ISO 3924:1999
(Main)Petroleum products — Determination of boiling range distribution — Gas chromatography method
Petroleum products — Determination of boiling range distribution — Gas chromatography method
Produits pétroliers — Détermination de la répartition dans l'intervalle de distillation — Méthode par chromatographie en phase gazeuse
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 3924
Second edition
1999-08-01
Petroleum products — Determination of
boiling range distribution — Gas
chromatography method
Produits pétroliers — Détermination de la répartition dans l'intervalle de
distillation — Méthode par chromatographie en phase gazeuse
A
Reference number
ISO 3924:1999(E)
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ISO 3924:1999(E)
Contents
1 Scope .1
2 Normative references .1
3 Terms and definitions .1
4 Principle.2
5 Reagents and materials.2
6 Apparatus .3
7 Sampling.5
8 Preparation of apparatus .5
9 Calibration .8
10 Procedure .11
11 Calculation.11
12 Expression of results .12
13 Precision.12
14 Test report .13
Annex A (informative) Boiling points of non-normal alkane hydrocarbons.14
© ISO 1999
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 the publisher.
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Printed in Switzerland
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© ISO
ISO 3924:1999(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 3.
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.
International Standard ISO 3924 prepared by Technical Committee ISO/TC 28, Petroleum products and lubricants.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 3924:1977), of which it constitutes a technical
revision.
Annex A of this International Standard is for information only.
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INTERNATIONAL STANDARD © ISO ISO 3924:1999(E)
Petroleum products — Determination of boiling range
distribution — Gas chromatography method
WARNING — The use of this International Standandard may involve hazardous materials, operations and
equipment. This International Standard does not purport to address all of the safety problems associated
with its use. It is the responsibility of the user of this International Standard to establish appropriate safety
and health practices and determine the applicability of regulatory limitations prior to use.
1 Scope
This International Standard specifies a method for the determination of the boiling range distribution of petroleum
products. The method is applicable to petroleum products and fractions with a final boiling point of 538 °C or lower
at atmospheric pressure as determined by this International Standard. This International Standard is not applicable
to gasoline samples or gasoline components. The method is limited to products having a boiling range greater than
55 °C and having a vapour pressure sufficiently low to permit sampling at ambient temperature.
2 Normative references
The following normative documents contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of
this International Standard. For dated references, subsequent amendments to or revisions of, any of these
publications do not apply. However, parties to agreements based on this International Standard are encouraged to
investigate the possibility of applying the most recent editions of the normative documents indicated below. For
undated references, the latest edition of the normative document referred to applies. Members of ISO and IEC
maintain registers of currently valid International Standards.
ISO 3170:1988, Petroleum liquids — Manual sampling.
ISO 3171:1988, Petroleum liquids — Automatic pipeline sampling.
ISO 4259:1992, Petroleum products — Determination and application of precision data in relation to methods of
test.
3 Terms and definitions
For the purposes of this International Standard, the following terms and definitions apply.
3.1
initial boiling point
IBP
temperature corresponding to the point at which a cumulative area count equal to 0,5 % of the total area under the
chromatogram is obtained
3.2
final boiling point
FBP
temperature corresponding to the point at which a cumulative area count equal to 99,5 % of the total area under the
chromatogram is obtained
1
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ISO 3924:1999(E)
4 Principle
A sample is introduced into a gas chromatographic column which separates hydrocarbons in the order of increasing
boiling point. The column temperature is raised at a reproducible rate and the area under the chromatogram is
recorded throughout the analysis. Boiling temperatures are assigned to the time axis from a calibration curve,
obtained under the same conditions by running a known mixture of hydrocarbons covering the boiling range
expected in the sample. From these data, the boiling range distribution is obtained.
5 Reagents and materials
5.1 Stationary phase for columns, non-polar, that elutes hydrocarbons in boiling point order.
NOTE The following materials have been used successfully as liquid phases:
Silicone gum rubber UC-W98
Silicone gum rubber GE-SE-30
Silicone gum rubber OV-1
Silicone gum rubber OV-101
5.2 Solid support for packed columns, usually consisting of crushed fire brick or chromatographic diatomaceous
earth.
