health and safety of test operators..................................................................................................... 3
6 Test conditions...................................................................................................................................... 3
7 Apparatus and materials ...................................................................................................................... 4
8 Test samples ......................................................................................................................................... 4
9 Pretest procedure ................................................................................................................................. 5
10 Procedure............................................................................................................................................... 6
11 Precision ................................................................................................................................................ 6
12 Test report.............................................................................................................................................. 6
13 Good laboratory practices (GLP) ........................................................................................................ 7
Annex A (informative) Competency and accreditation of test facilities ....................................................... 8
Annex B (informative) Target compound list................................................................................................... 9
Annex C (informative) Guidelines for evaluation .......................................................................................... 10
Bibliography ..................................................................................................................................................... 11
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ISO 14624-3:2005(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 14624-3 was prepared by Technical Committee ISO/TC 20, Aircraft and space vehicles, Subcommittee
SC 14, Space systems and operations.ISO 14624 consists of the following parts, under the general title Space systems — Safety and compatibility of
materials: Part 1: Determination of upward flammability of materials
Part 2: Determination of flammability of electrical-wire insulation and accessory materials
Part 3: Determination of offgassed products from materials and assembled articles
Part 4: Determination of upward flammability of materials in pressurized gaseous oxygen or oxygen-
enriched environments Part 5: Determination of reactivity of system/component materials with aerospace propellants
Part 6: Determination of reactivity of processing materials with aerospace fluids
Part 7: Determination of permeability rate and penetration resistance of materials to aerospace fluids
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ISO 14624-3:2005(E)
Introduction
Throughout this part of ISO 14624, the minimum essential criteria are identified by the use of the imperative or
the key word “shall”. Recommended criteria are identified by the use of the key word “should” and, while not
mandatory, are considered to be of primary importance in providing serviceable, economical and practical
designs. Deviations from the recommended criteria may be made only after careful consideration, extensive
testing and thorough service evaluation have shown an alternative method to be satisfactory.
The data obtained from this test are used for a toxicological assessment of the risks to personnel. Additional
information can be gathered utilizing this test method, for example, taking samples at equal intervals can
provide information on offgassing rates.© ISO 2005 – All rights reserved v
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 14624-3:2005(E)
Space systems — Safety and compatibility of materials —
Part 3:
Determination of offgassed products from materials and
assembled articles
1 Scope
This part of ISO 14624 specifies a method for determining the identity and quantity of volatile offgassed
products from materials and assembled articles utilized in manned, pressurized spacecraft. This test method
is not intended to model or simulate spacecraft atmospheres.2 Conformance
The test shall be performed in an accredited test facility (see Annex A for guidelines).
The authority having jurisdiction, or test requester, shall provide properly identified material(s) for testing.
Alternatively, accredited test facilities may be authorized by the test requester to procure the appropriate
material(s). Materials also shall be accompanied by the appropriate vendor-supplied Material Safety Data
Sheets to comply with materials-handling requirements defined by the appropriate country's Occupational
Safety and/or Health Administration. Materials and configured system characteristics can be significantly
compromised by sources of contamination, such as exposure to solvents, cleaning agents, abnormal
temperatures, variations in humidity, environmental pollutants, particulate, and handling. It is important that
exposure of the material to these and other contamination sources be sufficiently controlled to minimize
variation in test results.As a minimum, all fluids used for testing shall meet or exceed user specifications.
3 Terms and definitionsFor the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
assembled article
any component or assembly of components that is not a single material
3.2
offgassed product
organic or inorganic compound evolved as a gas from a material or assembled article
3.3offgassing
evolution of gaseous products from a liquid or solid material into an atmosphere
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ISO 14624-3:2005(E)
3.4
spacecraft maximum allowable concentration
SMAC
maximum concentration of an offgassed product that is allowed in the habitable area of the spacecraft for a
specified flight durationNOTE SMAC values for manned spacecraft are determined by the cognizant procuring authority/user toxicologist. A
current listing of SMAC values is maintained on the Internet at http://www.jsc.nasa.gov/toxicology/Guidelines.
