ISO 11174:1996
(Main)Workplace air — Determination of particulate cadmium and cadmium compounds — Flame and electrothermal atomic absorption spectrometric method
Workplace air — Determination of particulate cadmium and cadmium compounds — Flame and electrothermal atomic absorption spectrometric method
Specifies methods for the determination of the mass concentration of particulate cadmium and cadmium compounds in workplace air by electrothermal atomic absorption spectrometric method (ETAAS) applicable to the determination of mass concentrations of 10 ng to 600 ng Cadmium per sample or flame atomic absorption spectrometric method (FAAS), applicable to the determination of mass concentrations of 0,15 g to 96 g Cadmium per sample.
Air des lieux de travail — Dosage du cadmium particulaire et des composés particulaires du cadmium — Méthode par spectrométrie d'absorption atomique dans la flamme et méthode par spectrométrie d'absorption atomique avec atomisation électrothermique
Zrak na delovnem mestu - Ugotavljanje kadmijevega prahu in kadmijevih spojin - Plamenska in elektrotermična atomska absorpcijska spektrometrijska metoda
General Information
Relations
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Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL IS0
STANDARD 11174
First edition
1996-04-15
Workplace air - Determination of
particulate cadmium and cadmium
compounds -
Flame and electrothermal
atomic absorption spectrometric method
Air des lieux de travail - Dosage du cadmium particulaire et des compos&
particulaires du cadmium - M&hode par spectrom&rie d ‘absorption
atomique dans la flamme et m&hode par spectromktrie d’absorption
a tomique avec a tomisa tion 6lectro thermique
Reference number
IS0 II 174:1996(E)
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Foreword
IS0 (the International Organization for Standardization) is a worldwide fed-
eration of national standards bodies (IS0 member bodies). The work of
preparing International Standards is normally carried out through IS0
technical committees. Each member body interested in a subject for
which a technical committee has been established has the right to be rep-
resented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. IS0 col-
laborates closely with the International Electrotechnical Commission (I EC)
on all matters of electrotechnical standardization.
Draft International Standards adopted by the technical committees are cir-
culated 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 IS0 11174 was prepared by Technical Committee
ISO/TC 146, Air quality, Subcommittee SC 2, Workplace atmospheres.
Annexes A and B of this International Standard are for information only.
0 IS0 1996
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be repro-
duced or utilized in any form or by any means, electronic or mechanical, including photo-
copying and microfilm, without permission in writing from the publisher.
International Orga nization for Standardization
land
Case Postale 56 l CH-121 IG en&e 20 l Switzer
Printed in Switzerland
ii
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IS0 11174:1996(E)
INTERNATIONAL STANDARD @ IS0
Workplace air - Determination of particulate cadmium and cad-
mium compounds - Flame and electrothermal atomic absorption
spectrometric method
WARNING - Cadmium and cadmium compounds are toxic and are suspected human carcinogens (see refer-
ence [I] in annex B). Avoid any exposure by inhalation. Personal protection (e.g. an effective respirator) must be
used in all cases where exposure to cadmium or cadmium compounds is possible.
this International Standard. At the time of publication,
1 Scope
the editions indicated were valid. All standards are
subject to revision, and parties to agreements based
This International Standard specifies a method for the
on this International Standard are encouraged to in-
determination of the mass concentration of particulate
vestigate the possibility of applying the most recent
cadmium and cadmium compounds in workplace air,
editions of the standards indicated below. Members
using either flame or electrothermal atomic absorption
of IEC and IS0 maintain registers of currently valid In-
spectrometry.
ternational Standards.
The sample digestion procedure specified in 8.22 has
IS0 648:1977, Laboratory glassware - One-mark pi-
been validated (see reference [2] in annex B) for a se-
pettes.
lection of cadmium compounds and pigments and
glass enamels containing cadmium.
IS0 1042: 1983, Laboratory glassware - One-mark
volumetric flasks.
The analytical method has been validated (see refer-
ence [2] in annex B) for the determination of masses
IS0 3585:1991, Borosilicate glass 3.3 - Properties.
of IO ng to 600 ng of cadmium per sample using elec-
trothermal atomic absorption spectrometry, and 0,15
IS0 3696:1987, Water for analytical laboratory use -
pg to 96 pg of cadmium per sample using flame
Specification and test methods.
atomic absorption spectrometry. The concentration
range for cadmium in air for which this procedure is
IS0 6955: 1982, Analytical spectroscopic methods -
applicable is determined in part by the sampling pro-
Flame emission, atomic absorption and atomic fluo-
cedure selected by the user.
rescence - Vocabulary.
