ISO 18144:2003
(Main)Environmental tobacco smoke — Estimation of its contribution to respirable suspended particles — Method based on solanesol
Environmental tobacco smoke — Estimation of its contribution to respirable suspended particles — Method based on solanesol
ISO 18144:2003 specifies a method for the sampling and determination of respirable suspended particles (RSP) and for the estimation of the RSP fraction attributable to environmental tobacco smoke (ETS). This method is applicable to personal and area sampling. This method is compatible with the determinations of gravimetric RSP, ultraviolet particulate matter (UVPM) and fluorescent particulate matter (FPM), which are also used to estimate the contribution of ETS to RSP.
Fumée de tabac ambiante — Estimation de sa contribution aux particules en suspension respirables — Méthode basée sur le solanésol
L'ISO 18144:2003 spécifie une méthode d'échantillonnage et de détermination des particules en suspension respirables (RSP) et d'estimation de la fraction des RSP imputable à la fumée de tabac ambiante (FTA). Cette méthode est applicable à des échantillonnages portatifs ou fixes. Elle est compatible avec les déterminations de RSP par gravimétrie, de matière particulaire par ultraviolet (UVPM) et de matière particulaire par fluorescence (FPM), qui servent également à estimer la contribution de la FTA aux RSP.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 18144
First edition
2003-07-15
Environmental tobacco smoke —
Estimation of its contribution to
respirable suspended particles — Method
based on solanesol
Fumée de tabac ambiante — Estimation de sa contribution aux
particules en suspension respirables — Méthode basée sur le solanésol
Reference number
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ISO 2003
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Published in Switzerland
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ii ISO 2003 – All rights reserved
Contents Page
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Principle . 2
5 Limits and detection . 2
6 Reagents . 2
7 Apparatus . 3
8 Sampling procedure . 4
8.1 Calibration of air pumping system . 4
8.2 Sample collection . 4
9 Analytical procedure . 5
9.1 Preparation of samples and blanks . 5
9.2 Determination of solanesol . 5
10 Expression of results . 7
10.1 Calculation of solanesol contents . 7
10.2 ETS-PM contribution to RSP as estimated by solanesol . 8
11 Laboratory performance criteria and quality assurance . 8
12 Repeatability and reproducibility . 8
13 Test report . 9
Annex A (informative) Laboratory performance criteria: Quality assurance measures . 10
Bibliography . 12
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ISO 2003 – All rights reserved iii
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 18144 was prepared by Technical Committee ISO/TC 126, Tobacco and tobacco products.
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iv ISO 2003 – All rights reserved
Introduction
Environmental tobacco smoke (ETS) is an aerosol consisting of both vapour and particulate phase
components. Due to the nature of the two aerosol phases, they rarely correlate well, and an accurate
assessment of ETS levels in indoor air requires determining good tracers of both phases. Among the attributes
of an ideal ETS tracer, one critical characteristic is that the tracer should “remain in a fairly consistent ratio to the
individual contaminant of interest or category of contaminants of interest (e.g. suspended particulates) under a
range of environmental conditions.” (see [1]).
NOTE The Bibliography gives full references to the literature cited.
Solanesol, a C isoprenoid alcohol, meets this requirement, since it remains in a constant ratio to respirable
suspended particles (RSP) contributed by tobacco smoke over a variety of ventilation conditions and sampling
durations (see [2]). Ultraviolet particulate matter (UVPM) and fluorescent particulate matter (FPM), determined
[3]
in accordance with ISO 15593 , are tracers or markers which also fulfil this requirement. Airborne solanesol,
however, is unique in that it is specific to tobacco smoke and is found only in the particulate phase of ETS. Its
high molecular mass and low volatility make it extremely unlikely that any solanesol will be lost from the
membrane filter used for sample collection. Solanesol constitutes approximately 3% by mass of the RSP of
ETS (see [4] to [6]), making it suitable for measurement at realistic smoking rates. Of the available ETS
particulate phase markers (UVPM, FPM and solanesol), all are currently used and relied upon, but solanesol is
considered to be a better marker for the particulate phase of ETS and, as a result, provides the best way of
quantifying the contribution of ETS particulate matter (ETS-PM) to RSP (see [7] to [15]).
It is important to be able to quantify the contribution of ETS to RSP with a tobacco-specific marker because
RSP is not specific to tobacco smoke. RSP is a necessary indicator of overall air quality; in the United States,
the Occupational Safety and Health Administration (OSHA) has previously set a PEL (permissible exposure
level) for respirable dust in the workplace of 5 000µg/m . However, RSP emanates from numerous sources
(see [16]) and has been shown to be an inappropriate tracer of ETS (see [4], [17] to [19]). UVPM and FPM are
used as more selective markers to estimate the contribution of tobacco smoke to RSP. However, these markers
can overestimate the contribution of tobacco smoke to RSP due to potential interference from non-tobacco
combustion sources. Although UVPM and FPM are useful in investigations of indoor air quality, solanesol is a
better indicator of the tobacco smoke contribution to RSP. The test method described in this International
Standard has been used to apportion RSP into ETS and non-ETS components by determining the mass ratio of
solanesol to total RSP (see [4], [6], [10], [11], [14], [15], [20], [21]).
