ISO 16000-4:2004
(Main)Indoor air — Part 4: Determination of formaldehyde — Diffusive sampling method
Indoor air — Part 4: Determination of formaldehyde — Diffusive sampling method
ISO 16000-4:2004 specifies a diffusive sampler/solvent desorption/high performance liquid chromatography (HPLC) method for the determination of formaldehyde in indoor air. The test method is applicable to the measurement of formaldehyde in indoor air over the range from 0,001 mg/m3 to 1,0 mg/m3 for a sampling period of between 24 h and 72 h. For sampling periods of 24 h, the applicable concentration range is 0,003 mg/m3 to 1 mg/m3, and for 72 h it is 0,001 mg/m3 to 0,33 mg/m3. The method is suitable for measurements in atmospheres of up to 80 % relative humidity and for monitoring at air velocities as low as 0,02 m/s. Potential interferences, including those due to the presence of other carbonyl compounds, should be eliminated by the chromatographic step in the method. The sampling method gives a time-weighted average result.
Air intérieur — Partie 4: Dosage du formaldéhyde — Méthode par échantillonnage diffusif
L'ISO 16000-4:2004 spécifie une méthode par échantillonnage diffusif/désorption de solvant / chromatographie en phase liquide à haute performance (HPLC) pour le dosage du formaldéhyde dans l'air intérieur. La méthode d'essai s'applique au mesurage du formaldéhyde dans l'air intérieur sur la gamme comprise entre 0,001 mg/m3 et 1,0 mg/m3 pour une période d'échantillonnage comprise entre 24 h et 72 h. Pour des périodes d'échantillonnage de 24 h, la gamme de concentration applicable est comprise entre 0,003 mg/m3 et 1 mg/m3; pour des périodes de 72 h, elle est comprise entre 0,001 mg/m3 et 0,33 mg/m3. La méthode convient à des mesurages réalisés dans des atmosphères contenant jusqu'à 80 % d'humidité relative et à des vitesses d'air de l'ordre de 0,02 m/s. Il convient que l'étape de chromatographie prévue dans la méthode permette d'éliminer les interférences potentielles, notamment celles dues à la présence d'autres composés carbonylés. La méthode d'échantillonnage fournit un résultat moyen intégré dans le temps.
Notranji zrak – 4. del: Določevanje formaldehida - Difuzijska metoda vzorčenja
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 16000-4
First edition
2004-05-15
Indoor air —
Part 4:
Determination of formaldehyde —
Diffusive sampling method
Air intérieur —
Partie 4: Dosage du formaldéhyde — Méthode par échantillonnage
diffusif
Reference number
ISO 16000-4:2004(E)
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ISO 2004
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ISO 16000-4:2004(E)
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ii ISO 2004 – All rights reserved
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ISO 16000-4:2004(E)
Contents Page
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Principle . 1
4 Reagents . 2
5 Apparatus . 3
6 Sampling . 4
7 Procedure . 4
7.1 Desorption and sample preparation . 4
7.2 Calibration . 4
7.3 HPLC analysis . 4
7.4 Determination of sample concentration . 5
7.5 Storage . 6
7.6 Determination of desorption efficiency . 6
8 Calculations . 6
8.1 Amount of DNPH-formaldehyde on the filter . 6
8.2 Concentration of formaldehyde in air . 6
9 Report . 7
10 Precision and uncertainty of the method . 7
11 Quality control . 7
Annex A (informative) Typical design of the diffusive sampler . 8
Bibliography . 9
©
ISO 2004 – All rights reserved iii
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ISO 16000-4:2004(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 16000-4 was prepared by Technical Committee ISO/TC 146, Air quality, Subcommittee SC 6, Indoor air.
ISO 16000 consists of the following parts, under the general title Indoor air:
— Part 2: Sampling strategy for formaldehyde
— Part 3: Determination of formaldehyde and other carbonyl compounds — Active sampling method
— Part 4: Determination of formaldehyde — Diffusive sampling method
— Part 6: Determination of volatile organic compounds in indoor and test chamber air by active sampling on
Tenax TA sorbent, thermal desorption and gas chromatography using MS/FID
The following parts are in preparation
— Part 1: General aspects of sampling strategy
— Part 5: Measurement strategy for volatile organic compounds (VOCs) (in preparation)
— Part 7: Sampling strategy for determination of airborne asbestos fibre concentrations (in preparation)
— Part 8: Ventilation rate measurement
— Part 9: Determination of the emission of volatile organic compounds — Emission test chamber method
— Part 10: Determination of the emission of volatile organic compounds — Emission test cell method
— Part 11: Determination of the emission of volatile organic compounds — Sampling, storage of samples and
preparation of test specimens
©
iv ISO 2004 – All rights reserved
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ISO 16000-4:2004(E)
Introduction
Formaldehyde has a high potential toxicity, and therefore its determination is of interest as an indoor air
pollutant.
