ISO 23821:2022
(Main)Cosmetics — Analytical methods — Determination of traces of mercury in cosmetics by atomic absorbtion spectrometry (AAS) cold vapour technology after pressure digestion
Cosmetics — Analytical methods — Determination of traces of mercury in cosmetics by atomic absorbtion spectrometry (AAS) cold vapour technology after pressure digestion
This document specifies a method for determination of mercury in cosmetics by means of cold vapour atomic absorption spectrometry (AAS) with a prior pressure digestion.
Cosmétiques — Méthodes d’analyse — Dosage des traces de mercure dans les cosmétiques par la technique de spectrométrie d’absorption atomique (SAA) de vapeur froide après digestion sous pression
Le présent document spécifie une méthode de dosage du mercure dans les cosmétiques par spectrométrie d'absorption atomique (SAA) de vapeur froide après digestion sous pression.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 23821
First edition
2022-08
Cosmetics — Analytical methods —
Determination of traces of mercury
in cosmetics by atomic absorbtion
spectrometry (AAS) cold vapour
technology after pressure digestion
Cosmétiques — Méthodes d’analyse — Dosage des traces de mercure
dans les cosmétiques par la technique de spectrométrie d’absorption
atomique (SAA) de vapeur froide après digestion sous pression
Reference number
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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 . 1
4 Principle . 1
5 Reagents . 1
6 Apparatus and equipment . 3
7 Procedure .4
7.1 General . 4
7.2 Preparation of samples . 4
7.3 Pressure assisted digestion . 4
7.3.1 General . 4
7.3.2 Preparation of sample by digestion — General case. 4
7.3.3 Preparation of sample by digestion — Specific cases . 4
7.3.4 Microwave digestion procedure . 5
7.3.5 Preparation of measurement solutions . . 5
7.4 Atomic absorption spectrometry (cold vapour AAS) . 6
7.4.1 Spectrometry settings . . . 6
7.4.2 Example for AAS determination using cold vapour technology . 6
7.5 Quality control of the analysis . . 6
8 Evaluation . 6
8.1 Calculation . 6
8.2 Limit of quantification . 7
8.3 Reliability of the method . 7
9 Test report . 7
10 Alternative stabilizing reagents . 8
11 Short-term stabilization when measuring with potassium permanganate solution .8
Annex A (informative) Performance of the method determined via ISO 5725 statistical
approach . 9
[4]
Annex B (informative) Common interlaboratory test results of ISO 23674 and this
document .12
Bibliography .15
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ISO 23821:2022(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation 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 217, Cosmetics, in collaboration with
the European Committee for Standardization (CEN) Technical Committee CEN/TC 392, Cosmetics, in
accordance with the Agreement on technical cooperation between ISO and CEN (Vienna Agreement).
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.
iv
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ISO 23821:2022(E)
Introduction
This document has been developed in parallel with ISO 23674. Knowing this, an interlaboratory test
using either one or the other method was performed on same tailor-made cosmetic products in order to
establish that both methods fulfilled the same requirements (see Annex B). This method was validated
[7]
by means of an interlaboratory test according to ISO 5725-2 using lipstick, body lotion, toothpaste
and eyeshadow, with a mercury concentration in the range of 0,110 mg/kg to 5,84 mg/kg. Statistical
characteristics regarding this interlaboratory test are provided in Annex A, Table A.1.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 23821:2022(E)
Cosmetics — Analytical methods — Determination of
traces of mercury in cosmetics by atomic absorbtion
spectrometry (AAS) cold vapour technology after pressure
digestion
1 Scope
This document specifies a method for determination of mercury in cosmetics by means of cold vapour
atomic absorption spectrometry (AAS) with a prior pressure digestion.
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
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 https:// www .electropedia .org/
4 Principle
As a first step, the finished cosmetic product is digested in a closed vessel at high temperatures and
pressure using mineral acids. Pressure digestion is carried out at a temperature of 200 °C obtained by
means of microwave-assisted heating.
After digestion of the cosmetics, the concentration of mercury is determined by quantification using
the AAS cold vapour technology.
During mineralisation of the sample, it is not possible to dissolve all cosmetics without residues,
depending on their type and composition. In order to obtain comparable results, it is absolutely
mandatory to conform with the conditions specified for this method.