3.5toxic hazard index
dimensionless ratio of the projected concentration of each offgassed product to its SMAC value and summing
the ratios for all offgassed products without separation into toxicological categories, and the calculation of the
T value is as follows:T = C /I + C /I + … + C /I (1)
SMAC SMAC SMAC
total 1 1 2 2 n n
where
C , C , …, C are the concentrations of contaminants 1, 2 and n, respectively;
1 2 n
I , I , …, I are the SMAC values for contaminants 1, 2 and n, respectively
SMAC SMAC SMAC
1 2 n
NOTE For assembled articles, concentration is calculated by dividing the total quantity of each contaminant
offgassed during a test by the habitable volume of the spacecraft. For materials, the concentration is calculated by
multiplying the total quantity of each contaminant offgassed per gram of material by the total mass of the material to be
used in the spacecraft.EXAMPLE Evaluating the maximum limit mass for a standard shuttle test, the total mass of material to be used is
assumed to be 45 kg and the habitable volume of the spacecraft is 65 m .3.6
good laboratory practice
GLP
practice that involves the testing of standard materials to verify data accuracy and repeatability
3.7round robin testing
testing of identical materials at different test facilities for the comparison of results
3.8average percent relative standard deviation
quotient of the standard deviations for each offgassed constituent of y replicate samples of a standard material
and the total number of offgassed constituentsNOTE For actual samples, the expected test results and average relative standard deviations for the quantities of
offgassed products are near 50 %. The calculations for standard deviation and average percent relative standard deviation
are as follows:The standard deviation, s, is given by:
xx−
i=1
s =
n −1
where x is the mean for an individual offgassed constituent.
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ISO 14624-3:2005(E)
Therefore, the calculation for the average percent relative standard deviation A , is given by:
A = × 100 %where
s is the summation of the standard deviations for each offgassed constituent;
y is the total number of offgassed constituents, for a standard material.
3.9
test chamber
apparatus into which the sample container is placed during thermal conditioning
3.10
sample container
vessel which contains the test sample
3.11
room temperature
room temperature is equal to (23 ± 3) °C
4 Principle
When this method is utilized for a toxicological assessment for a component or a material, the total toxic
hazard index (T) values for all volatile offgassed products shall be less than 0,5.
5 Health and safety of test operatorsTesting outlined in this part of ISO 14624 may generate toxic substances in either the gas or condensed
phase. Care shall be taken to protect test operators from such substances.6 Test conditions
6.1 The test atmosphere should be at least a volume fraction of (20,9 ± 2) % for oxygen with the balance
nitrogen or argon, and the test pressure should be < 15 kPa of the ambient pressure of the test facility. The
maximum volume fraction limits [expressed as a volume fraction in µl/l ] for impurities in the compressed
gases are: carbon monoxide 1;
carbon dioxide 3,0;
total hydrocarbons, as methane 0,1;
halogenated compounds 0,5;
water 7,0.
6.2 The sample shall be subject to a thermal exposure for (72 ± 1) h at (50 ± 3) °C. Samples tested at one
oxygen concentration do not have to be retested at a different oxygen concentration.
1) 1 µl/l = 1 ppm. The use of “ppm” is deprecated.© ISO 2005 – All rights reserved 3
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ISO 14624-3:2005(E)
7 Apparatus and materials
The test system shall comprise the following major components: sample container, test chamber with
controlled temperature, and analytical instrumentation.7.1 Sample container, being easy to clean and constructed so that gas samples can be collected easily.
The sample container, including any soft goods, shall not significantly affect the concentration of products
offgassed from the samples.7.2 Test chamber, having the capability to maintain the test temperature to within ± 3 °C for the duration of
the test.The test chamber instrumentation shall have the capability to continuously record the temperature.
7.3 Analytical instrumentation, not specified; however, capable of the separation, identification, and
quantification of all offgassed products indicated in Annex B at, or below, their SMAC concentrations when
tested at a sample-mass-to-container-volume ratio of (5,0 ± 0,25) g/l.If the instrumentation cannot achieve this sensitivity, the minimum reportable concentration for those
offgassed products shall be reported. The recommended analytical instruments include a gas chromatograph
using primarily a flame ionization detector, gas chromatograph/mass spectr...
