ISO 16948:2015
(Main)Solid biofuels — Determination of total content of carbon, hydrogen and nitrogen
Solid biofuels — Determination of total content of carbon, hydrogen and nitrogen
ISO 16948:2015 describes a method for the determination of total carbon, hydrogen and nitrogen contents in solid biofuels.
Biocombustibles solides — Détermination de la teneur totale en carbone, hydrogène et azote
L'ISO 16948:2015 décrit une méthode de détermination des teneurs totales en carbone, hydrogène et azote de biocombustibles solides.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 16948
First edition
2015-05-15
Solid biofuels — Determination of
total content of carbon, hydrogen and
nitrogen
Biocombustibles solides — Détermination de la teneur totale en
carbone, hydrogène et azote
Reference number
ISO 16948:2015(E)
©
ISO 2015
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ISO 16948:2015(E)
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ISO 16948:2015(E)
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Principle . 2
5 Reagents and calibration substances . 2
5.1 General . 2
5.2 Carrier gas . 2
5.3 Oxygen . 2
5.4 Additional reagents . 2
5.5 Calibration substances . 2
5.6 Use of Certified Reference Materials (CRM or SRM) . 3
6 Apparatus . 3
7 Preparation of the test sample . 4
8 Procedure. 4
8.1 Preparation of the test portion . 4
8.2 Calibration of the apparatus . 4
8.3 Analysis of test samples . 4
9 Expression of results . 5
10 Performance characteristics . 5
11 Test report . 5
Annex A (informative) Performance data . 7
Bibliography . 9
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ISO 16948:2015(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. 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. 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 on the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity
assessment, as well as information about ISO’s adherence to the WTO principles in the Technical Barriers
to Trade (TBT), see the following URL: Foreword - Supplementary information
The committee responsible for this document is ISO/TC 238, Solid biofuels.
For the purposes of research on instrumental methods for the determination of total carbon, hydrogen
and nitrogen contents in solid biofuels standards, users are encouraged to share their views on
ISO 16948:2015 and their priorities for changes to future editions of the document. Click on the link
below to take part in the online survey:
ISO 16948 online survey
iv © ISO 2015 – All rights reserved
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ISO 16948:2015(E)
Introduction
Instrumental methods for the analysis of carbon, hydrogen and nitrogen are now in widespread and
in regular use, often in preference to formerly developed chemical methods for which International
Standards exist.
The reliable determination of carbon, hydrogen and nitrogen is important for quality control and the
results can be used as input parameters for calculations applied to the combustion of solid biofuels. The
environmental importance of the nitrogen content is linked to emissions of NO (formation of fuel NO ).
x x
Hydrogen content is important for calculation of the net calorific value. Carbon content is required for
the determination of CO -emissions.
2
It is recognized that the Kjeldahl method is most reliable for determining nitrogen contents with a
concentration lower than 0,1 %. Possible suitable methods are summarized in the bibliography.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 16948:2015(E)
Solid biofuels — Determination of total content of carbon,
hydrogen and nitrogen
1 Scope
This International Standard describes a method for the determination of total carbon, hydrogen and
nitrogen contents in solid biofuels.
2 Normative references
The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are
indispensable for its application. For dated references, only the edition cited applies. For undated
references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 16559, Solid biofuels — Terminology, definitions and descriptions
1)
ISO 14780 , Solid Biofuels — Sample preparation
ISO 16993, Solid biofuels — Conversion of analytical results from one basis to another
3 Terms and definitions
For the purposes of this document the terms and definitions given in ISO 16559 and the following apply.