The method is applicable to personal sampling of the
IS0 7708: 1995, Air quality - Particle size fraction
inhalable or respirable fraction of airborne particles, as
definitions for health-related sampling.
defined in IS0 7708, and to fixed-location sampling.
IS0 8655-l : --I), Piston and/or plunger opera ted volu-
metric apparatus (POVA) - Part 7: Definitions.
2 Normative references
IS0 8655-2:
---I), Piston and/or plunger operated volu-
metric apparatus (PO VA)
The following standards contain provisions which, - Part 2: Operating consid-
era tions.
through reference in this text, constitute provisions of
1) To be published.
1
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workplace air are converted to water-soluble cadmium
IS0 8655-3: -1) Piston and/or plunger operated vol-
ions (Cd*+) by the sample digestion procedure speci-
ume tric appara tbs (PO VA) - Part 3: Methods of test.
fied in 8.2.2. However, if there is any doubt about the
I SO 8655-4: -I), Piston and/or plunger opera ted volu- effectiveness of this procedure for digestion of par-
metric apparatus (POVA) - Part 4: Specifica Cons. ticulate cadmium compounds which could be present
in the test atmosphere, investigate this before pro-
IS0 8756: 1994, Air quality - Handling of tempera-
ceeding with the method (see 10.1).
ture, pressure and humidity data.
EN 482:1994, Workplace atmospheres - General re-
5 Reagents
quirements for the performance of procedures for the
measurement of chemical agents.
During the analysis, use only reagents of analytical
grade, and only water as specified in 5.1.
EN 1232: ---I), Workplace atmospheres - Pumps for
personal sampling of chemical agents - Require-
ments and test methods.
5.1 Water, complying with the requirements for
IS0 3696 grade 2 water (electrical conductivity less
than 0,l mS/m and resistivity greater than 0,Ol M0m
3 Principle
at 25 “C).
3.1 Particulate cadmium and cadmium compounds
are collected by drawing a measured volume of air 5.2 Nitric acid, (HNO$, concentrated, p = I,42 g/ml,
through a filter mounted in a sampler designed to
69 % (din) to 71 % (m/m).
collect either the inhalable fraction of airborne par-
ticles or the respirable fraction of airborne particles, as
The concentration of cadmium shall be less than
appropriate (see note 17).
0,Ol pg/ml.
3.2 A test solution is prepared by treating the filter
WARNING - Concentrated nitric acid is corrosive
and collected sample with 5 ml of nitric acid diluted
and oxidizing, and nitric acid fumes are irritant.
1 + 1, heating on a hotplate until about 1 ml of con-
Avoid exposure by contact with the skin or eyes,
centrated nitric acid solution remains, allowing the
or by inhalation of fumes. Personal protective
solution to cool and then diluting to 10 ml with water.
equipment (e.g. gloves, face shield or safety spec-
tacles, etc.) must be used when working with the
3.3 The test solution is analysed for cadmium by
concentrated or diluted nitric acid, and concen-
aspirating into the oxidizing air/acetylene flame of an
trated nitric acid must be used in a fume hood.
atomic absorption spectrometer equipped with a
cadmium hollow cathode lamp or electrodeless dis-
5.3 Nitric acid, diluted 1 + 1.
charge lamp. Absorbance measurements are made at
228,8 nm and results are obtained by the analytical-
Carefully add 500 ml of concentrated nitric acid (5.2)
curve technique (see IS0 6955:1982, subclause
to 450 ml of water (5.1) in a 2 litre beaker. Swirl to
6.1 .I).
mix, allow to cool and quantitatively transfer to a
1 000 ml one-mark volumetric flask (6.2.1.5). Dilute to
3.4 For accurate determination when the concen-
the mark with water, stopper and mix thoroughly.
tration of cadmium in the solution is low, the analysis
may be repeated using electrothermal atomic absorp-
tion spectrometry. Aliquots of the test solution and a
5.4 Nitric acid, diluted 1 + 9.
matrix-modifier solution are injected onto a solid, pyro-
lytic graphite platform mounted in a pyrolytically Pour approximately 800 ml of water (5.1) into a
1 000 ml one-mark volumetric flask (6.2.1.5). Carefully
coated graphite tube, and after the drying and sample
ashing stages the sample is atomized electro- add 100 ml of concentrated nitric acid (5.2) to the flask
thermally. Absorbance measurements are made at and swirl to mix. Allow to cool, dilute to the mark with
228,8 nm with background correction and results are water, stopper and mix thoroughly.
obtained by the analytical-curve technique (see
IS0 6955:1982, subclause 6.1 .I).