NORME ISO
INTERNATIONALE 14624-3
Première édition
2005-01-15
Systèmes spatiaux — Sécurité et
compatibilité des matériaux —
Partie 3:
Détermination des produits issus du
dégazage sous atmosphère des
matériaux et des articles assemblés
Space systems — Safety and compatibility of materials —
Part 3: Determination of offgassed products from materials and
assembled articles
Numéro de référence
ISO 14624-3:2005(F)
ISO 2005
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ISO 14624-3:2005(F)
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Publié en Suisse
ii © ISO 2005 – Tous droits réservés
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ISO 14624-3:2005(F)
Sommaire Page
Avant-propos..................................................................................................................................................... iv
Introduction ........................................................................................................................................................ v
1 Domaine d'application.......................................................................................................................... 1
2 Conformité ............................................................................................................................................. 1
3 Termes et définitions ............................................................................................................................ 1
4 Principe .................................................................................................................................................. 3
5 Hygiène et sécurité des opérateurs des essais................................................................................. 3
6 Conditions d'essai ................................................................................................................................ 3
7 Appareillage et matériaux .................................................................................................................... 4
8 Échantillons pour essai........................................................................................................................ 4
9 Mode opératoire avant essai................................................................................................................ 5
10 Mode opératoire .................................................................................................................................... 6
11 Précision ................................................................................................................................................ 6
12 Rapport d'essai ..................................................................................................................................... 6
13 Bonnes pratiques de laboratoire (GLP).............................................................................................. 7
Annexe A (informative) Compétence et agrément des centres d'essai ........................................................ 9
Annexe B (normative) Liste des composés cibles........................................................................................ 10
Annexe C (normative) Lignes directrices pour l'évaluation......................................................................... 11
Bibliographie .................................................................................................................................................... 12
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ISO 14624-3:2005(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 14624-3 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 20, Aéronautique et espace, sous-comité
SC 14, Systèmes spatiaux, développement et mise en œuvre.L'ISO 14624 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Systèmes spatiaux — Sécurité
et compatibilité des matériaux: Partie 1: Détermination de l'inflammabilité verticale des matériaux
Partie 2: Détermination de l'inflammabilité des systèmes d'isolation des fils électriques, et des matériaux
accessoires Partie 3: Détermination des produits issus du dégazage sous atmosphère des matériaux et des articles
assemblés Partie 4: Détermination de l'inflammabilité verticale des matériaux dans des environnements d'oxygène
gazeux pressurisé ou enrichis en oxygène Partie 5: Détermination de la réactivité des matériaux des systèmes/composants avec l'hypergol
Partie 6: Détermination de la réactivité des matériaux avec les fluides aérospatiaux
Partie 7: Détermination du taux de perméabilité et de la résistance à la pénétration des matériaux aux
fluides aérospatiauxiv © ISO 2005 – Tous droits réservés
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ISO 14624-3:2005(F)
Introduction
Dans la présente partie de l'ISO 14624, les exigences minimales essentielles sont identifiées par l'utilisation
du verbe devoir au présent et du mode infinitif. Les recommandations sont identifiées par l'utilisation des
expressions «il convient de» ou «il est recommandé de». Tout en n'étant pas d'application obligatoire, ces
recommandations sont considérées d'importance majeure pour la production d'objets faciles d’emploi,
économiques et pratiques. Tout écart par rapport aux recommandations ne peut être accepté qu'après avoir
effectué une étude approfondie, de nombreux essais et une évaluation stricte en service démontrant que les
méthodes alternatives sont satisfaisantes.Les données tirées de ces essais sont utilisées pour une évaluation toxicologique des risques pour le
personnel. Des informations additionnelles peuvent être collectées en utilisant cette méthode d’essai; par
exemple, en prélevant des échantillons à intervalles réguliers, on peut obtenir des informations sur les taux de
dégazage sous atmosphère.© ISO 2005 – Tous droits réservés v
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NORME INTERNATIONALE ISO 14624-3:2005(F)
Systèmes spatiaux — Sécurité et compatibilité des matériaux —
Partie 3:
Détermination des produits issus du dégazage sous
atmosphère des matériaux et des articles assemblés
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO 14624 spécifie une méthode de détermination de l'identité et de la quantité des
produits volatils issus du dégazage sous atmosphère des matériaux et des articles assemblés, utilisés dans
des environnements pressurisés de véhicules spatiaux habités. Cette méthode d'essai n'est pas destinée à
modéliser ni à simuler les environnements de véhicules spatiaux.2 Conformité
L'essai doit être réalisé dans un centre d'essai agréé (voir Annexe A pour des lignes directrices).