3.1
reference material
RM
material or substance one or more of whose property values are sufficiently homogeneous and well
established to be used for the calibration of an apparatus, the assessment of a measurement method, or
for assigning values to materials
3.2
certified reference material
CRM
reference material, accompanied by a certificate, one or more of whose property values are certified by
a procedure which establishes traceability to an accurate realisation of the unit in which the property
values are expressed, and for which each certified value is accompanied by an uncertainty at a stated
level of confidence
3.3
NIST standard reference material
SRM
CRM issued by NIST that also meets additional NIST-specific certification criteria and is issued with
a certificate or certificate of analysis that reports the results of its characterisations and provides
information regarding the appropriate use(s) of the material
Note 1 to entry: The National Institute of Standards and Technology (NIST), known between 1901 and 1988 as
the National Bureau of Standards (NBS), is a measurement standards laboratory, also known as a National
Metrological Institute (NMI), which is a non-regulatory agency of the United States Department of Commerce
1) To be prepared.
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ISO 16948:2015(E)
4 Principle
A known mass of sample is burnt in oxygen, or in an oxygen/carrier gas mixture, under conditions
such that it is converted into ash and gaseous products of combustion. These consist mainly of carbon
dioxide, water vapour, elemental nitrogen and/or oxides of nitrogen, oxides and oxyacids of sulfur and
hydrogen halides. The products of combustion are treated to ensure that any hydrogen associated with
sulfur or halides products of combustion are liberated as water vapour. Oxides of nitrogen are reduced
to nitrogen, and those products of combustion which would interfere with the subsequent gas-analysis
procedures are removed. The carbon dioxide, water vapour and nitrogen mass fractions of the gas
stream are then determined quantitatively by appropriate instrumental gas analysis procedures.
5 Reagents and calibration substances
5.1 General
WARNING — Care should be exercised when handling reagents, many of which are toxic and
corrosive.
Unless otherwise stated, use only reagents and calibration standards of recognized analytical grade for
the analysis.
5.2 Carrier gas
The carrier gas used is helium or another suitable gas as specified by the instrument manufacturer.
5.3 Oxygen
Oxygen is used as specified by the instrument manufacturer.
5.4 Additional reagents
Additional reagents are of types and qualities as specified by the instrument manufacturer.
5.5 Calibration substances
Examples of pure organic substances suitable for calibration are given in Table 1.
Table 1 — Examples of suitable calibration substances and their theoretical C, H and N contents
Name Formula % C % H % N
Acetanilide C H NO 71,1 6,7 10,4
8 9
Atropin C H NO 70,6 8,0 4,8
17 23 3
Benzoic acid C H O 68,8 5,0 0,0
7 6 2
Cystine C H N O S 30,0 5,0 11,7
6 12 2 4 2
Diphenyl amine C H N 85,2 6,6 8,3
12 11
EDTA C H N O 41,1 5,5 9,6
10 16 2 8
Phenylalanine C H NO 65,4 6,7 8,5
9 11 2
Sulfanil amide C H N O S 41,8 4,7 16,3
6 8 2 2
Sulfanilic acid C H NO S 41,6 4,1 8,1
6 7 3
TRIS C H NO 39,7 9,2 11,6
4 11 3
2 © ISO 2015 – All rights reserved
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ISO 16948:2015(E)
The materials shall be dry and of high purity, i.e. more than 99,9 %. For calibration purposes, the contents
of C, H and N according to the certificate of the materials shall be used, not the th
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 16948
Première édition
2015-05-15
Biocombustibles solides —
Détermination de la teneur totale en
carbone, hydrogène et azote
Solid biofuels — Determination of total content of carbon, hydrogen
and nitrogen
Numéro de référence
ISO 16948:2015(F)
©
ISO 2015
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ISO 16948:2015(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2015
Droits de reproduction réservés. Sauf indication contraire, 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, l’affichage sur
l’internet ou sur un Intranet, sans autorisation écrite préalable. Les demandes d’autorisation peuvent être adressées à l’ISO à
l’adresse ci-après ou au 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 copyright@iso.org
Web www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2015 – Tous droits réservés
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ISO 16948:2015(F)
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Principe . 2
5 Réactifs et substances d’étalonnage . 2
5.1 Généralités . 2
5.2 Gaz vecteur . 2
5.3 Oxygène . 2
5.4 Réactifs additionnels . 2
5.5 Substances d’étalonnage . 2
5.6 Utilisation des matériaux de référence certifiés (MRC ou MRN) . 3
6 Appareillage . 3
7 Préparation de l’échantillon d’essai . 4
8 Mode opératoire. 4
8.1 Préparation de la prise d’essai . 4
8.2 Étalonnage de l’appareillage . 4
8.3 Analyse des échantillons . 4
9 Expression des résultats. 5
10 Caractéristiques de performance . 5
11 Rapport d’essai . 5
Annexe A (informative) Données de performance . 7
Bibliographie . 9
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ISO 16948:2015(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 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. 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 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’OMC concernant
les obstacles techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: Avant-propos — Informations
supplémentaires.