5.5 Cadmium stock standard solution, corre-
sponding to 1 000 mg of Cd per litre.
4 Reactions 55.1 Use a commercially available cadmium stan-
dard solution at a concentration of 1 000 mg/l. Ob-
In general, the majority of particulate cadmium com- serve the manufacturer’s expiry date or recom-
pounds which are commonly found in samples of
mended shelf-life.
1) To be published.
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@ IS0
5.11 Acetylene, in a cylinder.
Alternatively, prepare a cadmium standard solution
according to the procedure specified in 5.5.2.
5.12 Argon, supplied in a cylinder or as a cryogenic
5.5.2 Accurately weigh 1,000 g & 0,001 g of cad-
fluid.
mium metal, 99,9 % (m/m) of Cd, into a 50 ml beaker
(6.2.1 .I ), add 20 ml of the nitric acid diluted 1 + 1
NOTE 1 This gas is only required if analysis is carried out
(5.3), cover with a watch glass (6.2.1.2) and heat to by electrothermal atomic absorption spectrometry (see
8.3.3.6).
approximately 150 “C on the hotplate (6.2.4) in a fume
hood until the metal is completely dissolved. Remove
the beaker from the hotplate, allow to cool, quantita-
tively transfer the solution to a 1 000 ml one-mark
6 Apparatus
volumetric flask (6.2.1.5), dilute to the mark with wa-
ter (5.1) stopper and mix thoroughly.
6.1 Sampling equipment
This solution may be stored in a polypropylene bottie
6.1.1 Samplers, for collection of the inhalable frac-
(6.2.2) for up to one year.
tion or the respirable fraction of airborne particles (see
7.1 .I) as defined in IS0 7708, suitable for use with the
5.6 Cadmium working standard solution A, corre-
cellulose ester membrane filters (6.1.2) and compat-
sponding to 100 mg of Cd per litre.
ible with the sampling pumps (6.1.3) used.
Using a pipette (6.2.1.3), accurately add IO,0 ml of NOTES
stock cadmium solution (5.5) to a 100 ml one-mark
2 A number of different terms are used to describe sam-
volumetric flask (6.2.1.5). Add 1 ml of concentrated
plers designed for collection of the inhalable fraction of air-
nitric acid (5.2) dilute to the mark with water (5.1)
borne particles, for example, sampling heads, filter holders,
stopper and mix thoroughly.
filter cassettes and air monitoring cassettes.
This solution may be stored in a polypropylene bottle
3 In general, the collection characteristics of inhalable
(6.2.2) for up to one month.
samplers are such that particulate material collected on the
filter is the inhalable fraction of airborne particles, and any
deposited on the internal surfaces of the sampler is not of
5.7 Cadmium working standard solution B, corre-
interest. However, some samplers are designed such that
sponding to 1 mg of Cd per Iitre.
airborne particles which pass through the entry orifice(s)
constitute the inhalable fraction; in which case any particu-
Using a pipette (6.2.1.3), accurately add 100 ~1 of
late material deposited on the internal surfaces of the sam-
cadmium stock solution (5.5) to a 100 ml one-mark pler is part of the sample. Certain samplers of this type in-
corporate an internal filter cassette or cartridge which may
volumetric flask (6.2.1.5). Add 1 ml of nitric acid (5.2)
be removed from the sampler to enable this material to be
dilute to the mark with water (5.1), stopper and mix
easily recovered.
thoroughly.
4 Cyclone samplers are typically used for collection of per-
This solution may be stored in a polypropylene bottle
sonal samples of the respirable fraction of airborne par-
(6.2.2) for up to one month.
ticles.
5 Samplers manufactured in non-conducting material have
5.8 Matrix-modifier solution, corresponding to 1 g
electrostatic properties which may influence representative
of Mg(NO&.GH20 per litre and 20 g of NH~H~POA per
sampling. Electrostatic influences should be reduced,
litre. where possible, by using samplers manufactured from
conducting material.
Weigh 0,100 g of magnesium nitrate hexahydrate
[Mg(N03)206H20] and 2,00 g of ammonium dihydro-
6.1.2 Filters, soluble using the sample digestion pro-
gen phosphate (NHJH~PO~) into a 250 ml beaker
cedure specified in 8.2.2, and with a retentivity
(6.2.1 .I ). Add 50 ml of water (5.1) and swirl to dis- not less than 99 % for particles of median aero-
solve. Add 10 ml of concentrated nitric acid (5.2), swirl dynamic diameter 0,3 pm
(see IS0 7708:1995, sub-
to mix, and quantitatively transfer the solution to a
clause 2.2).