The particle size and support loading shall be such as to give optimum resolution and analysis time.
NOTE In general, support loadings of 3 % to 10 % have been found most satisfactory.
5.3 Carrier gas, constituted of helium or hydrogen for use with thermal conductivity detectors, or nitrogen, helium
or argon for use with flame ionization detectors.
5.4 Calibration mixture, consisting of an accurately weighed mixture of hydrocarbons covering the range from C
5
to C and dissolved in carbon disulfide (5.6).
44
The following mixture of alkanes has been found to be satisfactory for most samples: C , C , C , C , C , C , C ,
5 6 7 8 9 10 12
C , C , C , C , C , C , C , C , C , C . At least one component of the mixture shall have a boiling point
14 16 18 20 24 28 32 36 40 44
lower than the initial boiling point of the sample and at least one component shall have a boiling point higher than
the final boiling point of the sample. The boiling points of alkanes are listed in Table 1.
NOTE 1 For packed columns, the final concentration should be approximately 10 parts of the hydrocarbon mixture to
100 parts of carbon disulfide. For capillary columns, the final concentration should be approximately 1 part of the hydrocarbon
mixture to 100 parts of carbon disulfide.
NOTE 2 If the test sample contains significant quantities of n-alkanes which can be identified on the chromatogram, these
peaks may be used as internal boiling point calibration points. However, it is advisable to use the calibration mixture to be sure
of peak identifications.
NOTE 3 Propane and butane can be added non-quantitatively to the calibration mixture, if necessary, to comply with 5.4.
This may be done by bubbling a small amount of the gaseous hydrocarbon into a septum-sealed vial of the calibration mixture
using a gas syringe.
NOTE 4 If stationary phases other than those listed in the note in 5.1 are used, the retention times of a few alkylbenzenes
across the boiling range such as o-xylene, n-butylbenzene, 1,3,5-tri-isopropylbenzene, n-decylbenzene and n-
tetradecylbenzene shall also be checked to make certain that the column is separating according to the boiling point order (see
annex A).
5.5 Reference material
The primary reference material used shall be the ASTM Reference Gas Oil No.1.
5.6 Carbon disulfide, reagent grade.
2
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ISO 3924:1999(E)
Table 1 — Boiling points of normal alkanes
Carbon No. Boiling point Carbon No. Boiling point
°C °C
2 -89 24 391
3 -42 25 402
4 0 26 412
5 36 27 422
6 69 28 431
7 98 29 440
8 126 30 449
9 151 31 458
10 174 32 466
11 196 33 474
12 216 34 481
13 235 35 489
14 254 36 496
15 271 37 503
16 287 38 509
17 302 39 516
18 316 40 522
19 330 41 528
20 344 42 534
21 356 43 540
22 369 44 545
23 380
NOTE These data were obtained from API Project 44, October 31, 1972.
6 Apparatus
6.1 Chromatograph
Any gas chromatograph that has the following performance characteristics may be used.
6.1.1 Detector, of either the flame ionization or thermal conductivity type.
The detector shall have sufficient sensitivity to detect a mass fraction of 1,0 % of dodecane with a peak height of at
least 10 % of full scale on the recorder under the conditions specified in this International Standard, and without loss
of resolution as defined in 8.3. When operating at this sensitivity level, detector stability shall be such that a baseline
drift of not more than 1 % of full scale per hour is obtained. The detector shall be capable of operating continuously
at a temperature equivalent to the maximum column temperature employed. The detector shall be connected to the
column in such a way that any cold spots between the detector and the column are avoided.
NOTE 1 It is not desirable to operate thermal conductivity detectors at a temperature higher than the maximum column
temperature employed. Operation at higher temperatures only serves to shorten the useful life of the detector, and generally
contributes to higher noise levels and greater drift.
NOTE 2 For the purposes of this International Standard, the term “%(m/m)” is used to represent the mass fraction of a
material.
3
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ISO 3924:1999(E)
capable of programmed temperature operation over a range sufficient
6.1.2 Column temperature programmer,
to establish a retention time of at least 1 min for the initial boiling point and to elute the entire sample within the
temperature ramp.
The programming rate shall be sufficiently reproducible to obtain retention time repeatability of 6 s for each
component in the calibration mixture (5.4).