The genus Nicotiana, which includes tobacco as one of its species, is a member of the Solanaceae family of
plants. Like tobacco, many plants in this family, particularly those which also contain trace amounts of nicotine,
contain solanesol. Examples are tomato, potato, eggplant and pepper. With cooking as the only possible source
of interference, the potential for interference is negligible. However, if there were an interference of this type, the
mass of solanesol would be biased high and the contribution of ETS to RSP would be overestimated. It is
anticipated that the only measurable contribution of solanesol to an indoor environment would come from
tobacco combustion. Solanesol concentrations typically range from not detected to 2µg/m in various indoor
environments, with most levels at the lower end of this range.
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ISO 2003 – All rights reserved v
INTERNATIONAL STANDARD ISO 18144:2003(E)
Environmental tobacco smoke — Estimation of its contribution
to respirable suspended particles — Method based on solanesol
1Scope
This International Standard specifies a method for the sampling and determination of respirable suspended
particles (RSP) and for the estimation of the RSP fraction attributable to environmental tobacco smoke (ETS).
This method is applicable to personal and area sampling. This method is compatible with the determinations of
gravimetric RSP, ultraviolet particulate matter (UVPM) and fluorescent particulate matter (FPM), which are also
used to estimate the contribution of ETS to RSP.
[3]
NOTE See ISO 15593 for details.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document
(including any amendments) applies.
ISO 648:1977, Laboratory glassware — One-mark pipettes
ISO 1042:1998, Laboratory glassware — One-mark volumetric flasks
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
environmental tobacco smoke
ETS
mixture of aged and diluted exhaled mainstream smoke and aged and diluted sidestream smoke
3.2
respirable suspended particles
RSP
particles which, when captured by a size-selective sampling device, conform to a collection efficiency curve with
a median cut point at an aerodynamic diameter of 4,0µm
[22]
NOTE See ISO 7708 .
3.3
environmental tobacco smoke particulate matter
ETS-PM
particulate phase of ETS
3.4
solanesol particulate matter
Sol-PM
estimation of the contribution of ETS-PM to RSP, based on the determination of a tobacco-specific compound:
solanesol
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ISO 2003 – All rights reserved 1
4Principle
A known volume of air is drawn through an inertial impactor or cyclone separating at 4,0µm, thus separating
RSP from the total suspended particulate matter. It is then drawn through a filter cassette containing a
polytetrafluoroethylene (PTFE) membrane filter. Solanesol is collected on the filter as a component of RSP. The
solanesol is extracted from the filter with methanol, then the extract is injected into a high-performance liquid
chromatography (HPLC) system equipped with an ultraviolet (UV) detector (205 nm absorbance). The area of
the resulting solanesol peak is compared to the areas obtained from the injection of standard solutions of
solanesol, and the mass of solanesol is determined. The concentration of solanesol (µg/m ) is calculated from
the mass of solanesol and the volume of air sampled. The concentration of RSP attributable to ETS, referred to
as Sol-PM, is calculated from the airborne concentration of solanesol and the experimentally determined mass
ratio of solanesol to RSP in ETS (see [6], [24], [25]). If desired, the total concentration of RSP (see
[3]
ISO 15593 ) may be calculated for apportionment of RSP into ETS and non-ETS fractions.
5 Limits and detection
The method specified in this International Standard allows the estimation of solanesol content within the
following limits. At a sampling rate of 2 l/min, this test method shows limits of detection (LOD) and quantification
3 3 3
(LOQ) (see [13]) of 0,042µg/m and 0,139µg/m , respectively, for a 1 h sampling period, and 0,005µg/m and
0,017µg/m , respectively, for an 8h sampling period.
6Reagents
All reagents shall be of recognized analytical grade.
6.1 Acetonitrile, HPLC grade.
6.2 Methanol, HPLC grade.
6.3 Solanesol, minimum purity 90 %.
6.4 Helium, minimum purity 99,995 % grade.
6.5 Solanesol standard solutions
◦
Store all standard solutions in low-actinic borosilicate glass screw-cap jars in a freezer (0 C or less) when not
in use. Prepare fresh standards from solanesol at least every 12 months.