100 ml one-mark volumetric flask (6.2.1.5). Dilute to
the mark with water, stopper and mix thoroughly. The cadmium content shal be less than 0,001 pg per
filter.
3
NOTE 6 Cellulose ester mt
5.9 Laboratory detergent solution, suitable for c/ mbrane filters of 0,8 pm to
I,2 pm pore size are generally the most suitable. Cellulose
cleaning samplers and laboratory apparatus, diluted
(paper) filters can have a retentivity below 99 % and they
with water (5.1) according to the manufacturer’s in-
are therefore unsuitable. Neither glass-fibre nor quartz-fibre
structions.
filters are dissolved by the sample digestion procedure
specified in 8.2.2, but this may be modified to permit their
use (see note 26).
5.10 Air, compressed and filtered.
3
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6.2.1 Glassware, made of borosilicate glass 3.3
6.1.3 Sampling pumps, complying with the require-
complying with the requirements of IS0 3585.
ments of EN 1232, with an adjustable flow rate, incor-
porating a flowmeter or a flow-fault indicator, and ca-
NOTE 11 It is preferable to reserve a set of glassware for
pable of maintaining the appropriate flow rate (see
analysis of cadmium by this method. Heavily contaminated
7.1 .I) to within + 5 % of the nominal value throughout
glassware in general usage may not be satisfactorily
the sampling period (see 7.1.2). For personal sam-
cleaned using the procedure specified in 8.1.4.
pling, the pumps shall be capable of being worn by a
person without impeding normal work activity. The
pumps shall give a pulsation-free flow (if necessary, a
6.2.1.1 Beakers, of capacity 50 ml for digestion of
pulsation damper shall be incorporated between the
filters of the diameter used in the sampler (see 8.2.2)
sampler and the pump, as near to the pump as possi-
and for preparation of the cadmium stock standard
ble) .
solution (5.5.2); of capacity 250 ml for preparation of
the matrix-modifier solution (5.8); and of capacity
NOTE 7 Flow-stabilized sampling pumps may be required
2 litres for preparation of nitric acid diluted 1 + 1 (5.3).
to maintain the flow rate within the limits specified in 6.1.3.
6.2.1.2 Watch glasses, to fit the 50 ml beakers
6.1.4 Flowmeter portable, capable of measuring
(6.2.1.1).
the appropriate flow rate (see 7.1 .I) to within + 5 %,
and calibrated against a primary standard, i.e. a flow-
6.2.1.3 One-mark pipettes, complying with the re-
meter of which the accuracy is traceable to national
quirements of IS0 648, as an alternative to piston-
standards.
operated volumetric apparatus (6.2.3).
NOTES
6.2.1.4 Measuring cylinders, of capacities between
8 The flowmeter incorporated in the sampling pump may 10 ml and 1 litre.
be used provided that it has adequate sensitivity, that it has
been calibrated against a primary standard with a loaded
6.2.1.5 One-mark volumetric flasks, of capacities
sampler in line, and that it is read whilst in a vertical orien-
between 10 ml and 1 000 ml, complying with the re-
tation if it is of the supported float type. However, it is im-
quirements of IS0 1042.
portant to ensure that there are no leaks in the sampling
train between the sampler and the flowmeter, since in this
event a flowmeter in the sampling pump or elsewhere in
6.2.2 Polypropylene bottles, of capacity 1 Iitre.
line will give an erroneous flow rate.
NOTE 12 Bottles made of alternative plastics may be
9 A soap bubble flowmeter may be used as a primary
used, provided that they are suitable for the intended use
standard, provided its accuracy is traceable to national
(see 5.5.2, 5.6 and 5.7). However, the use of bottles made
standards.
of coloured plastics should be avoided, since some contain
cadmium pigments which can release cadmium when in
10 If appropriate (see 7.1.3.2), the atmospheric tempera-
contact with nitric acid solutions.
ture and pressure at which the flowmeter was calibrated
should be recorded.