If the initial boiling point is less than approximately 93 °C, an initial column temperature below ambient may be
required. However, excessively low initial column temperatures shall be avoided, to ensure that the stationary
phase remains liquid. The initial temperature of the column shall be only low enough to obtain a calibration curve
meeting the requirements of this International Standard.
6.1.3 Sample inlet system, either be capable of operating continuously at a temperature equivalent to the
maximum column temperature employed or provide on-column injection with some means of programming the
entire column, including the point of sample introduction, up to the maximum temperature required.
The sample inlet system shall be connected to the chromatographic column in such a way that any cold spots
between the inlet system and the column are avoided.
6.2 Column
Any column and conditions may be used, provided that, under the conditions of the test, separations are in the order
of boiling points and the column resolution, , is at least 3 but not more than 10 (see 8.3).
R
6.3 Recorder/plotter
This apparatus is used for plotting the chromatogram. This may be accomplished using a 0 mV to 1 mV recording
potentiometer having a full-scale response time of 2 s or less and a minimum chart width of approximately 120 mm.
Alternatively, a computer or other device may be used, provided it is capable of graphics presentation of the same
or better quality as a potentiometric recorder.
6.4 Integrator/computer
This apparatus is used for determining the accumulated area under the chromatogram. This may be achieved by
using a computer-based chromatography data system or an electronic integrator. The integrator/computer system
shall have normal chromatographic software for measuring the retention times and areas of eluting peaks. In
addition, the system shall be capable of converting the continuously integrated detector signal into area slices of
fixed duration. These contiguous area slices, collected for the entire analysis, shall be stored for later processing.
The electronic range of the integrator/computer (e.g. 1 V) shall be within the linear range of the
detector/electrometer system used. The system shall be capable of subtracting the area slice of a blank run from
the corresponding area slice of a sample run.
NOTE Some gas chromatographs have an algorithm built into their operating software that allows a mathematical model of
the baseline profile to be stored in the memory. This profile can be automatically subtracted from the detector signal on
subsequent sample analyses to compensate for any baseline offset. Some integration systems also store and automatically
subtract a blank analysis from subsequent sample analyses.
6.5 Flow/pressure controllers
6.5.1 If a packed column is used, the chromatograph shall be equipped with constant-flow controllers capable of
maintaining the carrier gas flow constant to – 1 % over the full operating temperature range.
6.5.2 If a wide-bore capillary column is used, the chromatograph shall be equipped with a controller of carrier gas
flow or pressure appropriate for the inlet used.
6.6 Micro-syringe
This apparatus is used to introduce the sample into the chromatograph.
NOTE Sample injection may be either manual or automatic. Automatic sample injection is preferred because it gives better
retention time precision.
4
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7 Sampling
Obtain samples in accordance with ISO 3170 or ISO 3171.
8 Preparation of apparatus
8.1 Column preparation
Any satisfactory method that will produce a column meeting the requirements of 6.2 may be used. The column shall
be conditioned at the maximum operating temperature to reduce baseline shifts due to bleeding of the column
substrate.
8.1.1 Packed columns
An acceptable method of column conditioning, which has been found effective for columns with an initial loading of
10 % liquid phase, consists of purging the column with carrier gas at the normal flow rate while holding the column at
the maximum operating temperature for 12 h to 16 h.
8.1.2 Capillary columns
Capillary columns may be conditioned using the following procedure.
a) Install the column following the manufacturer’s instructions. Set the column and detector gas flows. Ensure that
the system is leak free.
b) Allow the system to purge with carrier gas at ambient temperature for at least 30 min. Then increase the oven
temperature by approximately 5 °C/min to 10 °C/min to the final operating temperature and hold for
approximately 30 min.
c) Cycle the chromatograph through its temperature programme several times until a stable baseline is obtained.
NOTE Capillary columns with cross-linked and bonded phases are available from many manufacturers and are usually
preconditioned. These columns have much lower column bleed than packed columns.
8.2 Chromatograph
Place the chromatograph in service in accordance with the manufacturer’s instructions. Typical operating conditions
are shown in Tables 2 and 3.