The measurement solution is transferred to the reaction vessel of the mercury analysis unit. From
there, mercury is rinsed out into the cuvette of the AAS instrument with the help of a carrier gas flow
after reduction with divalent tin or sodium borohydride. Absorption at the mercury line of 253,7 nm is
used as a measure for mercury concentration in the cuvette. By using a gold/platinum mesh (amalgam
technology) for concentration of the rinsed-off mercury prior to measurement in the cuvette, it is
possible to achieve lower limits of quantification (LOQs).
5 Reagents
The reagents and the water used shall be free of mercury to such an extent that the analysis is not
impaired. Unless specified otherwise, pure-analysis chemicals shall be used, and solutions are
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ISO 23821:2022(E)
understood to be aqueous solutions. Use water conforming to Grade 1 of ISO 3696 (conductivity below
0,1 µS/cm at 25 °C).
5.1 Hydrochloric acid, minimum mass fraction w = 30 %, density = 1,15 g/ml, suitable for elemental
analysis.
5.2 Nitric acid, minimum w = 65 %, density = 1,4 g/ml, suitable for elemental analysis.
5.3 Diluted nitric acid, produced by mixing nitric acid (5.2) at a ratio of approximately 1 + 9 with
water respectively.
5.4 Reducing agents, for example tin(II) chloride or sodium borohydride.
Alternating operation with both reducing agents (5.4.1 and 5.4.2) is not recommended. For this purpose,
the appropriate information from the manufacturer of the instrument shall be followed.
The mass concentrations of the reducing agent solutions can vary, depending on the system. The
corresponding data of the manufacturer of the instrument shall be conformed with.
5.4.1 Tin(ll) chloride solution, for example mass concentration ρ = 100 g/l.
Weigh 50 g tin(ll) chloride, SnCI ·2H O in a 500 ml volumetric flask, dissolve in approximately 100 ml
2 2
hydrochloric acid (5.1), and fill up to 500 ml with water. The solution shall be freshly prepared prior to
use.
5.4.2 Sodium borohydride solution, for example ρ = 30 g/l.
Dissolve 3 g of sodium borohydride and 1 g of sodium hydroxide pellets in water and fill up with 100 ml
water. The solution shall be freshly prepared every day and filtered prior to use.
WARNING — Compliance with the safety instructions is mandatory when working with sodium
borohydride. Sodium borohydride forms hydrogen when combined with water and especially
on reaction with acids, which can result in an explosive air/hydrogen mixture. A fixed exhaust
system shall be installed/present in the area where measurements are carried out.
5.5 Stabilization
The standard, calibration and sample digestion solutions are stabilized with hydrochloric acid (5.1). It
is recommended to set a hydrochloric acid concentration of around ω = 1 % in the solutions. Alternative
stabilizing reagents can also be used (see Clause 10).
5.6 Mercury stock solution, mercury ρ = 1 000 mg/l.
The stock solution is commercially available. It is recommended to use certified stock solutions.
5.7 Mercury standard solutions
Dilute the stock solution to the concentrations required for calibration and add the necessary amount
of stabilisation reagent (5.5). In doing so, select concentrations that the linear range of the reference
function is not exceeded. It is recommended to use at least three (3) standard solutions with different
concentrations.
The acid concentration in the standard solutions shall correspond to the acid concentration of the
measurement solution. Mercury standard solutions have a rather short shelf life, even at higher
concentrations; therefore, they shall be freshly prepared every day.
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5.8 Calibration blank solution
The calibration blank solution shall contain water, the same amount of stabilisation reactant as the
mercury standard solutions (5.7) per litre and the quantities of nitric acid (5.2) and hydrochloric acid
(5.1) that correspond to the acid concentrations in the measurement solution.
6 Apparatus and equipment
For the determination of mercury all apparatus and equipment that come into direct contact with the
sample and the solutions used shall be thoroughly pre-treated to ensure minimisation of contamination.
The following steps are recommended for cleaning: Rinse with drinking water, treat with a scouring
agent solution, repeat rinsing with drinking water and soak in diluted nitric acid (5.3) over night or
a prolonged period. Prior to use, rinse the apparatus with ultrapure water and dry. Steaming of
chemically inert vessels (e.g. made of quartz glass) using nitric acid (5.2) is an effective cleaning method
and is regularly used in element trace analysis. To prevent contamination and adsorption, only use lab
materials made with borosilicate or quartz glass.