L'autorité compétente ou le demandeur de l'essai doit fournir le(s) matériau(x) correctement identifié(s) pour la
réalisation des essais. À défaut, les centres d'essais agréés peuvent être autorisés par le demandeur de
l'essai à fournir le(s) matériau(x) approprié(s). Les matériaux doivent aussi être accompagnés des Fiches de
données de sécurité du matériau appropriées fournies par le vendeur, afin de se conformer aux exigences de
manipulation des matériaux définies par l'Administration en charge des risques liés à la santé et/ou à la
sécurité du pays approprié. Les caractéristiques des matériaux et du système configuré peuvent être
compromises de manière significative par des sources de contamination telles que l'exposition aux solvants,
les produits de nettoyage, les températures anormales, les variations d'humidité, les polluants
environnementaux, les substances particulaires et les manipulations. Il est important que l'exposition du
matériau à ces sources ou à d'autres sources de contamination soit suffisamment contrôlée, de manière à
minimiser les variations des résultats des essais.Tous les liquides utilisés pour les essais doivent au minimum être conformes ou supérieurs aux spécifications
de l'utilisateur.3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.
3.1article assemblé
tout composant ou ensemble de composants comprenant plus d'un matériau
3.2
produit issu du dégazage sous atmosphère
composé organique ou inorganique se dégageant sous la forme de gaz d'un matériau ou d'un article
assemblé3.3
dégazage sous atmosphère
évolution dans l'atmosphère de produits gazeux provenant de matériaux liquides ou solides
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ISO 14624-3:2005(F)
3.4
concentration maximale autorisée pour un véhicule spatial
SMAC
concentration maximale d'un produit issu du dégazage sous atmosphère qui est autorisée dans une zone
habitable d'un véhicule spatial pour une durée de vol spécifiéeNOTE Les valeurs SMAC relatives aux véhicules spatiaux habités sont déterminées par le responsable
approvisionnements/le toxicologue utilisateur compétent. Une liste actualisée des valeurs SMAC est disponible sur
l'Internet, à l'adresse .3.5
indice de toxicité
rapport sans dimension entre la concentration estimée de chaque produit issu du dégazage sous atmosphère
et sa valeur SMAC, puis somme des rapports relatifs à tous les produits issus du dégazage sous atmosphère
sans les classer par catégories toxicologiques, et calcul de la valeur de T comme suit:
T = C /I + C /I + … + C /I (1)SMAC SMAC SMAC
total 1 1 2 2 n n
C , C , …, C sont les concentrations des contaminants 1, 2 et n, respectivement;
1 2 n
I , I , …, I sont les valeurs SMAC des contaminants 1, 2 et n, respectivement
SMAC SMAC SMAC
1 2 n
NOTE Pour les articles assemblés, la concentration est calculée en divisant la quantité totale de chaque contaminant
issu du dégazage sous atmosphère au cours d'un essai, par le volume du véhicule spatial. Concernant les matériaux, la
concentration est calculée en multipliant la quantité totale de chaque contaminant issu du dégazage sous atmosphère par
gramme de matériau par la masse totale du matériau à utiliser dans le véhicule spatial.
EXEMPLE Si l'on évalue la masse maximale limite pour l'essai d'un véhicule spatial standard, on suppose que la
masse totale de matériau à utiliser est égale à 45 kg et que le volume habitable du véhicule spatial est de 65 m .
3.6bonnes pratiques de laboratoire
GLP
pratiques mettant en œuvre des essais des matériaux standards afin de vérifier l'exactitude des données et
leur reproductibilité3.7
essais interlaboratoires
essais de matériaux identiques par différents centres d'essai afin d'en comparer les résultats
3.8pourcentage de la moyenne relative des écarts-types
quotient des écarts-types de chaque produit issu du dégazage sous atmosphère de y échantillons identiques
d'un matériau standard, et du nombre total de produits issus du dégazage sous atmosphère
NOTE Pour des échantillons réels, les résultats des essais attendus et la moyenne relative des écarts-types pour les
quantités de produits issus du dégazage sous atmosphère sont proches de 50 %. Les calculs de l'écart-type et du
pourcentage de la moyenne relative des écarts-types s'effectuent comme suit:L'écart-type, s, est donné par
xx−
∑ i
i=1
s =
n −1
où x est la moyenne correspondant à un composant donné issu du dégazage sous atmosphère.