If a flame ionization detector is used, the deposits formed in the detector from combustion of the silicone
decomposition products shall be removed regularly, as they change the response characteristics of the detector.
8.3 Column resolution
Analyse the calibration mixture under the same conditions as those used for the samples. Using the procedure
illustrated in Figure 1, calculate the resolution, R, from the time between the C and C alkane peaks at the peak
16 18
maxima t and t and the widths y and y of the peaks at half height, as follows:
1 2 1 2
2()tt-
21
R =
1,699()yy+
12
where
R is the column resolution;
t is the retention time, in seconds, for C peak maximum;
1 16
t is the retention time, in seconds, for C peak maximum;
2 18
y is the width, in seconds, at half height of C peak;
1 16
y is the width, in seconds, at half height of C peak.
2 18
5
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ISO 3924:1999(E)
The resolution, , obtained from the above equation, shall be at least 3 but not more than 10.
R
Table 2 — Typical operating conditions for packed columns
Packed columns 1 2
Column length, (m) 0,7 0,5
Column outside diameter, (mm) 3,2 3,2
Stationary phase OV-101 UC-W98
Percent stationary phase 5 10
a b
Support material
G P
Support mesh size (mm) 80/100 80/100
Initial column temperature, (°C) -40 -30
Final column temperature, (°C) 350 360
10 10
Programming rate, (°C/min)
Carrier gas Helium Nitrogen
Carrier gas flow, (ml/min) 30 25
Detector FID FID
Detector temperature, (°C) 370 360
370 350
Injection-port temperature, (°C)
Sample size, (ml) 0,5 1
a
Chromosorb® G (AW-DMS).
b
Chromosorb® P (AW).
Table 3 — Typical operating conditions for capillary columns
Capillary co
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 3924
Deuxième édition
1999-08-01
Produits pétroliers — Détermination de la
répartition dans l'intervalle de distillation —
Méthode par chromatographie en phase
gazeuse
Petroleum products — Determination of boiling range distribution — Gas
chromatography method
A
Numéro de référence
ISO 3924:1999(F)
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ISO 3924:1999(F)
Sommaire
1 Domaine d’application .1
2 Références normatives .1
3 Termes et définitions.1
4 Principe.2
5 Produits et réactifs .2
6 Appareillage .3
7 Échantillonnage .5
8 Préparation de l'appareillage.5
9 Étalonnage.9
10 Mode opératoire.12
11 Calculs .12
12 Expression des résultats .13
13 Fidélité .13
14 Rapport d'essai .14
Annexe A (informative) Points d'ébullition des alcanes non normaux.15
© ISO 1999
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l'accord
écrit de l'éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case postale 56 • CH-1211 Genève 20 • Suisse
Internet iso@iso.ch
Imprimé en Suisse
ii
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© ISO
ISO 3924:1999(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 3.
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.
La Norme internationale ISO 3924 a été préparée par le comité technique ISO/TC 28, Produits pétroliers et
lubrifiants.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 3924:1977), dont elle constitue une révision
technique.
L'annexe A de la présente Norme internationale est donnée uniquement à titre d'information.
iii
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NORME INTERNATIONALE © ISO ISO 3924:1999(F)
Produits pétroliers — Détermination de la répartition dans
l'intervalle de distillation — Méthode par chromatographie en
phase gazeuse
AVERTISSEMENT — L'utilisation de la présente Norme internationale implique l'intervention de produits,
d'opérations et d'équipements à caractère dangereux. La présente Norme internationale n'est pas censée
aborder tous les problèmes de sécurité concernés par son usage. Il est de la responsabilité de l'utilisateur
de consulter et d'établir des règles de sécurité et d'hygiène appropriées et de déterminer l'applicabilité des
restrictions réglementaires avant utilisation.
1 Domaine d’application
La présente Norme internationale spécifie une méthode pour la détermination de la répartition dans l'intervalle de
distillation des produits pétroliers. La méthode est applicable aux produits pétroliers et aux fractions pétrolières dont
le point final de distillation est égal ou inférieur à 538 °C à la pression atmosphérique quand il est mesuré en
appliquant la présente Norme internationale. La présente Norme internationale n'est pas adaptée au cas des
essences ou composés à base d'essences. Le domaine d'application de la méthode est limité aux produits dont
l'intervalle de distillation est supérieur à 55 °C et dont la pression de vapeur est suffisamment basse pour permettre
un échantillonnage à la température ambiante.