6.1 Digestion vessels.
Use commercially available, safety-tested pressure vessels and inserts made of acid resistant and, low-
contamination materials. The assembled vessels shall be able to safely withstand temperatures up to
at least 200 °C and pressures up to at least 40 bar. The specific size of the vessels is not mandatory and
depends on the used type of microwave.
Dedicated digestion vessels are recommended for the digestion of cosmetic samples, which may have
high levels of elements to be determined. To avoid memory effects, perform a blank digestion to clean
vessels after digesting highly loaded samples, before digesting sequent samples.
6.2 Microwave assisted digestion instruments.
Microwave-heated systems shall be equipped with a temperature measurement unit, which
simultaneously regulates the power control of the microwave. Reliable temperature measurement
is obtained, for example, through measurement sensors inserted into the pressure vessel. Only use
microwave-assisted digestion instruments equipped with temperature sensors and calibrate the
temperature sensor before use.
6.3 Membrane filter, 0,45 µm pore size.
The membrane filter used shall be inert with regard to the acid concentration of the measurement
solution and shall not bring any contamination into the measurement solution or adsorption of the
analytes. Several types of membrane material are commercially available (e.g. PTFE, PP) and their fit
for purpose shall be verified by means of appropriate measurements (e.g. blanks, QC samples).
6.4 Atomic absorption spectrometer, optionally available with background correction and
including accessories for cold vapour technology or amalgam technology.
Flow injection systems can be used as an alternative of manual processes.
6.5 Element-specific light for mercury
Measurement at 253,7 nm.
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7 Procedure
7.1 General
WARNING — The use of this document can involve hazardous materials, operations and
equipment. This document does not address all the safety risks associated with its use. It is the
responsibility of the user of this document to take appropriate measures for ensuring the safety
and health of the personnel prior to application of the document.
During all process steps it shall be ensured that there are no losses of analyte and that contamination is
kept as low as possible.
7.2 Preparation of samples
Before the digestion of the sample, a suitable preparation shall be carried out (e.g. homogenizing, mixing,
[13]
crushing ). After homogenization thoroughly clean the devices in order to rule out contamination of
the subsequent sample. The sample preparation step shall ensure a homogeneous starting material for
a test portion quantity.
7.3 Pressure assisted digestion
7.3.1 General
WARNING 1 Depending on the type of reactivity of the sample, it can be required to weigh in lower quantities
than specified in 7.3.2 in order to prevent extreme reactions or explosions. It shall be taken into account that
digestion of samples with high carbon contents (e.g. carbohydrates, fats, oils, waxes) can cause explosions.
Alcohols or solvents in combination with concentrated nitric acid can cause delayed severe reactions already
at room temperature. Therefore, it is highly recommended to gently evaporate all volatile components before
adding the acid (7.3.3).
WARNING 2 Samples that are not covered by acid can cause local overheating of the digestion vessel and thus
lead to local melting and subsequent bursting of the digestion vessel. Prior to digestion, ensure that the entire
sample is fully covered by the acid mixture.
Temperature and pressure inside the vessels shall be controlled to ensure a proper digestion. To avoid
differences in temperature and pressure among vessels, one should only digest samples with similar
composition in the same microwave-assisted digestion batch.
7.3.2 Preparation of sample by digestion — General case
Precisely weigh about 200 mg of sample into a digestion vessel.
Add 1 ml of water and thoroughly mix with a shaking device until the sample is completely suspended
in the water.
Add 5 ml nitric acid (5.2) to the mixture and mix again. The sample should be completely covered
with the solution. Allow the mixture to rest in a closed digestion vessel to ensure that the preliminary
reaction takes place. Depending on the reactive behaviour of the sample the duration of the preliminary
reaction can require resting periods of 30 min up to overnight.