Le comité chargé de l’élaboration du présent document est l’ISO/TC 238, Biocombustibles solides.
Pour les besoins de l’étude sur les méthodes instrumentales de détermination de la teneur totale
en carbone, hydrogène et azote dans les normes de biocombustibles solides, les utilisateurs sont
encouragés à partager leurs points de vue sur l’ISO 16948:2015 et à communiquer leurs priorités pour
les modifications des futures éditions de ce document. Cliquez sur le lien ci-dessous pour participer à
l’enquête en ligne:
ISO 16948 online survey
iv © ISO 2015 – Tous droits réservés
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ISO 16948:2015(F)
Introduction
Les méthodes d’analyse instrumentales du carbone, de l’hydrogène et de l’azote sont aujourd’hui d’usage
répandu et courant. Elles sont souvent préférées aux méthodes chimiques précédemment développées
et définies dans des Normes internationales.
Le dosage fiable du carbone, de l’hydrogène et de l’azote est important pour le contrôle qualité et
les résultats peuvent servir de paramètres d’entrée pour les calculs appliqués à la combustion de
biocombustibles solides. L’importance environnementale de la teneur en azote est liée aux émissions de
NO (formation de NO combustible). La teneur en hydrogène est importante pour le calcul du pouvoir
X X
calorifique inférieur. La teneur en carbone est requise pour le dosage des émissions de CO .
2
La méthode de Kjeldahl est reconnue comme la plus fiable pour déterminer la teneur en azote lorsque
la concentration est inférieure à 0,1 %. Les méthodes appropriées et utilisables sont citées dans la
Bibliographie.
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NORME INTERNATIONALE ISO 16948:2015(F)
Biocombustibles solides — Détermination de la teneur
totale en carbone, hydrogène et azote
1 Domaine d’application
La présente Norme internationale décrit une méthode de détermination des teneurs totales en carbone,
hydrogène et azote de biocombustibles solides.
2 Références normatives
Les documents suivants, en totalité ou en partie, sont référencés de manière normative dans le présent
document et sont indispensables pour son application. 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 16559, Biocombustibles solides — Terminologie, définitions et descriptions
1)
ISO 14780 , Biocombustibles solides — Préparation des échantillons
ISO 16993, Biocombustibles solides - Conversion de résultats analytiques d’une base en une autre base
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l’ISO 16559 ainsi que les
suivants s’appliquent.
3.1
matériau de référence
MR
matériau ou substance dont une (ou plusieurs) valeur(s) de la (des) propriété(s) est (sont) suffisamment
homogène(s) et bien établie(s) pour être utilisée(s) pour l’étalonnage d’un appareil, l’évaluation d’une
méthode de mesure, ou pour assigner des valeurs aux matériaux
3.2
matériau de référence certifié
MRC
matériau de référence, accompagné d’un certificat, dont une (ou plusieurs) valeur(s) de Ia (des)
propriété(s) est (sont) certifiée(s) par un mode opératoire qui établit son raccordement à une réalisation
exacte de l’unité dans laquelle les valeurs de propriété sont exprimées, et pour laquelle chaque valeur
certifiée est accompagnée d’une incertitude à un niveau de confiance indiqué
3.3
matériau de référence normalisé NIST
MRN
MRC publié par le NIST satisfaisant également aux critères de certification supplémentaires propres au
NIST et émis avec un certificat ou un certificat d’analyse consignant les résultats de ses caractérisations
et fournissant des informations concernant la ou les utilisations pertinentes du matériel
Note 1 à l’article: L’Institut national des normes et de la technologie (National Institute of Standards and Technology
- NIST), connu entre 1901 et 1988 comme le National Bureau of Standards (NBS), est un laboratoire des étalons de
mesure, également connu comme Institut national de métrologie (INM), qui est une agence non réglementaire du
Ministère du Commerce des États-Unis.