2 Références normatives
Les documents normatifs suivants contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui y est faite,
constituent des dispositions valables pour la présente Norme internationale. Pour les références datées, les
amendements ultérieurs ou les révisions de ces publications ne s'appliquent pas. Toutefois, les parties prenantes
aux accords fondés sur la présente Norme internationale sont invitées à rechercher la possibilité d'appliquer les
éditions les plus récentes des documents normatifs indiqués ci-après. Pour les références non datées, la dernière
édition du document normatif en référence s'applique. Les membres de l'ISO et de la CEI possèdent le registre des
Normes internationales en vigueur.
ISO 3170:1988, Produits pétroliers liquides — Échantillonnage manuel.
ISO 3171:1988, Produits pétroliers liquides — Échantillonnage automatique en oléoduc.
ISO 4259:1992, Produits pétroliers — Détermination et application des valeurs de fidélité relatives aux méthodes
d'essai.
3 Termes et définitions
Pour les besoins de la présente Norme internationale, les termes et définitions suivants s'appliquent.
3.1
point initial de distillation
PI
température correspondant au point du chromatogramme pour lequel la surface cumulée est égale à 0,5 % de la
surface totale du chromatogramme
1
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© ISO
ISO 3924:1999(F)
3.2
point final de distillation
PF
température correspondant au point du chromatogramme pour lequel la surface cumulée est égale à 99,5 % de la
surface totale du chromatogramme
4 Principe
Les hydrocarbures contenus dans une prise d'essai, introduite dans la colonne d'un chromatographe en phase
gazeuse, sont séparés dans l'ordre croissant de leur point d'ébullition. On fait monter la température de la colonne à
une vitesse reproductible, et l'aire du chromatogramme est intégrée pendant la durée de l'analyse. Des
températures d'ébullition sont déduites d'une courbe d'étalonnage, obtenue dans les mêmes conditions en opérant
sur un mélange connu d'hydrocarbures couvrant la même plage supposée. Ces données permettent de déterminer
la répartition dans l'intervalle de distillation.
5 Produits et réactifs
5.1 Phase stationnaire pour les colonnes, non polaire, éluant les hydrocarbures dans l'ordre croissant de leur
point d'ébullition.
NOTE Les produits suivants ont été utilisés avec succès comme phases stationnaires:
Silicone UC-W98
Silicone GE-SE-30
Silicone OV-1
Silicone OV-101
consistant habituellement en de la brique réfractaire broyée ou de
5.2 Support solide pour colonnes remplies,
la terre de diatomée pour chromatographie.
La granulométrie et le taux d'imprégnation doivent être tels qu'ils conduisent à une résolution et à une durée
d'analyse optimales.
NOTE En général, un taux d'imprégnation compris entre 3 % et 10 % a été jugé très satisfaisant.
5.3 Gaz vecteur, constitué d'hélium ou d'hydrogène pour les détecteurs à conductivité thermique, ou d'azote,
d'hélium ou d'argon pour les détecteurs à ionisation de flamme.
5.4 Mélange étalon, consistant en un mélange d'hydrocarbures couvrant la gamme de C à C , pesés avec
5 44
précision et dissous dans le disulfure de carbone (5.6).
Le mélange d'alcanes suivant s'est révélé satisfaisant pour la plupart des échantillons: C , C , C , C , C , C , C ,
5 6 7 8 9 10 12
C , C , C , C , C , C , C , C , C , C . Au moins un des constituants du mélange doit avoir un point
14 16 18 20 24 28 32 36 40 44
d'ébullition inférieur au point initial de distillation de l'échantillon, et au moins un des constituants doit avoir un point
d'ébullition supérieur au point final de distillation de l'échantillon. Le Tableau 1 donne la liste des points d'ébullition
des alcanes.
NOTE 1 Il est recommandé d'utiliser une concentration du mélange d'hydrocarbures dans le disulfure de carbone d'environ
10 parties pour 100 pour les colonnes remplies et d'environ 1 partie pour 100 pour les colonnes capillaires.