Then add 1 ml of hydrochloric acid (5.1) and briefly mix. After addition of the hydrochloric acid, the
pressure vessel shall be closed and sealed immediate
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 23821
Première édition
2022-08
Cosmétiques — Méthodes d’analyse
— Dosage des traces de mercure dans
les cosmétiques par la technique de
spectrométrie d’absorption atomique
(SAA) de vapeur froide après digestion
sous pression
Cosmetics — Analytical methods — Determination of traces of
mercury in cosmetics by atomic absorbtion spectrometry (AAS) cold
vapour technology after pressure digestion
Numéro de référence
ISO 23821:2022(F)
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Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette
publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie, 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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Publié en Suisse
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ISO 23821:2022(F)
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d'application .1
2 Références normatives .1
3 Termes et définitions . 1
4 Principe. 1
5 Réactifs . 2
6 Appareillage et équipement.3
7 Mode opératoire . 4
7.1 Généralités . 4
7.2 Préparation des échantillons . 4
7.3 Digestion sous pression . 4
7.3.1 Généralités . 4
7.3.2 Préparation de l'échantillon par digestion — Cas général. 4
7.3.3 Préparation de l'échantillon par digestion — Cas particuliers . 5
7.3.4 Mode opératoire de digestion par micro-ondes . 5
7.3.5 Préparation des solutions de mesurage . 6
7.4 Spectrométrie d'absorption atomique ([SAA] de vapeur froide) . 6
7.4.1 Paramétrage du spectromètre. 6
7.4.2 Exemple dans le cas d'un dosage par SAA utilisant la technique de la
vapeur froide . 6
7.5 Contrôle qualité de l'analyse . 6
8 Évaluation . 7
8.1 Calculs . 7
8.2 Limite de quantification . 7
8.3 Fiabilité de la méthode . 7
9 Rapport d'essai . 8
10 Autres agents stabilisateurs.8
11 Stabilisation de courte durée lors de mesures réalisées avec une solution de
permanganate de potassium . 9
Annexe A (informative) Performance de la méthode déterminée à l'aide de l'approche
statistique de la norme ISO 5725 .10
Annexe B (informative) Résultats de l'essai interlaboratoires commun à la norme
[4]
ISO 23674 et au présent document .13
Bibliographie .16
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ISO 23821:2022(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.
L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient en particulier de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document
a été rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2
(voir www.iso.org/directives).
L'attention est 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 le lien suivant: www.iso.org/iso/avant-propos.html.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 217, Cosmétiques, en collaboration
avec comité technique CEN/TC 392, Cosmétiques, du Comité européen de normalisation (CEN)
conformément à l’Accord de coopération technique entre l’ISO et le CEN (Accord de Vienne).
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/members.html.
iv
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ISO 23821:2022(F)
Introduction
Le présent document a été élaboré parallèlement à l'ISO 23674. Cela étant, un essai interlaboratoires
appliquant soit l'une, soit l'autre méthode a été réalisé sur des produits cosmétiques identiques
spécialement fabriqués à cet effet, afin de démontrer que les deux méthodes satisfaisaient aux
mêmes exigences (voir Annexe B). Cette méthode a été validée au moyen d'un essai interlaboratoires
[7]
conformément à l'ISO 5725-2 , réalisé en utilisant un rouge à lèvres, une lotion corporelle, un
dentifrice et un fard à paupières présentant des concentrations en mercure comprises entre 0,110 mg/
kg et 5,84 mg/kg. Les données statistiques relatives à cet essai interlaboratoires sont fournies dans le
Tableau A.1 (Annexe A).
v
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NORME INTERNATIONALE ISO 23821:2022(F)
Cosmétiques — Méthodes d’analyse — Dosage des traces
de mercure dans les cosmétiques par la technique de
spectrométrie d’absorption atomique (SAA) de vapeur
froide après digestion sous pression
1 Domaine d'application
Le présent document spécifie une méthode de dosage du mercure dans les cosmétiques par
spectrométrie d'absorption atomique (SAA) de vapeur froide après digestion sous pression.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils 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
3 Termes et définitions
Le présent document ne contient pas de liste de termes et définitions.
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 Principe
Pour commencer, le produit cosmétique fini est digéré à l'aide d'acides minéraux dans un récipient fermé,
à une température et une pression élevées. La digestion sous pression est réalisée à une température de
200 °C, obtenue au moyen d'un chauffage assisté par micro-ondes.