ISO 16000-1 gives general requirements relating to the measurement of indoor air pollutants and the important
conditions to be observed before or during the sampling of individual pollutants or groups of pollutants. Aspects
of the determination (sampling and analysis) and the sampling strategy of specific pollutants or groups of
pollutants are described in the other parts of ISO 16000.
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ISO 2004 – All rights reserved v
---------------------- Page: 5 ----------------------
.
vi
---------------------- Page: 6 ----------------------
INTERNATIONAL STANDARD ISO 16000-4:2004(E)
Indoor air —
Part 4:
Determination of formaldehyde — Diffusive sampling method
1Scope
This part of ISO16000 specifies a diffusive sampler/solvent desorption/high performance liquid
chromatography (HPLC) method for the determination of formaldehyde in indoor air.
1)
The test method is applicable to the measurement of formaldehyde in indoor air over the range from
3 3
0,001 mg/m 1,0 mg/m 24 h 72 h 24 h
to for a sampling period of between and . For sampling periods of , the
3 3 3 3
applicable concentration range is 0,003 mg/m to 1 mg/m , and for 72 h it is 0,001 mg/m to 0,33 mg/m .
The method is suitable for measurements in atmospheres of up to 80 % relative humidity and for monitoring at
air velocities as low as . Potential interferences, including those due to the presence of other carbonyl
0,02 m/s
compounds, should be eliminated by the chromatographic step in the method. The sampling method gives a
time-weighted average result.
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 16000-2, Indoor air — Part 2: Sampling strategy for formaldehyde
ISO 16000-3:2001, Indoor air — Part 3: Determination of formaldehyde and other carbonyl compounds —
Active sampling method
ISO/IEC 17025, General requirements for the competence of testing and calibration laboratories
EN 13528-2, Ambient air quality — Diffusive samplers for the determination of concentrations of gases and
vapours — Requirements and test methods — Part 2: Specific requirements and test methods
3 Principle
The diffusive sampler is exposed to air for a defined time period. The rate of sampling depends on the diffusion
coefficient of formaldehyde, and is proportional to the cross-sectional area of the opening of the monitor and
inversely proportional to the length of the diffusion zone of the monitor. This rate is known as the diffusive
uptake rate of the sampler, and has been determined by prior calibration in a standard atmosphere. The
formaldehyde vapour migrates into the sampler by diffusion and is collected on a strip of cellulose paper loaded
with silica gel, which has been coated with 2,4-dinitrophenylhydrazine (DNPH) and phosphoric acid. A stable
hydrazone is formed which can be desorbed by acetonitrile and the solution analysed by means of a high
performance liquid chromatograph (HPLC) equipped with an ultraviolet (UV) detector. The diffusive sampler
may also be used for personal sampling, for which purpose it is attached to the clothing of the person being
monitored.
1) Instead of the nomenclature according to IUPAC regulations (e.g. methanal), the more common names (e.g.
formaldehyde) are used in this part of ISO 16000.
©
ISO 2004 – All rights reserved 1
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ISO 16000-4:2004(E)
4Reagents
WARNING — This part of ISO 16000 does not purport to address all the safety concerns, if any,
associated with its use. It is the responsibility of the user of this part of ISO 16000 to establish
appropriate safety and health practices and determine the applicability of regulatory limitations prior to
use.
During the analysis use only chemicals of recognized grade.
4.1 2,4-dinitrophenylhydrazine, recrystallized at least twice with UV-grade acetonitrile (4.2) before use.
4.2 Acetonitrile, HPLC UV-grade (each batch of solvent should be tested before use).
4.3 Concentrated hydrochloric acid, 36,5 % to 38 % (mass fraction), ρ = 1,19 kg/l.
4.4 Nitrogen, high purity grade (best source).
4.5 Water, HPLC grade.
4.6 Formaldehyde, 37 % solution (mass fraction).
4.7 Ethanol, 95 % (mass fraction).
4.8 Methanol, HPLC-grade.
4.9 Phosphoric acid, (mass fraction).
85 %
4.10 Glycerin, .
20 %
4.11 Formaldehyde dinitrophenyl hydrazone (DNPH-formaldehyde).
WARNING — 2,4-dinitrophenylhydrazine is explosive in the dry state. Handle with extreme care. It is
also toxic (LD rat = 654 mg/kg), has been shown to be mutagenic in some tests, and is irritating to the
50
eyes and skin.
Weigh 2 g of 2,4-dinitrophenylhydrazine (4.1) and place in a 500 ml flask. Add 10 ml of concentrated
hydrochloric acid (HCI) (4.3) with stirring. Dissolve the yellow precipitate formed in 200 ml of ethanol (4.7). Filter
the solution to remove undissolved hydrazine hydrochloride (DNPH· HCl). To the filtered solution add 0,8 ml.