NOTE 2 Si l'échantillon à analyser contient des quantités significatives de n-alcanes qui peuvent être identifiés sur le
chromatogramme, les pics correspondants peuvent être utilisés comme points d'étalonnage interne. Toutefois, il est conseillé
d'utiliser le mélange étalon pour être sûr de l'identification des pics.
NOTE 3 Si nécessaire, on peut ajouter de manière qualitative du propane ou du butane au mélange étalon pour satisfaire à
5.4. Ceci peut être réalisé en faisant barboter, à l'aide d'une seringue à gaz, une petite quantité de l'hydrocarbure gazeux dans
la solution de mélange étalon contenue dans un flacon bouché par un septum.
NOTE 4 Si des phases stationnaires autres que celles énumérées dans la note en 5.1 sont utilisées, les temps de rétention
de quelques alkylbenzènes (tels que l'o-xylène, le n-butylbenzène, le 1,3,5-tri-isopropylbenzène, le n-décylbenzène et le
n-tétradécylbenzène) choisis pour se répartir dans l'intervalle de distillation, peuvent être déterminés de manière à vérifier que
la colonne sépare effectivement ces constituants dans l'ordre de leurs points d'ébullition (voir annexe A).
2
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5.5 Produit de référence
On doit utiliser le gasoil de référence ASTM n°1 comme produit de référence primaire.
5.6 Disulfure de carbone, de qualité analytique.
Tableau 1 — Points d'ébullition des alcanes normaux
Nombre d'atomes de Point d'ébullition Nombre d'atomes de Point d'ébullition
carbone °C carbone °C
2 -89 24 391
3 -42 25 402
4 0 26 412
5 36 27 422
6 69 28 431
7 98 29 440
8 126 30 449
9 151 31 458
10 174 32 466
11 196 33 474
12 216 34 481
13 235 35 489
14 254 36 496
15 271 37 503
16 287 38 509
17 302 39 516
18 316 40 522
19 330 41 528
20 344 42 534
21 356 43 540
22 369 44 545
23 380
NOTE Ces valeurs ont été obtenues à partir du Projet API 44 du 31 octobre 1972.
6 Appareillage
6.1 Chromatographe
Tout chromatographe en phase gazeuse présentant les caractéristiques suivantes peut être utilisé:
6.1.1 Détecteur, à ionisation de flamme ou à conductivité thermique.
Le détecteur doit avoir une sensibilité suffisante pour déceler 1,0 % (m/m) de dodécane en donnant, dans les
conditions prescrites par la présente Norme internationale, une hauteur de pic au moins égale à 10 % de l'échelle
totale de l'enregistreur, et sans qu'il y ait perte de résolution telle qu'elle est définie en 8.3. Quand il est réglé sur
3
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cette sensibilité, le détecteur doit avoir une stabilité telle que la dérive de la ligne de base n'excède pas 1 % de
l'échelle totale par heure. Le détecteur doit être capable de fonctionner continuellement à la température maximale
à laquelle la colonne sera utilisée. Le détecteur doit être raccordé à la colonne de manière à éviter tout point froid
entre le détecteur et la colonne.
NOTE 1 Il n'est pas conseillé de faire fonctionner le détecteur à conductivité thermique à une température supérieure à la
température maximale de la colonne. Cela aurait pour seuls effets de raccourcir la durée de vie du détecteur et de contribuer,
en général, à élever le niveau de bruit de fond et à augmenter la dérive.
NOTE 2 Popur les besoins de la présente Norme internationale, le terme «% (m/m)» est utilisé pour représenter la fraction
massique d'une substance.
à même de programmer la température sur une plage
6.1.2 Programmateur de température de la colonne,
suffisante pour obtenir un temps de rétention au moins égal à 1 min pour le point initial de distillation et de manière
à éluer la totalité de l'échantillon durant la rampe de température.
Le programme doit être suffisamment reproductible pour que la répétabilité des temps de rétention de chacun des
constituants du mélange étalon (5.4) soit inférieure ou égale à 6 s.
