ISO 30011:2010

Workplace air — Determination of metals and metalloids in airborne particulate matter by inductively coupled plasma mass spectrometry

ISO 30011:2010 specifies a procedure for the use of quadrupole inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP‑MS) for analysing test solutions prepared from samples of airborne particulate matter collected as specified in ISO 15202‑1. Method development, performance checks, and a routine analysis method are specified. Test solutions for analysis by ISO 30011:2010 are prepared as specified in ISO 15202‑2. ISO 30011:2010 is applicable to the assessment of workplace exposure to metals and metalloids for comparison with limit values.

Air des lieux de travail — Détermination des métaux et métalloïdes dans les particules en suspension dans l'air par spectrométrie de masse avec plasma à couplage inductif

L'ISO 30011:2010 spécifie un mode opératoire permettant d'utiliser la spectrométrie de masse quadripolaire avec plasma à couplage inductif (ICP-MS) pour l'analyse de solutions d'essai préparées à partir d'échantillons de particules en suspension dans l'air prélevés comme spécifié dans l'ISO 15202-1. Le développement de la méthode, les vérifications de performances et une méthode d'analyse de routine sont spécifiés. Les solutions d'essai en vue d'une analyse conformément à l'ISO 30011:2010 sont préparées comme spécifié dans l'ISO 15202-2. L'ISO 30011:2010 est applicable pour l'évaluation de l'exposition des lieux de travail aux métaux et métalloïdes aux fins de comparaison à des valeurs limites.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 23-Sep-2010
• ICS: 13.040.30 - Workplace atmospheres
• Technical Committee: ISO/TC 146/SC 2 - Workplace atmospheres
• Drafting Committee: ISO/TC 146/SC 2/WG 2 - Inorganic particulate matter
• Current Stage: 9599 - Withdrawal of International Standard
• Start Date: 08-Aug-2025
• Completion Date: 09-Aug-2025

Relations

• Revised: ISO 30011:2025 - Workplace air — Determination of metals and metalloids in airborne particulate matter by inductively coupled plasma mass spectrometry
• Effective Date: 06-Jun-2022

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 30011
First edition
2010-10-01
Workplace air — Determination of metals
and metalloids in airborne particulate
matter by inductively coupled plasma
mass spectrometry
Air des lieux de travail — Détermination des métaux et métalloïdes
dans les particules en suspension dans l'air par spectrométrie de
masse avec plasma à couplage inductif

Reference number
©
ISO 2010
PDF disclaimer
This PDF file may contain embedded typefaces. In accordance with Adobe's licensing policy, this file may be printed or viewed but
shall not be edited unless the typefaces which are embedded are licensed to and installed on the computer performing the editing. In
downloading this file, parties accept therein the responsibility of not infringing Adobe's licensing policy. The ISO Central Secretariat
accepts no liability in this area.
Adobe is a trademark of Adobe Systems Incorporated.
Details of the software products used to create this PDF file can be found in the General Info relative to the file; the PDF-creation
parameters were optimized for printing. Every care has been taken to ensure that the file is suitable for use by ISO member bodies. In
the unlikely event that a problem relating to it is found, please inform the Central Secretariat at the address given below.

©  ISO 2010
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any means,
electronic or mechanical, including photocopying and microfilm, without permission in writing from either ISO at the address below or
ISO's member body in the country of the requester.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail [e-mail]
Web www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2010 – All rights reserved

Contents Page
Foreword .iv
Introduction.v
1 Scope.1
2 Normative references.2
3 Terms and definitions .2
3.1 General definitions .2
3.2 Analytical definitions .3
3.3 ICP-MS definitions.6
3.4 Statistical definitions .8
4 Principle.10
5 Requirements.10
6 Reagents.10
7 Laboratory apparatus.13
8 Procedure.13
8.1 Preparation of sample solutions.13
8.2 Method development.14
8.3 Instrument performance checks.18
8.4 Routine analysis .18
8.5 Estimation of detection and quantification limits .20
8.6 Quality control .20
8.7 Measurement uncertainty.21
9 Expression of results.22
10 Method performance .22
10.1 Method detection limits and quantification limits.22
10.2 Upper limits of the analytical range.22
10.3 Bias and precision.23
10.4 Measurement uncertainty.24
11 Test report.24
11.1 Test records .24
11.2 Laboratory report .25
Annex A (informative) ICP-MS principles and interferences .26
Annex B (informative) Guidance on maintenance of ICP-MS instrumentation .29
Annex C (informative) Recalculation of metal and metalloid in air concentrations to reference
conditions.31
Bibliography.32