Après digestion des cosmétiques, la concentration en mercure est déterminée par quantification à l'aide
de la technique par spectrométrie d'absorption atomique (SAA) de vapeur froide.
La minéralisation de l'échantillon ne peut pas aboutir à la dissolution sans résidus de tous les
cosmétiques, car ils sont de type et de composition divers. Pour obtenir des résultats comparables, il est
impératif de se conformer aux conditions spécifiées pour cette méthode.
La solution de mesurage est transférée dans le récipient de réaction de l'unité d'analyse du mercure.
De là, le mercure, après réduction à l'aide d'étain divalent ou de borohydrure de sodium, est entraîné
dans la cuve du spectromètre d'absorption atomique à l'aide d'un flux de gaz vecteur. L'absorption à la
raie du mercure, soit 253,7 nm, est utilisée pour mesure de la concentration en mercure dans la cuve.
L'utilisation d'une grille en or/platine (technique de l'amalgame), pour concentrer le mercure entraîné
avant le mesurage dans la cuve, permet d'atteindre des limites de quantification (LDQ) plus basses.
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5 Réactifs
Les réactifs et l'eau utilisés ne doivent pas contenir de mercure en quantité susceptible de fausser les
résultats de l'analyse. Sauf spécification contraire, des produits chimiques de pureté analytique doivent
être utilisés et les solutions sont des solutions aqueuses. Utiliser de l'eau de qualité 1 conformément à
l'ISO 3696 (conductivité inférieure à 0,1 µS/cm à 25 °C).
5.1 Acide chlorhydrique, fraction massique minimale w = 30 %, masse volumique = 1,15 g/ml,
convenant pour l'analyse élémentaire.
5.2 Acide nitrique, fraction massique minimale w = 65 %, masse volumique = 1,4 g/ml, convenant
pour l'analyse élémentaire.
5.3 Acide nitrique dilué, obtenu en mélangeant de l'acide nitrique (5.2) avec de l'eau selon un rapport
d'environ 1 partie d'acide pour 9 parties d'eau.
5.4 Agents réducteurs, par exemple, chlorure d'étain(II) ou borohydrure de sodium.
L'utilisation alternée des deux agents réducteurs (5.4.1 et 5.4.2) n'est pas recommandée. À ce propos,
les instructions appropriées fournies par le fabricant de l'appareil doivent être suivies.
Les concentrations massiques des solutions d'agent réducteur peuvent varier en fonction du système.
Les données correspondantes du fabricant de l'appareil doivent être respectées.
5.4.1 Solution de chlorure d'étain(ll), par exemple de concentration massique ρ = 100 g/l.
Peser 50 g de chlorure d'étain(ll), SnCI 2H O, dans une fiole jaugée de 500 ml, dissoudre dans
2 2
environ 100 ml d'acide chlorhydrique (5.1), et compléter au volume avec de l'eau. La solution doit être
fraîchement préparée avant utilisation.
5.4.2 Solution de borohydrure de sodium, par exemple de concentration massique ρ = 30 g/l.
Dissoudre 3 g de borohydrure de sodium et 1 g de granulés d'hydroxyde de sodium dans de l'eau;
compléter avec 100 ml d'eau. La solution doit être fraîchement préparée quotidiennement et filtrée
avant utilisation.
AVERTISSEMENT — Il est impératif de se conformer aux instructions de sécurité lors de la
manipulation du borohydrure de sodium. Combiné à l'eau, le borohydrure de sodium forme de
l'hydrogène, en particulier s'il est mis en réaction avec des acides; il peut en résulter un mélange
air/hydrogène explosif. La zone où sont effectués les mesurages doit être équipée d'un système
de ventilation fixe.
5.5 Stabilisation
Les solutions étalons, d'étalonnage et de digestion des échantillons sont stabilisées avec de l'acide
chlorhydrique (5.1). Il est recommandé d'établir la concentration d'acide chlorhydrique dans les solutions
autour de ω = 1 %. D'autres agents stabilisateurs peuvent également être utilisés (voir Article 10).
5.6 Solution mère de mercure, concentration massique de mercure ρ = 1 000 mg/l.
La solution mère est disponible dans le commerce. Il est recommandé d'utiliser des solutions mères
certifiées.