37 % formaldehyde. Collect by filtration the yellowish DNPH-formaldehyde precipitate formed, and wash with
5ml cold ethanol. Recrystallize the precipitate twice from hot ethanol and allow to dry in air. Check the purity of
◦
the DNPH-formaldehyde derivative by melting-point determination (166 C) or HPLC analysis (purity of > 99 %
mass fraction). If the impurity level is not acceptable, recrystallize the derivative in ethanol. Repeat the purity
check and recrystallization as necessary until an acceptable level of purity (for example, 99 % mass fraction) is
◦
achieved. The DNPH-formaldehyde derivative should be stored under refrigeration (4 C) and protected from
light. It should be stable for at least six months.
NOTE Storage under nitrogen or argon further prolongs the lifetime of the derivative. DNPH derivatives of formaldehyde for
use as standards are commercially available both in the form of pure crystals and as individual or mixed stock solutions in
acetonitrile.
4.12 DNPH-formaldehyde calibration standards.
Accurately weigh about 10 mg of DNPH-formaldehyde derivative (4.11), place in a 100-ml volumetric flask, and
fill to the mark with acetonitrile (4.2). Shake the flask until the crystals are dissolved. Prepare a minimum of five
calibration standards in the range 1µg/ml to 140µg/ml (equivalent to 0,14µg/ml to 20µg/ml formaldehyde) by
dilution of aliquots of the DNPH-formaldehyde solution with acetonitrile.
Store all standard solutions in tightly capped containers in a refrigerator and protected from light. Allow them to
equilibrate to room temperature before use. They should be replaced after four weeks.
©
2 ISO 2004 – All rights reserved
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ISO 16000-4:2004(E)
4.13 DNPH coating solution.
Weigh 900 mg of DNPH· HCl that has been recrystallized twice from HCI (c = 4 mol/l) into a flask. Add 1,7 ml
of concentrated phosphoric acid (4.9), 5 ml glycerin in ethanol (4.10), and 180 ml of acetonitrile (4.2).
4.14 Coated silica gel filter.
The uncoated filter, a cellulose paper loaded with silica gel, is commercially available in rolls from which
required sizes can be cut. The size of the coated silica gel filter depends on the construction of the diffusive
sampler. For example, for a sampler requiring a 20 mm× 45 mm filter, add 0,5 ml of DNPH coating solution
◦
(4.13) dropwise to the filter using a pipette. Dry the coated filters on a glass surface in an oven at 85 C for
15 min. For other filter sizes, adjust the volume of coating solution accordingly. Place the coated filter in the
diffusive sampler (5.1). An additional coated filter is enclosed in a metal gauze and this is used to absorb any
formaldehyde in the air in the container used for storage of the diffusive sampler (see Clause 6). Coated silica
◦
gel filters have been found to be stable for at least six months when stored at 4 C in the absence of light.
Blank coated filters prepared and stored according to this part of ISO 16000 should contain less than 0,7µg of
DNPH-formaldehyde per filter of dimension 20 mm× 20 mm (equivalent to 0,1µg of formaldehyde).
NOTE This part of ISO 16000 instructs the user on how to prepare a coated filter for use in a sampler, but commercially
available samplers that contain a prepared filter can have the advantage of more uniform manufacture and potentially lower
blank levels. For the design of commercial samplers, see Annex A and the Bibliography.
5 Apparatus
Ordinary laboratory apparatus and the following.
5.1 Diffusive sampler.
Commercially available or laboratory constructed devices may be used provided they meet the performance
re
...
SLOVENSKI STANDARD
SIST ISO 16000-4:2004
01-december-2004
1RWUDQML]UDN±GHO 'RORþHYDQMHIRUPDOGHKLGD'LIX]LMVNDPHWRGDY]RUþHQMD
Indoor air -- Part 4: Determination of formaldehyde -- Diffusive sampling method
Air intérieur -- Partie 4: Dosage du formaldéhyde -- Méthode par échantillonnage diffusif
Ta slovenski standard je istoveten z: ISO 16000-4:2004
ICS:
13.040.20 Kakovost okoljskega zraka Ambient atmospheres
SIST ISO 16000-4:2004 en
2003-01.Slovenski inštitut za standardizacijo. Razmnoževanje celote ali delov tega standarda ni dovoljeno.
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SIST ISO 16000-4:2004
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SIST ISO 16000-4:2004
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 16000-4
First edition
2004-05-15
Indoor air —
Part 4:
Determination of formaldehyde —
Diffusive sampling method
Air intérieur —
Partie 4: Dosage du formaldéhyde — Méthode par échantillonnage
diffusif
Reference number
ISO 16000-4:2004(E)
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ISO 2004
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SIST ISO 16000-4:2004
ISO 16000-4:2004(E)
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SIST ISO 16000-4:2004
ISO 16000-4:2004(E)
Contents Page
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Principle . 1
4 Reagents . 2
5 Apparatus . 3
6 Sampling . 4
7 Procedure . 4
7.1 Desorption and sample preparation . 4
7.2 Calibration . 4
7.3 HPLC analysis . 4
7.4 Determination of sample concentration . 5
7.5 Storage . 6
7.6 Determination of desorption efficiency . 6
8 Calculations . 6
8.1 Amount of DNPH-formaldehyde on the filter . 6
8.2 Concentration of formaldehyde in air . 6
9 Report . 7
10 Precision and uncertainty of the method . 7
11 Quality control . 7
Annex A (informative) Typical design of the diffusive sampler . 8
Bibliography . 9
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ISO 16000-4:2004(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 16000-4 was prepared by Technical Committee ISO/TC 146, Air quality, Subcommittee SC 6, Indoor air.