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 30011 was prepared by Technical Committee ISO/TC 146, Air quality, Subcommittee SC 2, Workplace
atmospheres.
iv © ISO 2010 – All rights reserved

Introduction
The health of workers in many industries is at risk through exposure by inhalation of toxic metals and
metalloids. Industrial hygienists and other public health professionals need to determine the effectiveness of
measures taken to control workers' exposure, and this is generally achieved by taking workplace air
measurements. ISO 30011 has been published in order to make available a method for making valid ultra-
trace exposure measurements for a wide range of metals and metalloids in use in industry. It is intended for:
agencies concerned with health and safety at work; industrial hygienists and other public health professionals;
analytical laboratories; and industrial users of metals and metalloids and their workers.
ISO 30011 specifies a method for determination of the mass concentration of metals and metalloids in
workplace air using quadrupole inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS). For many metals
and metalloids, analysis by ICP-MS is advantageous when compared to methods such as inductively coupled
plasma atomic emission spectrometry, due to its sensitivity and the presence of fewer spectral interferences.
ISO 30011 gives requirements and test methods for analysis of sample solutions by ICP-MS. Users of
ISO 30011 are referred to ISO 15202-1 for collection of samples of airborne particulate matter and to
ISO 15202-2 for procedures for preparing sample solutions for analysis by ICP-MS.
It has been assumed in the drafting of ISO 30011 that the execution of its provisions, and the interpretation of
the results obtained, are entrusted to appropriately qualified and experienced people.

INTERNATIONAL STANDARD ISO 30011:2010(E)

Workplace air — Determination of metals and metalloids in
airborne particulate matter by inductively coupled plasma mass
spectrometry
1 Scope
This International Standard specifies a procedure for the use of quadrupole inductively coupled plasma mass
spectrometry (ICP-MS) for analysing test solutions prepared from samples of airborne particulate matter
collected as specified in ISO 15202-1. Method development, performance checks, and a routine analysis
method are specified.
Test solutions for analysis by this International Standard are prepared as specified in ISO 15202-2.
This International Standard is applicable to the assessment of workplace exposure to metals and metalloids
[10] [8]
for comparison with limit values (see e.g. EN 689 , ASTM E1370 ).
The following is a non-exclusive list of metals and metalloids for which limit values have been set (see
Reference [15]) and for which one or more of the sample preparation methods specified in ISO 15202-2 and
the analytical procedure described in this International Standard are applicable. However, there is no
information available on the effectiveness of any of these sample preparation methods for those elements
listed in italics.
aluminium caesium lead platinum tungsten
antimony chromium lithium potassium uranium
arsenic cobalt magnesium rhodium vanadium
barium copper manganese selenium yttrium
beryllium gallium mercury silver zinc
bismuth germanium molybdenum sodium zirconium
boron hafnium nickel tellurium
cadmium indium niobium thallium
calcium iron phosphorus tin
This International Standard is not applicable to determination of elemental mercury, since mercury vapour is
not collected using the sampling method specified in ISO 15202-1.
The procedure is suitable for assessment of exposure against the long-term exposure limits for most of the
−1
metals and metalloids listed above when sampling at a typical flow rate of 2 l min for sampling times in the
range 0,5 h to 8 h and for assessment of exposure against the short-term exposure limits, where applicable.
The procedure is subject to no significant spectral interferences (see A.3), provided that suitable analytical
isotopes are used. However, inadequate matrix-matching can adversely affect results.
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 1042, Laboratory glassware — One-mark volumetric flasks
ISO 3585, Borosilicate glass 3.3 — Properties
ISO 8655-1, Piston-operated volumetric apparatus — Part 1: Terminology, general requirements and user
recommendations
ISO 8655-2, Piston-operated volumetric apparatus — Part 2: Piston pipettes
ISO 8655-5, Piston-operated volumetric apparatus — Part 5: Dispensers
ISO 8655-6, Piston-operated volumetric apparatus — Part 6: Gravimetric methods for the determination of
measurement error
ISO 15202-1, Workplace air — Determination of metals and metalloids in airborne particulate matter by
inductively coupled plasma atomic emission spectrometry — Part 1: Sampling
ISO 15202-2:—, Workplace air — Determination of metals and metalloids in airborne particulate matter by
inductively coupled plasma atomic emission spectrometry — Part 2: Sample preparation
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1 General definitions
3.1.1
breathing zone
〈general definition〉 space around the worker's face from where he or she takes his or her breath
[11]
NOTE Adapted from EN 1540:— , 2.4.5.
3.1.2
breathing zone
〈technical definition〉 hemisphere (generally accepted to be 0,3 m in radius) extending in front of the human
face, centred on the midpoint of a line joining the ears; the base of the hemisphere is a plane through this line,
the top of the head, and the larynx
NOTE 1 The definition is not applicable when respiratory protective equipment is used.
[11]
NOTE 2 Adapted from EN 1540:— , 2.4.5.
3.1.3
chemical agent
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 30011
Première édition
2010-10-01
Air des lieux de travail — Détermination
des métaux et métalloïdes dans les
particules en suspension dans l'air par
spectrométrie de masse avec plasma à
couplage inductif
Workplace air — Determination of metals and metalloids in airborne
particulate matter by inductively coupled plasma mass spectrometry