5.7 Solutions étalons de mercure
Diluer la solution mère aux concentrations requises pour l'étalonnage et ajouter la quantité nécessaire
de réactif stabilisateur (5.5); ce faisant, sélectionner des concentrations telles que la gamme de linéarité
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de la fonction de référence ne soit pas dépassée. Il est recommandé d'utiliser au moins trois (3) solutions
étalons de concentrations différentes.
La concentration en acide de la solution étalon doit correspondre à la concentration en acide de la
solution de mesurage. Les solutions étalons de mercure ont une durée de conservation relativement
courte, même à concentrations élevées; elles doivent, par conséquent, être fraîchement préparées
quotidiennement.
5.8 Solution de blanc d'étalonnage
La solution de blanc d'étalonnage doit contenir de l'eau, la même quantité, par litre, de réactif
stabilisateur que les solutions étalons de mercure (5.7), ainsi que des quantités d'acide nitrique (5.2) et
d'acide chlorhydrique (5.1) correspondant aux concentrations en acide de la solution de mesurage.
6 Appareillage et équipement
Pour le dosage du mercure, tous les appareils et équipements entrant directement en contact avec
l'échantillon et les solutions utilisées doivent être soumis à un prétraitement rigoureux afin de garantir
le plus bas niveau de contamination possible. Il est recommandé d'effectuer les étapes de nettoyage
suivantes: rincer à l'eau potable, traiter à l'aide d'une solution détergente, rincer de nouveau à l'eau
potable et faire tremper dans l'acide nitrique dilué (5.3) toute la nuit ou pendant une période prolongée.
Avant utilisation, rincer l'appareillage avec de l'eau ultrapure et sécher. Le traitement par vapeur d'acide
nitrique (5.2) de récipients chimiquement inertes (par exemple, en quartz) constitue une méthode
de nettoyage efficace, régulièrement utilisée pour l'analyse d'éléments traces. Pour éviter toute
contamination ou adsorption, utiliser uniquement du matériel de laboratoire en verre borosilicate ou
en quartz.
6.1 Récipients de digestion
Utiliser des récipients pour digestion sous pression et des inserts disponibles dans le commerce, dont
la sécurité a été contrôlée, constitués de matériaux résistants aux acides et à faible contamination.
Les récipients assemblés doivent pouvoir résister en toute sécurité à des températures atteignant au
moins 200 °C et à des pressions atteignant au moins 40 bar. Les dimensions spécifiques des récipients
ne sont pas imposées et dépendent du type de micro-ondes utilisé.
Il est recommandé d'utiliser des récipients de digestion spécialement dédiés à la digestion d'échantillons
cosmétiques, qui peuvent contenir des niveaux élevés d'éléments à doser. Afin d'éviter les effets de
mémoire, procéder à une digestion à blanc pour nettoyer les récipients après la digestion d'échantillons
fortement chargés, avant de digérer d'autres échantillons.
6.2 Instruments de digestion assistée par micro-ondes
Les systèmes de chauffage par micro-ondes doivent être équipés d'un dispositif de mesure de la
température et de contrôle simultané de la puissance des micro-ondes. Par exemple, des sondes
de température placées à l'intérieur du récipient sous pression permettent un mesurage fiable de la
température. Utiliser uniquement des instruments pour digestion assistée par micro-ondes équipés de
sondes de température et étalonner ces dernières avant utilisation.
6.3 Filtre à membrane, taille de pores: 0,45 μm.
Le filtre à membrane utilisé doit être inerte par rapport à la concentration en acide de la solution de
mesurage et ne doit ni contaminer la solution de mesurage, ni adsorber les analystes. Les membranes
disponibles dans le commerce sont constituées de divers types de matériaux (par exemple, PTFE, PP)
et leur adéquation à l'usage prévu doit être vérifiée au moyen de mesures appropriées (par exemple,
blancs, échantillons de contrôle qualité).
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6.4 Spectromètre d'absorption atomique, éventuellement doté d'une fonction de correction du
bruit de fond, et équipé d'accessoires pour les techniques de vapeur froide ou d'amalgame.
Les procédés d'injection manuelle peuvent être remplacés par des systèmes automatiques d'injection.
6.5 Lampe spécifique pour l'élément mercure
Mesurage à 253,7 nm.