Si le point initial de distillation est inférieur à environ 93 °C, il peut être nécessaire que la température initiale de la
colonne soit inférieure à la température ambiante. Cependant, il faut éviter des températures de départ trop basses,
car il convient d'être sûr que la phase stationnaire demeure liquide. La température de départ de la colonne doit
seulement être suffisamment basse pour que la courbe d'étalonnage obtenue réponde aux exigences de la
présente Norme internationale.
6.1.3 Injecteur, à même de fonctionner de façon continue à la température maximale à laquelle sera portée la
colonne.
On peut aussi prévoir un système d'injection «dans la colonne» à condition qu'il existe un moyen de programmer la
température de la colonne entière, y compris le point d'introduction de l'échantillon, jusqu'à la température maximale
requise. L'injecteur doit être raccordé à la colonne de manière à éviter tout point froid entre le système d'injection et
la colonne.
6.2 Colonne
N'importe quelle colonne et n'importe quelles conditions peuvent être utilisées pourvu que, dans les conditions de
l'essai, les séparations se fassent dans l'ordre des points d'ébullition et que la résolution R de la colonne soit au
moins égale à 3 mais non supérieure à 10 (voir 8.3).
6.3 Enregistreur/table traçante
Cet appareillage sert à tracer le chromatogramme. On peut utiliser un potentiomètre enregistreur de 0 mV à 1 mV
ayant un temps de réponse de pleine échelle inférieur ou égal à 2 s, et dont le diagramme a une largeur d'environ
120 mm. En variante, on peut utiliser un ordinateur ou autre dispositif, dans la mesure où il est capable de réaliser
une présentation graphique de qualité identique ou supérieure à celle de l'enregistreur potentiométrique.
6.4 Intégrateur/ordinateur
Cet appareillage sert à déterminer les aires cumulées du chromatogramme. Cela peut être réalisé à l'aide d'un
système d'acquisition de données chromatographiques (ordinateur) ou d'un intégrateur électronique.
L'intégrateur/ordinateur doit comporter un logiciel de chromatographie permettant de mesurer les temps de
rétention et les aires des pics. En outre, le système doit être capable de convertir le signal du détecteur intégré
continuellement, en tranches d'aire de durée fixe. Ces tranches d'aire contiguës, collectées sur la durée totale de
l'analyse, doivent être enregistrées pour être traitées ultérieurement. La gamme électronique de
l'intégrateur/ordinateur (par exemple 1 V) doit se situer dans le domaine de linéarité du détecteur/électromètre
utilisé. Le système doit pouvoir soustraire une tranche d'aire d'un essai à blanc de la tranche d'aire correspondante
d'un échantillon.
NOTE Certains chromatographes en phase gazeuse possèdent un algorithme intégré à leur logiciel de travail qui permet
d'enregistrer dans la mémoire un modèle mathématique du profil de la ligne de base. Ce profil peut être automatiquement
soustrait du signal du détecteur des analyses ultérieures d'échantillons pour compenser tout décalage de ligne de base.
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ISO 3924:1999(F)
Certains systèmes d'intégration peuvent également enregistrer et soustraire automatiquement une analyse à blanc des
analyses ultérieures d'échantillons.
6.5 Régulateurs de pression et de débit
6.5.1 Dans le cas de l'utilisation de colonnes remplies, le chromatographe doit être équipé de régulateurs de débit
aptes à maintenir le débit du gaz vecteur à – 1 %, sur toute l'étendue des températures de fonctionnement.
6.5.2 Dans le cas de l'utilisation de colonnes capillaires de grand diamètre intérieur, le chromatographe doit être
équipé d'un régulateur de pression ou de débit de gaz vecteur approprié à l'injecteur utilisé.
6.6 Microseringue
Ce dispositif sert à introduire la prise d'essai dans le chromatographe.
NOTE L'injection de la prise d'essai peut être effectuée soit manuellement, soit automatiquement. L'injection automatique
est préférable, en raison de la meilleure précision obtenue sur les temps de rétention.
7 Échantillonnage
Prélever les échantillons conformément à l'ISO 3170 ou l'ISO 3171.