Numéro de référence
©
ISO 2010
PDF – Exonération de responsabilité
Le présent fichier PDF peut contenir des polices de caractères intégrées. Conformément aux conditions de licence d'Adobe, ce fichier
peut être imprimé ou visualisé, mais ne doit pas être modifié à moins que l'ordinateur employé à cet effet ne bénéficie d'une licence
autorisant l'utilisation de ces polices et que celles-ci y soient installées. Lors du téléchargement de ce fichier, les parties concernées
acceptent de fait la responsabilité de ne pas enfreindre les conditions de licence d'Adobe. Le Secrétariat central de l'ISO décline toute
responsabilité en la matière.
Adobe est une marque déposée d'Adobe Systems Incorporated.
Les détails relatifs aux produits logiciels utilisés pour la création du présent fichier PDF sont disponibles dans la rubrique General Info
du fichier; les paramètres de création PDF ont été optimisés pour l'impression. Toutes les mesures ont été prises pour garantir
l'exploitation de ce fichier par les comités membres de l'ISO. Dans le cas peu probable où surviendrait un problème d'utilisation,
veuillez en informer le Secrétariat central à l'adresse donnée ci-dessous.

DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT

Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, 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 et les microfilms, sans l'accord écrit
de l'ISO à l'adresse ci-après ou du comité membre de l'ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail [e-mail]
Web www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2010 – Tous droits réservés

Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction.v
1 Domaine d'application .1
2 Références normatives.2
3 Termes et définitions .2
3.1 Définitions générales .2
3.2 Définitions relatives à l'analyse .3
3.3 Définitions relatives à l'ICP-MS.6
3.4 Définitions relatives aux statistiques .8
4 Principe.10
5 Exigences.10
6 Réactifs.10
7 Appareillage .13
8 Mode opératoire.14
8.1 Préparation des solutions d'échantillon .14
8.2 Développement de la méthode .14
8.3 Vérifications des performances de l'instrument .19
8.4 Analyse de routine .20
8.5 Estimation des limites de détection et de quantification.21
8.6 Contrôle de la qualité .22
8.7 Incertitude de mesure .23
9 Expression des résultats.23
10 Performances de la méthode .24
10.1 Limites de détection et de quantification de la méthode .24
10.2 Limites supérieures de la gamme d'analyse .25
10.3 Biais et fidélité .25
10.4 Incertitude de mesure .25
11 Rapport d'essai.26
11.1 Procès-verbal de l'essai.26
11.2 Rapport de laboratoire.27
Annexe A (informative) Principes de l'ICP-MS et interférences.28
Annexe B (informative) Recommandations relatives à la maintenance des instruments d'ICP-MS.31
Annexe C (informative) Nouveau calcul des concentrations de métaux et de métalloïdes dans l'air
pour les conditions de référence.34
Bibliographie.35

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 30011 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 146, Qualité de l'air, sous-comité SC 2,
Atmosphères des lieux de travail.