7 Mode opératoire
7.1 Généralités
AVERTISSEMENT — L’utilisation du présent document peut impliquer la mise en œuvre de
matériaux, d’opérations et de matériels dangereux. Le présent document ne traite pas de tous
les risques pour la sécurité liés à son utilisation. Il incombe à l'utilisateur du présent document
d'établir, avant de l'utiliser, des mesures appropriées pour garantir la sécurité et la santé du
personnel.
À chaque étape du processus, des mesures doivent garantir l'absence de pertes d'analyte et le maintien
de la contamination à des niveaux aussi bas que possible.
7.2 Préparation des échantillons
La digestion de l'échantillon doit être précédée d'une préparation appropriée (par exemple,
[13]
homogénéisation, mélange, broyage ). Après homogénéisation, nettoyer soigneusement les
appareillages afin d'exclure tout risque de contamination de l'échantillon suivant. L'étape de préparation
des échantillons doit garantir l'obtention d'un matériau de départ homogène pour une quantité de prise
d’essai.
7.3 Digestion sous pression
7.3.1 Généralités
AVERTISSEMENT 1 En fonction du type de réactivité de l'échantillon, il peut s'avérer nécessaire de peser des
quantités moindres que celles spécifiées en 7.3.2 afin d'éviter des réactions extrêmes ou des explosions. Le risque
d'explosion induit par la digestion d'échantillons à teneur élevée en carbone (par exemple, hydrates de carbone,
lipides, huiles, cires) doit être pris en compte. La combinaison d'alcools ou de solvants avec de l'acide nitrique
concentré peut provoquer des réactions à retardement violentes, même à température ambiante. Par conséquent,
il est vivement recommandé d'évaporer doucement tous les composés volatils avant d'ajouter l'acide (7.3.3).
AVERTISSEMENT 2 Les échantillons qui ne sont pas recouverts d'acide peuvent être à l'origine d'une
surchauffe localisée du récipient de digestion, laquelle peut entraîner une fusion localisée suivie d'un éclatement
du récipient de digestion. Avant de procéder à la digestion, s'assurer que l'échantillon tout entier est complètement
immergé dans le mélange acide.
La température et la pression à l'intérieur des récipients doivent être contrôlées pour garantir le
bon déroulement de la digestion. Pour éviter des différences de température et de pression entre les
récipients, il convient que la série d'échantillons soumise à la digestion assistée par micro-ondes ne
contienne que des échantillons de composition similaire.
7.3.2 Préparation de l'échantillon par digestion — Cas général
Peser précisément environ 200 mg d'échantillon dans un récipient de digestion.
Ajouter 1 ml d'eau et mélanger soigneusement à l'aide d'un agitateur jusqu'à ce que l'échantillon soit
complètement en suspension dans l'eau.
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Ajouter 5 ml d'acide nitrique (5.2) au mélange et mélanger de nouveau. Il convient que l'échantillon
soit totalement immergé dans la solution. Laisser le mélange reposer dans un récipient de digestion
clos pour s'assurer que la réaction préliminaire ait lieu. En fonction de la réactivité de l'échantillon, la
réaction préliminaire peut nécessiter un temps de repos allant de 30 min à une nuit entière.
Ajouter ensuite 1 ml d'acide chlorhydrique (5.1) et mélanger brièvement. Le récipient sous pression doit
être fermé de manière hermétique immédiatement après l'ajout de l'acide chlorhydrique afin d'empêcher
l'évaporation du chlore à l'état gazeux formé, ce qui le rendrait indisponible pour la réaction.
7.3.3 Préparation de l'échantillon par digestion — Cas particuliers
— Pour les produits cosmétiques aqueux à forte teneur en eau, par exemple, une lotion, un lait, une eau
nettoyante ou une eau micellaire, il est possible d'utiliser une prise d'essai pesant jusqu'à 400 mg,
auquel cas il n'est pas nécessaire d'ajouter de l'eau avant d'ajouter les acides (7.3.2).
— Pour tous les autres cas particuliers, la prise d'essai peut être adaptée, mais le rapport entre la prise
d'essai et les volumes d'acide (7.3.2) doit demeurer le même.