ISO 16000 consists of the following parts, under the general title Indoor air:
— Part 2: Sampling strategy for formaldehyde
— Part 3: Determination of formaldehyde and other carbonyl compounds — Active sampling method
— Part 4: Determination of formaldehyde — Diffusive sampling method
— Part 6: Determination of volatile organic compounds in indoor and test chamber air by active sampling on
Tenax TA sorbent, thermal desorption and gas chromatography using MS/FID
The following parts are in preparation
— Part 1: General aspects of sampling strategy
— Part 5: Measurement strategy for volatile organic compounds (VOCs) (in preparation)
— Part 7: Sampling strategy for determination of airborne asbestos fibre concentrations (in preparation)
— Part 8: Ventilation rate measurement
— Part 9: Determination of the emission of volatile organic compounds — Emission test chamber method
— Part 10: Determination of the emission of volatile organic compounds — Emission test cell method
— Part 11: Determination of the emission of volatile organic compounds — Sampling, storage of samples and
preparation of test specimens
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iv ISO 2004 – All rights reserved
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SIST ISO 16000-4:2004
ISO 16000-4:2004(E)
Introduction
Formaldehyde has a high potential toxicity, and therefore its determination is of interest as an indoor air
pollutant.
ISO 16000-1 gives general requirements relating to the measurement of indoor air pollutants and the important
conditions to be observed before or during the sampling of individual pollutants or groups of pollutants. Aspects
of the determination (sampling and analysis) and the sampling strategy of specific pollutants or groups of
pollutants are described in the other parts of ISO 16000.
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ISO 2004 – All rights reserved v
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SIST ISO 16000-4:2004
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SIST ISO 16000-4:2004
INTERNATIONAL STANDARD ISO 16000-4:2004(E)
Indoor air —
Part 4:
Determination of formaldehyde — Diffusive sampling method
1Scope
This part of ISO16000 specifies a diffusive sampler/solvent desorption/high performance liquid
chromatography (HPLC) method for the determination of formaldehyde in indoor air.
1)
The test method is applicable to the measurement of formaldehyde in indoor air over the range from
3 3
0,001 mg/m 1,0 mg/m 24 h 72 h 24 h
to for a sampling period of between and . For sampling periods of , the
3 3 3 3
applicable concentration range is 0,003 mg/m to 1 mg/m , and for 72 h it is 0,001 mg/m to 0,33 mg/m .
The method is suitable for measurements in atmospheres of up to 80 % relative humidity and for monitoring at
air velocities as low as . Potential interferences, including those due to the presence of other carbonyl
0,02 m/s
compounds, should be eliminated by the chromatographic step in the method. The sampling method gives a
time-weighted average result.
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 16000-2, Indoor air — Part 2: Sampling strategy for formaldehyde
ISO 16000-3:2001, Indoor air — Part 3: Determination of formaldehyde and other carbonyl compounds —
Active sampling method
ISO/IEC 17025, General requirements for the competence of testing and calibration laboratories
EN 13528-2, Ambient air quality — Diffusive samplers for the determination of concentrations of gases and
vapours — Requirements and test methods — Part 2: Specific requirements and test methods
3 Principle
The diffusive sampler is exposed to air for a defined time period. The rate of sampling depends on the diffusion
coefficient of formaldehyde, and is proportional to the cross-sectional area of the opening of the monitor and
inversely proportional to the length of the diffusion zone of the monitor. This rate is known as the diffusive
uptake rate of the sampler, and has been determined by prior calibration in a standard atmosphere. The
formaldehyde vapour migrates into the sampler by diffusion and is collected on a strip of cellulose paper loaded
with silica gel, which has been coated with 2,4-dinitrophenylhydrazine (DNPH) and phosphoric acid. A stable
hydrazone is formed which can be desorbed by acetonitrile and the solution analysed by means of a high
performance liquid chromatograph (HPLC) equipped with an ultraviolet (UV) detector. The diffusive sampler
may also be used for personal sampling, for which purpose it is attached to the clothing of the person being
monitored.
1) Instead of the nomenclature according to IUPAC regulations (e.g. methanal), the more common names (e.g.
formaldehyde) are used in this part of ISO 16000.