6.5.1 Primary standard of solanesol
Prepare a primary standard of solanesol ( ) by weighing of solanesol (assuming
300µg/ml 30 mg 100 %
solanesol purity; 6.3) directly into a 100 ml volumetric flask. Dilute to the mark with methanol (6.2) and shake to
mix.
Actual concentration of standard solutions will depend on the exact mass and purity of the solanesol reagent
used (6.3 and 6.5.1). Obtain the solanesol purity from the vendor for the specific lot of solanesol used. The
actual purity of the solanesol r
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 18144
Première édition
2003-07-15
Fumée de tabac ambiante — Estimation
de sa contribution aux particules en
suspension respirables — Méthode basée
sur le solanésol
Environmental tobacco smoke — Estimation of its contribution to
respirable suspended particles — Method based on solanesol
Numéro de référence
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ISO 2003
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Publié en Suisse
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ii ISO 2003 – Tous droits réservés
Sommaire Page
1 Domaine d'application . 1
2Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Principe . 2
5 Limites et détection . 2
6Réactifs . 2
7 Appareillage . 3
8 Échantillonnage . 4
8.1 Étalonnage du système de pompage de l'air . 4
8.2 Prélèvement des échantillons . 5
9 Analyses . 5
9.1 Préparation des échantillons et des blancs . 5
9.2 Dosage du solanésol . 6
10 Expression des résultats . 7
10.1 Calcul de la teneur en solanésol . 7
10.2 Contribution des FTA-PM aux RSP, évaluée par le solanésol . 8
11 Critères de performance des laboratoires et assurance qualité . 9
12 Répétabilité et reproductibilité . 9
13 Rapport d'essai . 9
Annexe A (informative) Critères de performance des laboratoires: Mesures d'assurance qualité . 10
Bibliographie . 12
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ISO 2003 – Tous droits réservés iii
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 18144 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 126, Tabac et produits du tabac.
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iv ISO 2003 – Tous droits réservés
Introduction
La fumée de tabac ambiante (FTA) est un aérosol constitué de composés en phase vapeur et en phase
particulaire. Du fait de la nature de ces deux phases, il y a rarement de corrélations entre leurs composants et
une évaluation précise des niveaux de FTA présents dans l'air d'un lieu clos nécessite la définition de bons
indicateurs pour chacune d'entre elles. L'une des caractéristiques critiques d'un indicateur FTA idéal est la
suivante: l'indicateur doit «rester dans une proportion relativement constante par rapport à chaque contaminant
étudié ou à chaque catégorie de contaminants étudiée (par exemple particules en suspension) dans une
certaine plage de conditions ambiantes.» (voir [1]).
NOTE La Bibliographie comporte les références complètes des documents cités.
Le solanésol, alcool polyisoprénique , C satisfait à cette exigence dans la mesure où il reste en proportion
constante par rapport aux particules en suspension respirables (RSP) engendrées par la fumée de tabac dans
plusieurs conditions de ventilation et durées d'échantillonnage (voir [2]). La matière particulaire par ultraviolet
[3]
(UVPM) et la matière particulaire par fluorescence (FPM), déterminées conformément à l'ISO 15593 , sont
des indicateurs ou des marqueurs qui satisfont également à cette exigence. Cependant, le solanésol en
suspension dans l'air est unique, car il est propre à la fumée de tabac et on le trouve uniquement dans la phase
particulaire de la FTA. Sa masse moléculaire élevée et sa faible volatilité limitent fortement le risque de perte à
partir du filtre à membrane utilisé pour le prélèvement d'échantillons. Le solanésol représente environ 3% de la
masse de RSP de la FTA (voir [4] à [6]), ce qui le rend mesurable à des taux d'enfumage réalistes. Parmi les
marqueurs de la phase particulaire de la FTA disponibles (UVPM, FPM et solanésol), tous sont utilisés et
fiables, mais le solanésol est considéré comme meilleur. Il offre en effet la meilleure méthode de détermination
de la contribution des particules de FTA (FTA-PM) aux RSP (voir [7] à [15]).
Il est important de pouvoir quantifier cette contribution à l'aide d'un marqueur propre au tabac, car les RSP ne
sont pas spécifiques à la fumée de tabac. Les RSP constituent un indicateur indispensable de la qualité globale
de l'air. Aux États-Unis, le OSHA (Occupational Safety and Health Administration) a auparavant fixé à
5 000µg/m un niveau d'exposition tolérable (NET) de poussière inhalable sur le lieu de travail. Cependant, les
RSP émanent de diverses sources (voir [16]) et se sont révélées être des indicateurs inappropriés de la FTA
(voir [4] et [17] à [19]). Les UVPM et FPM sont utilisées comme des marqueurs plus sélectifs pour évaluer la
contribution de la fumée de tabac aux RSP. Cependant, elles peuvent surestimer cette contribution en raison de
l'interférence potentielle de sources de combustion non liées au tabac. Bien que les UVPM et les FPM soient
utiles pour les études de la qualité de l'air ambiant dans un lieu clos, le solanésol est un meilleur indicateur de
la contribution de la fumée de tabac aux RSP. La méthode d'essai décrite dans la présente Norme
internationale a été utilisée pour répartir les RSP en composants FTA et non FTA en définissant le rapport de
masse du solanésol par rapport aux RSP totales (voir [4], [6], [10], [11], [14], [15], [20] et [21]).