iv © ISO 2010 – Tous droits réservés

Introduction
Dans de nombreuses industries, la santé des travailleurs peut être affectée par l'exposition par inhalation aux
métaux et métalloïdes toxiques. Les hygiénistes industriels et autres professionnels de la santé publique ont
besoin de déterminer l'efficacité des mesures prises pour contrôler l'exposition des travailleurs, et cela
s'effectue en général en faisant des mesurages de l'air du lieu de travail. L'ISO 30011 a été publiée afin de
fournir une méthode permettant d'effectuer des mesurages d'exposition aux ultra-traces, valides pour une
vaste gamme de métaux et de métalloïdes utilisés dans l'industrie. Elle est destinée: aux agences concernées
par l'hygiène et la sécurité du travail, aux hygiénistes industriels et aux autres professionnels de la santé
publique, aux laboratoires d'analyse, aux industriels utilisateurs de métaux et de métalloïdes et à leurs
employés.
L'ISO 30011 spécifie une méthode de détermination de la concentration en masse des métaux et métalloïdes
dans l'air des lieux de travail par spectrométrie de masse quadripolaire avec plasma à couplage inductif
(ICP-MS). Pour de nombreux métaux et métalloïdes, l'analyse par ICP-MS est plus avantageuse que des
méthodes telles que la spectrométrie d'émission atomique avec plasma à couplage inductif, en raison de sa
sensibilité et de la présence de moins d'interférences spectrales.
L'ISO 30011 fournit les exigences et les méthodes d'essai pour l'analyse de solutions d'échantillon par
ICP-MS. Les utilisateurs de l'ISO 30011 sont invités à se référer à l'ISO 15202-1 pour le prélèvement
d'échantillons de particules en suspension dans l'air et à l'ISO 15202-2 pour les modes opératoires de
préparation des solutions d'échantillon en vue d'une analyse par ICP-MS.
Lors de l'élaboration de l'ISO 30011, il a été supposé que les personnes chargées de l'exécution de ses
dispositions et de l'interprétation des résultats obtenus possèdent la qualification et l'expérience appropriées.

NORME INTERNATIONALE ISO 30011:2010(F)

Air des lieux de travail — Détermination des métaux et
métalloïdes dans les particules en suspension dans l'air par
spectrométrie de masse avec plasma à couplage inductif
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale spécifie un mode opératoire permettant d'utiliser la spectrométrie de masse
quadripolaire avec plasma à couplage inductif (ICP-MS) pour l'analyse de solutions d'essai préparées à partir
d'échantillons de particules en suspension dans l'air prélevés comme spécifié dans l'ISO 15202-1. Le
développement de la méthode, les vérifications de performances et une méthode d'analyse de routine sont
spécifiés.
Les solutions d'essai en vue d'une analyse conformément à la présente Norme internationale sont préparées
comme spécifié dans l'ISO 15202-2.
La présente Norme internationale est applicable pour l'évaluation de l'exposition des lieux de travail aux
[10]
métaux et métalloïdes aux fins de comparaison à des valeurs limites (voir par exemple l'EN 689 ,
[8]
l'ASTM E1370 ).
La liste suivante est une énumération non exhaustive de métaux et de métalloïdes pour lesquels des valeurs
limites ont été fixées (voir la Référence [15]) et pour lesquels une ou plusieurs des méthodes de préparation
des échantillons spécifiées dans l'ISO 15202-2 et le mode opératoire d'analyse décrit dans la présente Norme
internationale sont applicables. Néanmoins, pour les éléments indiqués en italique, aucune information n'est
disponible concernant l'efficacité de ces méthodes de préparation des échantillons.
aluminium césium plomb platine tungstène
antimoine chrome lithium potassium uranium
arsenic cobalt magnésium rhodium vanadium
baryum cuivre manganèse sélénium yttrium
béryllium gallium mercure argent zinc
bismuth germanium molybdène sodium zirconium
bore hafnium nickel tellure
cadmium indium niobium thallium
calcium fer phosphore étain
La présente Norme internationale n'est pas applicable à la détermination du mercure élémentaire, car la
vapeur de mercure n'est pas recueillie en utilisant la méthode de prélèvement spécifiée dans l'ISO 15202-1.
Le mode opératoire est adapté à l'évaluation de l'exposition par rapport aux limites d'exposition à long terme
pour la plupart des métaux et métalloïdes énumérés ci-dessus lorsque le prélèvement est effectué à un débit
−1
type de 2 l min pendant une durée de prélèvement comprise entre 0,5 h et 8 h, et à l'évaluation de
l'exposition par rapport aux limites d'exposition à court terme, le cas échéant.
Le mode opératoire ne subit aucune interférence spectrale significative (voir A.3), à condition d'utiliser des
isotopes appropriés lors de l'analyse. Néanmoins, un appariement inadéquat des matrices peut altérer les
résultats.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les
références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 1042, Verrerie de laboratoire — Fioles jaugées à un trait
ISO 3585, Verre borosilicaté 3.3 — Propriétés
ISO 8655-1, Appareils volumétriques à piston — Partie 1: Définitions, exigences générales et
recommandations pour l'utilisateur
ISO 8655-2, Appareils volumétriques à piston — Partie 2: Pipettes à piston
ISO 8655-5, Appareils volumétriques à piston — Partie 5: Dispenseurs
ISO 8655-6, Appareils volumétriques à piston — Partie 6: Méthodes gr
...