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ISO 16000-4:2004(E)
4Reagents
WARNING — This part of ISO 16000 does not purport to address all the safety concerns, if any,
associated with its use. It is the responsibility of the user of this part of ISO 16000 to establish
appropriate safety and health practices and determine the applicability of regulatory limitations prior to
use.
During the analysis use only chemicals of recognized grade.
4.1 2,4-dinitrophenylhydrazine, recrystallized at least twice with UV-grade acetonitrile (4.2) before use.
4.2 Acetonitrile, HPLC UV-grade (each batch of solvent should be tested before use).
4.3 Concentrated hydrochloric acid, 36,5 % to 38 % (mass fraction), ρ = 1,19 kg/l.
4.4 Nitrogen, high purity grade (best source).
4.5 Water, HPLC grade.
4.6 Formaldehyde, 37 % solution (mass fraction).
4.7 Ethanol, 95 % (mass fraction).
4.8 Methanol, HPLC-grade.
4.9 Phosphoric acid, (mass fraction).
85 %
4.10 Glycerin, .
20 %
4.11 Formaldehyde dinitrophenyl hydrazone (DNPH-formaldehyde).
WARNING — 2,4-dinitrophenylhydrazine is explosive in the dry state. Handle with extreme care. It is
also toxic (LD rat = 654 mg/kg), has been shown to be mutagenic in some tests, and is irritating to the
50
eyes and skin.
Weigh 2 g of 2,4-dinitrophenylhydrazine (4.1) and place in a 500 ml flask. Add 10 ml of concentrated
hydrochloric acid (HCI) (4.3) with stirring. Dissolve the yellow precipitate formed in 200 ml of ethanol (4.7). Filter
the solution to remove undissolved hydrazine hydrochloride (DNPH· HCl). To the filtered solution add 0,8 ml.
37 % formaldehyde. Collect by filtration the yellowish DNPH-formaldehyde precipitate formed, and wash with
5ml cold ethanol. Recrystallize the precipitate twice from hot ethanol and allow to dry in air. Check the purity of
◦
the DNPH-formaldehyde derivative by melting-point determination (166 C) or HPLC analysis (purity of > 99 %
mass fraction). If the impurity level is not acceptable, recrystallize the derivative in ethanol. Repeat the purity
check and recrystallization as necessary until an acceptable level of purity (for example, 99 % mass fraction) is
◦
achieved. The DNPH-formaldehyde derivative should be stored under refrigeration (4 C) and protected from
light. It should be stable for at least six months.
NOTE Storage under nitrogen or argon further prolongs the lifetime of the derivative. DNPH derivatives of formaldehyde for
use as standards are commercially available both in the form of pure crystals and as individual or mixed stock solutions in
acetonitrile.
4.12 DNPH-formaldehyde calibration standards.
Accurately weigh about 10 mg of DNPH-formaldehyde derivative (4.11), place in a 100-ml volumetric flask, and
fill to the mark with acetonitrile (4.2). Shake the flask until the crystals are dissolved. Prepare a minimum of five
calibration standards in the range 1µg/ml to 140µg/ml (equivalent to 0,14µg/ml to 20µg/ml formaldehyde) by
dilution of aliquots of the DNPH-formaldehyde solution with acetonitrile.
Store all standard solutions in tightly capped containers in a refrigerator and protected from light. Allow them to
equilibrate to room temperature before use. They should be replaced after four weeks.
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2 ISO 2004 – All rights reserved
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SIST ISO 16000-4:2004
ISO 16000-4:2004(E)
4.13 DNPH coating solution.
Weigh 900 mg of DNPH· HCl that has been recrystallized twice from HCI (c = 4 mol/l) into a flask. Add 1,7 ml
of concentrated phosphoric acid (4.9), 5 ml glycerin in ethanol (4.10), and 180 ml of acetonitrile (4.2).
4.14 Coated silica gel filter.
The uncoated filter, a cellulose paper loaded with silica gel, is commercially available in rolls from which
required sizes can be cut. The size of the coated silica gel filter depends on the construction of the diffusive
sampler. For example, for a sampler requiring a 20 mm× 45 mm filter, add 0,5 ml of DNPH coating solution
◦
(4.13) dropwise to the filter using a pipette. Dry the coated filters on a glass surface in an oven at 85 C for
15 min. For other filter sizes, adjust the volume of coating solution accordingly. Place the coated filter in the
diffusive sampler (5.1). An additional coated filter is enclosed in a metal gauze and this is used to absorb any
formaldehyde in the air in the container used for storage of the diffusive sampler (see Clause 6). Coated silica
◦
gel filters have been found to be stable for at least six months when stored at 4 C in the absence of light.
Blank coated filters prepared and stored according to this part of ISO 16000 should contain less than 0,7µg of
DNPH-formaldehyde per filter of dimension 20 mm× 20 mm (equivalent to 0,1µg of formaldehyde).