Ainsi, le calcul du pourcentage de la moyenne relative des écarts-types, A , est donné par
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ISO 14624-3:2005(F)
A = × 100 %
s est la somme des écarts-type pour chaque composant issu du dégazage sous atmosphère;
y est le nombre total de composants issus du dégazage sous atmosphère, pour un matériau standard.
3.9enceinte d'essai
appareil dans lequel le conteneur d'échantillon est placé pendant le conditionnement thermique
3.10conteneur d'échantillon
récipient qui contient l'échantillon pour essai
3.11
température ambiante
la température ambiante est égale à (23 ± 3) °C
4 Principe
Lorsque cette méthode est employée pour l'évaluation toxicologique d'un composant ou d'un matériau, les
valeurs de l'indice total toxicologique (T) pour tous les produits volatils issus du dégazage sous atmosphère
doivent être inférieures à 0,5.5 Hygiène et sécurité des opérateurs des essais
Les essais décrits dans la présente partie de l'ISO 14624 peuvent générer des substances toxiques dans un
milieu gazeux ou condensé. Il doit être pris soin de protéger de ces substances les opérateurs des essais.
6 Conditions d'essai6.1 Il convient que l'atmosphère d'essai comprenne au moins (20,9 ± 2) % d'oxygène et le reste d'azote ou
d'argon, et que la pression d'essai soit < 15 kPa de la pression ambiante de l'installation d'essai. Les limites
de fraction volumique maximales [exprimées en fraction volumique en µl/l ] d'impuretés dans les gaz
comprimés sont les suivantes: monoxyde de carbone 1;
bioxyde de carbone 3,0;
total des hydrocarbures, comme le méthane 0,1;
composés halogènes 0,5;
eau 7,0.
1) 1 µl/l = 1 ppm. L'emploi de «ppm» est déconseillé.
© ISO 2005 – Tous droits réservés 3
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ISO 14624-3:2005(F)
6.2 L'échantillon doit être soumis à une exposition thermique pendant (72 ± 1) h à (50 ± 3) °C. Les
échantillons soumis à essai dans une concentration d'oxygène donnée n'ont pas à être à nouveau soumis à
essai dans une concentration d'oxygène différente.7 Appareillage et matériaux
Le système d'essai doit comprendre les composants principaux suivants: conteneur d'échantillon, enceinte
d'essai avec régulation de la température, et instrumentation analytique.7.1 Conteneur d'échantillon, facile à nettoyer et construit de manière à pouvoir recueillir facilement les
échantillons de gaz.Le conteneur d'échantillon, y compris tous les matériaux souples, ne doit pas avoir d'effet significatif sur la
concentration des produits issus du dégazage sous atmosphère des échantillons.7.2 Enceinte d'essai, pouvant maintenir la température d'essai à ± 3 °C pour toute la durée de l'essai.
L'instrumentation de l'enceinte d'essai doit pouvoir enregistrer la température en continu.
7.3 Instrumentation analytique, non spécifiée; toutefois, elle doit permettre la ségrégation, l'identification
et la quantification de tous les produits issus du dégazage sous atmosphère indiqués dans l'Annexe B, à leur
concentration SMAC ou à une concentration inférieure, lors d'essais tels qu'on obtienne un rapport masse
d'échantillon sur volume du conteneur d'échantillon de (5,0 ± 0,25) g/l.Si l'instrumentation ne peut pas atteindre cette sensibilité, la concentration minimale pouvant être mesurée
pour ces produits issus du dégazage sous atmosphère doit être consignée. Les instruments analytiques
recommandés comprennent un chromatographe en phase gazeuse utilisant essentiellement un détecteur
d'ionisation à flamme, un spectromètre de masse/chromatographe en phase gazeuse, et un
spectrophotomètre à infrarouge. Certains composés analytiques peuvent être plus difficiles à déterminer, c'est
pourquoi des méthodes spéciales peuvent être nécessaires pour id...
Questions, Comments and Discussion
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