8 Préparation de l'appareillage
8.1 Préparation de la colonne
N'importe quelle méthode qui conduise à une colonne répondant aux exigences de 6.2 peut être utilisée. La
colonne doit être conditionnée à la température maximale de travail, de manière à réduire les dérives de la ligne de
base dues aux pertes de substances de la colonne.
8.1.1 Colonnes remplies
Une méthode acceptable, pour conditionner la colonne, consiste à purger la colonne avec le débit normal de gaz
vecteur pendant 12 h à 16 h, alors qu'elle est maintenue à la température maximale de travail. Cette méthode s'est
révélée efficace pour les colonnes dont le taux d'imprégnation initial est de 10 % de phase stationnaire.
8.1.2 Colonnes capillaires
Les colonnes capillaires peuvent être conditionnées en utilisant la procédure suivante:
a) Installer la colonne selon les instructions du fabricant. Régler les débits de gaz de la colonne et du détecteur.
Vérifier que le circuit ne présente pas de fuite.
b) Laisser le circuit se purger à la température ambiante pendant au moins 30 min. Puis élever la température du
four d'environ 5 °C/min à 10 °C/min jusqu'à ce qu'elle atteigne la température de travail finale, et maintenir cette
température pendant environ 30 min.
c) Répéter le programme de température plusieurs fois jusqu'à ce qu'une ligne de base stable soit obtenue.
NOTE Des colonnes capillaires à phases réticulées ou greffées sont disponibles dans le commerce et sont habituellement
préconditionnées. Ces colonnes présentent un taux de perte de substances bien plus faible que les colonnes remplies.
8.2 Chromatographe
Mettre le chromatographe en service suivant les instructions du fabricant. Des conditions opératoires typiques sont
données dans les Tableaux 2 et 3.
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Si un détecteur à ionisation de flamme est utilisé, les dépôts qui s'y forment par suite de la combustion des produits
de décomposition de la silicone doivent être régulièrement enlevés, car ils modifient les caractéristiques de réponse
du détecteur.
Tableau 2 — Conditions opératoires typiques pour les colonnes remplies
Colonnes remplies 1 2
Longueur de la colonne (m) 0,7 0,5
Diamètre intérieur de la colonne (mm) 3,2 3,2
Phase stationnaire OV-101 UC-W98
Pourcentage de phase stationnaire 5 10
a b
Support
G P
Granulométrie du support (mm) 80/100 80/100
Température initiale de la colonne (°C)
- 40 - 30
Température finale de la colonne (°C) 350 360
Vitesse de montée en température (°C/min) 10 10
Gaz vecteur Hélium Azote
Débit de gaz vecteur (ml/min) 30 25
Détecteur FID FID
Température du détecteur (°C) 370 360
Température du système d'injection (°C) 370 350
0,5 1
Volume de la prise d'essai (ml)
a ®
Chromosorb G (AW-DMS).
b ®
Chromosorb P (AW).
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Tableau 3 — Conditions opératoires typiques pour les colonnes capillaires
Colonnes capillaires 3 4 5
Longueur de la colonne (m) 7,5 5 10
Diamètre intérieur de la colonne (mm) 0,53 0,53 0,53
Phase stationnaire DB-1 HP-1 HP-1
Épaisseur de la phase stationnaire (mm) 1,5 0,88 2,65
Gaz vecteur Azote Hélium Hélium
Débit de gaz vecteur (ml/min) 30 12 20
Température initiale de la colonne (°C) 40 35 40
Température finale de la colonne (°C) 340 350 350
Vitesse de montée en température (°C/min) 10 10 15
Détecteur FID FID FID
Température du détecteur (°C) 350 380 350
Température de l'injecteur (°C) 340 De type «froid De type
dans la colonne» «température de
vaporisation
programmée»
Volume de la prise d'essai (ml) 0,5 1 0,2
Concentration de l'échantillon [% (m/m)] 25 10 Pur
8.3 Résolution de la colonne
Analyser le mélange étalon dans les mêmes conditions que celles utilisées pour les échantillons. En utilisant la
méthode indiquée à la Figure 1, calculer la résolution R à partir de l'intervalle de temps compris entre les sommets
t et t des pics des deux alcanes C et C et des largeurs à mi-hauteur y et y de ces pics, comme suit:
1 2 16
...
Questions, Comments and Discussion
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