NOTE This part of ISO 16000 instructs the user on how to prep
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 16000-4
Première édition
2004-05-15
Air intérieur —
Partie 4:
Dosage du formaldéhyde — Méthode par
échantillonnage diffusif
Indoor air —
Part 4: Determination of formaldehyde — Diffusive sampling method
Numéro de référence
ISO 16000-4:2004(F)
© ISO 2004
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ISO 16000-4:2004(F)
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Version française parue en 2005
Publié en Suisse
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ISO 16000-4:2004(F)
Sommaire Page
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Principe . 1
4 Réactifs . 2
5 Appareillage . 3
6 Échantillonnage . 4
7 Mode opératoire . 4
8 Calculs . 7
9 Rapport d'essai . 7
10 Fidélité et incertitude de la méthode . 8
11 Contrôle de qualité . 8
Annexe A (informative) Conception typique d'un préleveur par diffusion . 9
Bibliographie . 10
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ISO 16000-4:2004(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 16000-4 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 146, Qualité de l'air, sous-comité SC 6, Air
intérieur.
L'ISO 16000 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Air intérieur:
— Partie 2: Stratégie d'échantillonnage du formaldéhyde
— Partie 3: Dosage du formaldéhyde et d'autres composés carbonylés — Méthode par échantillonnage actif
— Partie 4: Dosage du formaldéhyde — Méthode par échantillonnage diffusif
— Partie 6: Dosage des composés organiques volatils dans l'air intérieur des locaux et enceintes d'essai par
échantillonnage actif sur le sorbant Tenax TA, désorption thermique et chromatographie en phase gazeuse
utilisant MS/FID
Les parties suivantes sont en cours de préparation:
— Partie 1: Aspects généraux de la stratégie d'échantillonnage
— Partie 5: Stratégie de mesures pour les composés organiques volatils (COV)
— Partie 7: Stratégie d'échantillonnage pour la détermination des concentrations en fibres d'amiante en
suspension dans l'air
— Partie8: Détermination des âges moyens locaux de l'air dans des bâtiments pour caractériser les
conditions de ventilation
— Partie 9: Dosage de l'émission de composés organiques volatils de produits de construction et d'objets
d'équipement — Méthode de la chambre d'essai d'émission
— Partie 10: Dosage de l'émission de composés organiques volatils de produits de construction et d'objets
d'équipement — Méthode de la cellule d'essai d'émission
— Partie 11: Dosage de l'émission de composés organiques volatils de produits de construction et d'objets
d'équipement — Échantillonnage, conservation des échantillons et préparation d'échantillons pour essai
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ISO 16000-4:2004(F)
Introduction
Le formaldéhyde ayant un potentiel de toxicité élevé, son dosage présente par conséquent un intérêt en tant
que polluant de l'air intérieur.
L'ISO 16000-1 décrit des exigences générales relatives au mesurage des polluants de l'air intérieur et les
conditions qu'il est important de respecter avant ou pendant l'échantillonnage de polluants ou de groupes de
polluants spécifiques. Les détails du dosage (échantillonnage et analyse) ainsi que la stratégie
d'échantillonnage des polluants ou des groupes de polluants sont décrits dans les autres parties de
l'ISO 16000.
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NORME INTERNATIONALE ISO 16000-4:2004(F)
Air intérieur —
Partie 4:
Dosage du formaldéhyde — Méthode par échantillonnage
diffusif
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO16000 spécifie une méthode par échantillonnage diffusif/désorption de
solvant/chromatographie en phase liquide à haute performance (HPLC) pour le dosage du formaldéhyde dans
l'air intérieur.
1)
La méthode d'essai s'applique au mesurage du formaldéhyde dans l’air intérieur sur la gamme comprise entre
3 3
0,001 mg/m et 1,0 mg/m pour une période d’échantillonnage comprise entre 24 h et 72 h. Pour des périodes
3 3
d’échantillonnage de 24 h, la gamme de concentration applicable est comprise entre 0,003 mg/m et 1 mg/m ;
3 3
pour des périodes de 72 h, elle est comprise entre 0,001 mg/m et 0,33 mg/m .
La méthode convient à des mesurages réalisés dans des atmosphères contenant jusqu'à 80 % d’humidité
relative et à des vitesses d’air de l’ordre de 0,02 m/s. Il convient que l’étape de chromatographie prévue dans la
méthode permette d’éliminer les interférences potentielles, notamment celles dues à la présence d’autres
composés carbonylés. La méthode d’échantillonnage fournit un résultat moyen intégré dans le temps.