Le genre Nicotiana, dont le tabac est l'une des espèces, fait partie de la famille des plantes solanacées.
Comme le tabac, la plupart des plantes de cette famille, notamment celles qui contiennent des traces de
nicotine, contiennent du solanésol. La tomate, la pomme de terre, l'aubergine et le poivron en sont d'autres
exemples. La cuisson étant la seule source d'interférence possible, l'éventualité d'une interférence est
négligeable. Cependant, s'il existait une interférence de ce type, la masse de solanésol serait fortement biaisée
et la contribution de la FTA aux RSP surestimée. Il est supposé que la seule contribution mesurable de
solanésol dans un environnement clos provient de la combustion du tabac. En général, les concentrations en
solanésol sont comprises dans une plage allant de «non détecté» à 2µg/m dans divers environnements clos,
la plupart des niveaux étant situés en bas de cette plage.
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ISO 2003 – Tous droits réservés v
NORME INTERNATIONALE ISO 18144:2003(F)
Fumée de tabac ambiante — Estimation de sa contribution aux
particules en suspension respirables — Méthode basée sur le
solanésol
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale spécifie une méthode d'échantillonnage et de détermination des particules
en suspension respirables (RSP) et d'estimation de la fraction des RSP imputable à la fumée de tabac
ambiante (FTA). Cette méthode est applicable à des échantillonnages portatifs ou fixes. Elle est compatible
avec les déterminations de RSP par gravimétrie, de matière particulaire par ultraviolet (UVPM) et de matière
particulaire par fluorescence (FPM), qui servent également à estimer la contribution de la FTA aux RSP.
[3]
NOTE Pour davantage de détails, voir l'ISO 15593 .
2Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les
références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 648:1977, Verrerie de laboratoire — Pipettes à un trait
ISO 1042:1998, Verrerie de laboratoire — Fioles jaugées à un trait
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.
3.1
fumée de tabac ambiante
FTA
mélange de fumée du courant principal exhalée, diluée et vieillie et de fumée secondaire diluée et vieillie
3.2
particules en suspension respirables
RSP
particules qui, lorsqu'elles sont piégées par un dispositif d'échantillonnage sélectif en taille, se conforment à
une courbe d'efficacité de prélèvement comportant un point de coupe médian situé à un diamètre
aérodynamique de 4,0µm
[22]
NOTE Voir l'ISO 7708 .
3.3
particules de fumée de tabac ambiante
FTA-PM
phase particulaire de la FTA
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ISO 2003 – Tous droits réservés 1
3.4
matière particulaire représentée par le solanésol
Sol-PM
estimation de la contribution des FTA-PM aux RSP, à partir de la détermination d'un composé propre au tabac:
le solanésol
4Principe
Aspiration d'un volume d'air connu à travers un impacteur inertiel ou un cyclone séparant les particules à
4,0µm, ce qui sépare les RSP des particules en suspension totales. Aspiration de ce même volume d'air à
travers une cassette de filtration contenant un filtre à membrane en polytétrafluoroéthylène (PTFE). Piégeage
sur le filtre du solanésol, composant des RSP. Extraction du solanésol du filtre à l'aide de méthanol. Injection de
l'extrait dans un système de chromatographie liquide à haute performance (HPLC) doté d'un détecteur
ultraviolet (UV) de 205 nm d'absorbance. Comparaison de l'aire du pic de solanésol résultant avec les aires
obtenues par injection de solutions étalons de solanésol. Détermination de la masse de solanésol. Calcul de la
concentration de solanésol (µg/m ) à partir de la masse de solanésol et du volume d'air échantillonné, suivi du
calcul de la concentration de RSP imputable à la FTA, appelée Sol-PM, à partir de la concentration de solanésol
dans l'air ambiant et du rapport de masse solanésol-RSP dans la FTA, déterminé expérimentalement (voir [6],
[3]
[24] et [25]). Si nécessaire, calcul de la concentration totale de RSP (voir l'ISO 15593 ) pour la répartition des
RSP en fractions FTA et non FTA.
5 Limites et détection
La méthode spécifiée dans la présente Norme internationale permet d'estimer la teneur en solanésol dans les
limites suivantes. À une fréquence d'échantillonnage de 2,0 l/min, les limites de dé
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.