Dans le cas de produits à forte teneur en composés volatils, il est vivement recommandé, pour des
raisons de sécurité, d'éliminer complètement ces composés en chauffant minutieusement l'échantillon
(par exemple, dans un bain-marie à 60 °C), après l'avoir pesé dans le récipient de digestion, mais avant
l'ajout d'acide. Il convient de déterminer les pertes en composés volatils à la fin du processus. Au cours de
cette opération, des précautions particulières doivent être prises pour empêcher des pertes d'analytes.
Une masse de la prise d'essai inférieure à 100 mg n'est pas recommandée par crainte d'une hétérogénéité
des échantillons.
7.3.4 Mode opératoire de digestion par micro-ondes
AVERTISSEMENT 1 À chaque étape du processus de digestion, les informations de sécurité fournies par le
fabricant doivent être scrupuleusement observées.
7.3.4.1 Soumettre les échantillons à un programme de chauffage en trois étapes:
a) chauffer en passant de la température ambiante à 200 °C, en 30 min par exemple;
b) maintenir la température à 200 °C pendant 30 min;
c) refroidir à 50 °C avant de retirer les récipients du système de chauffage par micro-ondes.
Il est obligatoire de maintenir une température de 200 °C pendant 30 min pour obtenir des résultats
comparables, car il n'est pas possible de réaliser une digestion complète pour tous les types
d'échantillons.
AVERTISSEMENT 2 En fonction de la réactivité de l'échantillon, il peut s'avérer nécessaire de sélectionner
une vitesse de chauffage plus faible que celle spécifiée afin d'éviter des réactions extrêmes ou des explosions.
7.4.3.2 Pour les échantillons réactifs, l'utilisation d'un programme de chauffage en sept étapes, avec
une augmentation moins rapide du chauffage, s'est révélée efficace:
a) chauffer en passant de la température ambiante à 160 °C en 25 min;
b) maintenir la température à 160 °C pendant 15 min;
c) chauffer en passant de 160 °C à 180 °C en 10 min;
d) maintenir la température à 180 °C pendant 10 min;
e) chauffer en passant de 180 °C à 200 °C en 35 min;
f) maintenir la température à 200 °C pendant 30 min;
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g) refroidir à 50 °C avant de retirer les récipients du système de chauffage par micro-ondes.
NOTE Ces informations constituent un exemple de programme qu'il est possible d'utiliser en cas
d'échantillons réactifs. Ce programme de digestion alternatif n'a pas été inclus dans les études de validation. Il
incombe à l'utilisateur qui l'applique d'en démontrer l'équivalence.
7.3.5 Préparation des solutions de mesurage
Après refroidissement de la solution de digestion obtenue à l'issue de la digestion sous pression, de l'eau
lui est ajoutée de sorte à obtenir un volume défini, par exemple, 20 ml; cette solution est utilisée pour le
mesurage. Si nécessaire, des étapes de dilution supplémentaires peuvent être effectuées en utilisant la
solution de blanc d'étalonnage (5.8).
Vérifier que les concentrations en acide de la solution de mesurage ainsi obtenue sont identiques à celles
des solutions d'étalonnage préparées conformément à 5.7.
Laisser décanter la solution finale ou la filtrer à l'aide d'un filtre à membrane (6.3) afin d'en éliminer
tout résidu.
La stabilité du mercure dans la solution de digestion dépend du type d'acide utilisé pour la digestion
et de sa concentration, des matériaux constitutifs des récipients utilisés pour la conservation et de la
concentration en mercure. Par conséquent, il est recommandé de stabiliser la solution de digestion,
par exemple, avec de l'acide chlorhydrique (5.1). La solution de digestion peut ne plus nécessiter de
stabilisation supplémentaire si une quantité suffisante d'acide chlorhydrique a été ajoutée pendant la
digestion.
7.4 Spectrométrie d'absorption atomique ([SAA] de vapeur froide)
7.4.1 Paramétrage du spectromètre
Tout programme de mesurage commence par un réglage de l'appareil conformément aux instructions
d'utilisation du fabricant. L'étape suivante est l'optimisation des réglages, avec une attention
particulière portée au débit de gaz et aux quantités de chlorure d'étain(II) (5.4.1) ou de borohydrure de
sodium
...
Questions, Comments and Discussion
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