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 16000-2, Air intérieur — Partie 2: Stratégie d'échantillonnage du formaldéhyde
ISO 16000-3:2001, Air intérieur — Partie 3: Dosage du formaldéhyde et d'autres composés carbonylés —
Méthode par échantillonnage actif
ISO/IEC 17025, Exigences générales concernant la compétence des laboratoires d'étalonnages et d'essais
EN 13528-2, Qualité de l'air — Échantillonneurs par diffusion pour la détermination des concentrations des gaz
et des vapeurs — Exigences et méthodes d'essai — Partie 2: Exigences spécifiques et méthodes d'essai
3Principe
Le préleveur par diffusion est exposé à l'air pour une durée définie. Le taux d’échantillonnage dépend du
coefficient de diffusion du formaldéhyde, il est proportionnel à l’aire de la section transversale d’ouverture du
préleveur et inversement proportionnel à la longueur de sa zone de diffusion. Ce taux est appelé débit
d’échantillonnage par diffusion du préleveur et est déterminé par étalonnage préalable en atmosphère
normalisée. La vapeur de formaldéhyde migre à l’intérieur du préleveur par diffusion et est recueillie sur une
bande de papier de cellulose, chargée de gel de silice imprégnée de 2,4-dinitrophenylhydrazine (DNPH) et
1) Plutôt que la nomenclature officielle établie par l'IUPAC (par exemple le méthanal), la présente partie de l’ISO 16000
utilise les noms courants (par exemple formaldéhyde).
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ISO 16000-4:2004(F)
d’acide phosphorique. Un hydrazone stable se forme, qui peut être désorbé par l’acétonitrile; la solution peut
ensuite être analysée au moyen d’un chromatographe en phase liquide à haute performance (HPLC) équipé
d’un détecteur d’absorbance dans l’ultraviolet (UV). Le préleveur par diffusion peut également être utilisé pour
l’échantillonnage personnel, auquel cas il est fixé aux vêtements de la personne faisant l’objet d’une
surveillance.
4 Réactifs
AVERTISSEMENT—La présente partie de l'ISO16000 n'a pas pour objectif de traiter toutes les
éventuelles questions de sécurité liées à son utilisation. Il est de la responsabilité de l’utilisateur de la
présente partie de l'ISO 16000 de mettre en place les pratiques sanitaires et de sécurité appropriées et
de déterminer les limites réglementaires applicables à son utilisation.
Utiliser uniquement des produits chimiques de qualité analytique reconnue pour l'analyse.
4.1 2,4-Dinitrophénylhydrazine, recristallisée au moins deux fois à l'aide d'acétonitrile de qualité UV (4.2)
avant utilisation.
4.2 Acétonitrile, de qualitéUV-HPLC (il convient de soumettre à essai chaque lot de solvant avant
utilisation).
4.3 Acide chlorhydrique concentré, 36,5 % à 38 % (fraction massique), ρ= 1,19 kg/l.
4.4 Azote, très pur (meilleure origine).
4.5 Eau, de qualité HPLC.
4.6 Formaldéhyde, solution à 37 % (fraction massique).
4.7 Éthanol, solution à 95 % (fraction massique).
4.8 Méthanol, de qualité HPLC.
4.9 Acide phosphorique, solution à 85 % (fraction massique).
4.10 Glycérine, à 20 %.
4.11 Formaldéhyde dinitrophényl hydrazone (DNPH-formaldéhyde).
AVERTISSEMENT — Le 2,4-dinitrophénylhydrazine est explosif lorsqu'il est à l'état sec. Manipuler ce
produit en prenant d’extrêmes précautions. Il est également toxique (LD rat= 654 mg/kg). Certains
50
essais ont démontré qu’il était mutagène et il est irritant pour la peau et les yeux.
Peser 2 g de 2,4-dinitrophénylhydrazine (4.1) et les verser dans une fiole de 500 ml. Ajouter 10 ml d'acide
chlorhydrique concentré (HCl) (4.3) en agitant. Dissoudre le précipité jaune formé dans 200 ml d'éthanol (4.7).
Filtrer la solution afin de débarrasser le chlorhydrate d'hydrazine (DNPH,HCl) non dissout. Ajouter 0,8 ml de
formaldéhyde à 37 % à la solution filtrée. Recueillir le précipité jaunâtre formé constitué de DNPH-formaldéhyde
par filtration et rincer avec 5ml d'éthanol froid. Recristalliser deux fois le précipité à partir d'éthanol chaud et
laisser sécher à l'air. Vérifier la pureté du dérivé DNPH-formaldéhyde par détermination du point de fusion
◦
(166 C) ou au moyen d'une analyse HPLC (pureté > 99 % en fraction massique). Si le taux d'impureté n'est
pas acceptable, recristalliser le dérivé dans de l'éthanol. Vérifier de nouveau la pureté et recristalliser si
nécessaire jusqu'à atteindre un niveau de pureté acceptable (par exemple 99 % en fraction massique). Il
◦
convient que, lors de son stockage, le dérivé DNPH-formaldéhyde soit conservé au frais (4 C) et à l'abri de la
lumière. Il convient qu'il reste stable pendant au moins six mois.
NOTE Le stockage sous azote ou argon permet de prolonger la durée de vie du dérivé. Les dérivésDNPH de
formaldéhyde prévus pour être utilisés comme étalons sont disponibles dans le commerce à la fois sous la forme de cristaux
purs et sous la forme de solutions mère individuelles ou mélangées dans de l’acétonitrile.