1) En cours d’élaboration.
© ISO 2015 – Tous droits réservés 1
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ISO 16948:2015(F)
4 Principe
Une masse connue d’échantillon est brûlée dans l’oxygène ou dans un mélange oxygène/gaz vecteur, de
sorte à le convertir en des produits de combustion gazeux et en cendre. Ils consistent principalement en
du dioxyde de carbone, de la vapeur d’eau, de l’azote élémentaire et/ou des oxydes d’azote, des oxydes
et oxyacides de soufre et des halogénures d’hydrogène. Les produits de combustion sont traités de sorte
à garantir la libération sous forme de vapeur d’eau de tout produit à base d’hydrogène associé à du
soufre ou à des halogénures. Les oxydes d’azote sont réduits en azote et ces produits de combustion
qui interféreraient avec les modes opératoires suivants propres à l’analyse des gaz sont supprimés.
Les fractions massiques de dioxyde de carbone, vapeur d’eau et azote du courant de gaz sont alors
déterminées de façon quantitative par des modes opératoires d’analyse instrumentale des gaz.
5 Réactifs et substances d’étalonnage
5.1 Généralités
AVERTISSEMENT — Il convient d’être vigilant lors du maniement des réactifs, bon nombre d’entre
eux étant toxiques ou corrosifs.
Sauf indication contraire, utiliser uniquement des réactifs et des étalons d’étalonnage de qualité
analytique reconnue pour les analyses.
5.2 Gaz vecteur
Le gaz vecteur utilisé est l’hélium ou un autre gaz approprié selon les spécifications du fabricant de
l’instrument.
5.3 Oxygène
L’oxygène est utilisé selon les spécifications du fabricant de l’instrument.
5.4 Réactifs additionnels
Les réactifs additionnels sont des types et qualités spécifiés par le fabricant de l’instrument.
5.5 Substances d’étalonnage
Le Tableau 1 donne des exemples de substances organiques pures appropriées pour l’étalonnage.
Tableau 1 — Exemples de substances d’étalonnage appropriées et leurs teneurs théoriques en
C, H et N
Nom Formule % de C % de H % de N
Acétanilide C H NO 71,1 6,7 10,4
8 9
Atropine C H NO 70,6 8,0 4,8
17 23 3
Acide benzoïque C H O 68,8 5,0 0,0
7 6 2
Cystine C H N O S 30,0 5,0 11,7
6 12 2 4 2
Diphénylamine C H N 85,2 6,6 8,3
12 11
EDTA C H N O 41,1 5,5 9,6
10 16 2 8
Phénylalanine C H NO 65,4 6,7 8,5
9 11 2
Sulfamide C H N O S 41,8 4,7 16,3
6 8 2 2
Acide sulfanilique C H NO S 41,6 4,1 8,1
6 7 3
TRIS C H NO 39,7 9,2 11,6
4 11 3
2 © ISO 2015 – Tous droits réservés
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ISO 16948:2015(F)
Les matériaux doivent être secs et de pureté élevée, à savoir plus de 99,9 %. Les teneurs en C, H et
N indiquées sur le certificat des matériaux doivent être utilisées pour l’étalonnage, et non les teneurs
théoriques. D’autres matériaux purs peuvent être utilisés sous réserve qu’ils satisfassent aux exigences
de la présente norme.
5.6 Utilisation des matériaux de référence certifiés (MRC ou MRN)
Utiliser des matériaux de référence certifiés, délivrés par une autorité reconnue au niveau international,
pour vérifier si la précision de l’étalonnage satisfait aux caractéristiques de performance requises.
Exemples de matériaux de référence certifiés: feuilles d
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.