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2 ISO 2004 – Tous droits réservés
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ISO 16000-4:2004(F)
4.12 Étalons de DNPH-formaldéhyde.
Peser précisément et verser dans une fiole jaugée de 100 ml environ 10 mg de dérivé DNPH-formaldéhyde
(4.11), puis compléter au volume avec de l’acétonitrile (4.2). Agiter la fiole jusqu’à la dissolution des cristaux.
Préparer au moins cinq étalons dans la gamme comprise entre 140µg/ml et 1µg/ml (ce qui équivaut à une
quantité de formaldéhyde comprise entre 0,14µg/ml et 20µg/ml) par dilution d’aliquotes de solution de DNPH-
formaldéhyde dans l’acétonitrile.
Stocker toutes les solutions étalons dans des récipients bien fermés, au réfrigérateur et à l'abri de la lumière.
Les laisser s’équilibrer à la température ambiante avant utilisation. Il convient de les remplacer au bout de
quatre semaines.
4.13 Solution d'imprégnation de DNPH.
Verser 900 mg de DNPH,HCl ayant été recristallisé deux fois à partir d'HCl (c= 4 mol/l) dans une fiole. Ajouter
1,7 ml d'acide phosphorique concentré (4.9), 5 ml de glycérine (4.10) dans de l'éthanol (4.7) et 180 ml
d'acétonitrile (4.2).
4.14 Filtre de gel de silice imprégné.
Le filtre non imprégné, un papier de cellulose chargé de gel de silice, est disponible dans le commerce sous la
forme de rouleaux dans lesquels il est possible de découper la taille souhaitée. La taille du filtre de gel de silice
imprégné dépend du type de construction du préleveur par diffusion. Par exemple pour un préleveur nécessitant
un filtre de 20 mm× 45 mm, ajouter au filtre 0,5 ml de solution d’imprégnation de DNPH (4.13) au goutte à
goutte et à l’aide d’une pipette. Pour sécher les filtres imprégnés, les placer dans un four sur une surface en
◦
verre, à 85 C pendant 15 min. Pour d’autres tailles de filtre, ajuster le volume de solution d’imprégnation en
conséquence. Installer le filtre imprégné dans le préleveur par diffusion (5.1). Un filtre imprégné supplémentaire
est enfermé dans une grille métallique; il sert à absorber tout formaldéhyde présent dans l’air à l’intérieur du
récipient de stockage du préleveur par diffusion (voir l’Article 6). Les filtres de gel de silice imprégnés sont
◦
reconnus stables pendant au moins six mois lorsqu’ils sont conservés à 4 C et à l’abri de la lumière.
Il convient que les blancs de filtres imprégnés, préparés et stockés conformément à la présente partie de
l'ISO 16000, contiennent moins de 0,7µg2 de DNPH-formaldéhyde pour un filtre de dimension 0mm× 20 mm
(ce qui équivaut à 0,1µg de formaldéhyde).
NOTE La présente partie de l'ISO 16000 indique à l'utilisateur le mode de préparation d'un filtre imprégné prévu pour être
utilisé dans un préleveur, mais les préleveurs disponibles dans le commerce qui contiennent un filtre déjà préparé
présentent l'avantage d'avoir une fabrication plus uniforme et des niveaux de blanc potentiellement moindres. Pour la
conception des préleveurs commercialisés, voir l’Annexe A et la Bibliographie.
5 Appareillage
Matériel courant de laboratoire et les éléments suivants.
5.1 Préleveur par diffusion.
Il s'agit d'appareils disponibles dans le commerce ou fabriqués en laboratoire pouvant être utilisés dans la
mesure où ils sont conformes aux exigences de performance (pour la conception du préleveur, voir l'Annexe A).
Le débit d’échantillonnage par diffusion doit être indépendant de la concentration dans l’air qui est comprise
3 3 3 3
entre 0,001 mg/m et 0,33 mg/m pendant 72 h et entre 0,003 mg/m et 1,0 mg/m pendant 24 h. Le débit
d’échantillonnage ne doit pas être significativement influencé par un taux d’humidité inférieur ou égal à 80 %
d’humidité relative (RH), ni par des vitesses d’air ambiant de l’ordre de 0,02 m/s. Il peut s’avérer nécessaire
d’utiliser un socle ou une attache pour positionner le préleveur pendant son fonctionnement. Lorsqu’il n’est pas
utilisé, conserver le préleveur dans un récipient de protection hermétique doté d’un filtre imprégné protecteur
(enfermé dans une grille métallique). Conserver le récipient au réfrigérateur (voir 7.5).
Pour ce préleveur, le filtre imprégné est placé en dessous d'une surface en plastique percée de plusieurs trous.
Pour ouvrir le préleveur, faire coulisser le couvercle du système de manière à exposer les trous à l’air; pour le
fermer, remettre le couvercle en place.
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I
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Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.