6.2.3 Piston-operated volumetric apparatus, com-
6.1.5 Ancillary equipment, including flexible plastics
plying with the requirements of IS0 8655-l to
tubing of a diameter suitable for making a leakproof
IS0 8655-4. Automatic pipettes, as an alternative to
connection from the samplers (6.1 .I) to the sampling
one-mark pipettes (6.2.1.3) for preparation of the
pumps (6.1.3); belts or harnesses to which the sam-
working standard solutions (5.6 and 5.7), working cali-
pling pumps can conveniently be fixed, unless they
bration solutions (see 8.4.1.1) and calibration solutions
are small enough to fit in workers’ pockets; flat-tipped
(see 8.3.1), and for dilution of samples with concen-
forceps for loading and unloading filters into samplers;
trations above the specific range (see 8.3.3.4 and
and filter-transport cassettes or similar, if required
8.4.2.6); and dispensers for dispensing acids.
(see 7.4. I), to transport samples to the laboratory.
NOTE 13 If pipette tips made from coloured plastics are
used, it is advisable to check with the manufacturer that
6.1.6 Thermometer, 0 “C to 50 OC, graduated in di-
they contain no cadmium pigments, since these can re-
visions of 1 “C or better, for measurement of at-
lease cadmium in contact with nitric acid solutions.
mospheric temperature (see 7.1.3).
6.2.4 Hotplate, thermostatically controlled, capable
6.1.7 Barometer, for measurement of atmospheric
of maintaining a surface temperature of approximately
pressure (see 7.1.3).
150 “C (see 8.1.2 and 8.2.2).
NOTE 14 The efficiency of thermostatting of hotplates is
sometimes deficient, and the surface temperature can also
vary considerably with position on a hotplate with a large
6.2 Analytical or laboratory apparatus
surface area. It may therefore be useful to characterize the
performance of the hotplate before use.
Ordinary laboratory apparatus, and
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@ IS0 IS0 11174:1996(E)
NOTES
6.2.5 Atomic absorption spectrometer, fitted with
an air-acetylene burner supplied with compressed air
17 National occupational exposure limits for cadmium and
(5.10) and acetylene (5.1 I), and equipped with either a
cadmium compounds typically apply to the inhalable frac-
cadmium hollow cathode lamp or electrodeless dis-
tion of airborne particles, but some nations have estab-
charge lamp. If electrothermal atomic absorption is to
lished separate limit values for cadmium sulfide which ap-
be carried out (see 8.3.3.6), the atomic absorption
ply to the respirable fraction of airborne particles. The
spectrometer shall be capable of carrying out simulta-
sampler used should therefore be selected to meet national
neous background correction at 228,8 nm, either by
requirements.
using a continuous source such as a deuterium lamp
attenuation (see 18 Both inhalable and respirable samplers are typically
to measure non-specific
used at flow rates of around 2 I/min (it is advisable to refer
IS0 6955:1982, subclause 5.1.5), or by using Zeeman
to the manufacturer’s recommendations).
or Smith-Hieftje background correction systems.
7.1.2 Sampling period
6.2.6 Electrothermal atomizer, fitted with a solid,
pyrolytic graphite platform mounted in a pyrolytically
Select a sampling period of appropriate duration, using
coated graphite tube, supplied with argon (5.12) as a
any available information about the work process and
purge gas, and equipped with an autosampler capable
test atmosphere, so that the amount of cadmium
of injecting microlitre volumes onto the platform.
collected is within the recommended working range
of the method.
NOTE 15 Some manufacturers of atomic absorption spec-
trometers use an alternative design of electrothermal atom-
NOTE 19 In order to estimate a sampling period of appro-
izer to achieve a constant temperature environment during
priate duration it is necessary to consider the flow rate used
atomization, and some use aerosol deposition as a means
(see 7.1 .I) and the anticipated concentration of cadmium in
of sample introduction. The use of such accessories is ac-
the test atmosphere. When low cadmium-in-air concentra-
ceptable, but the performance of the method may be dif-
tions are anticipated, the lower limit of the working range of
ferent from that given in 9.2.
the method (see 9.3.2) should be taken into consideration.
For example, to determine cadmium in air at a concentra-
tion of 5 pg/ms using flame atomic absorption spectrome-
try, the minimum sampling time at a flow rate of 2 I/min is
6.2.7 Disposable autosampler cups, made of poly-
50 min. When high cadmium-in-air concentrations are an-
styrene or other suitable plastics, for use in the auto-
ticipated, the sampling time should not be long enough to
sampler used with the electrothermal atomizer. Soak
risk overloading the filter with particulate matter.
in nitric acid diluted 1 + 9 (5.4) before use.
NOTE 16 It is recommended to avoid the use of auto-
sampler cups made of coloured plastics, since some con-
7.1.3 Temperature and pressure effects
tain cadmium pigments which can release cadmium in con-
tact with nitric acid solutions.
7.1.3.1 Consider whether it is necessary to re-
calculate the mass concentration of cadmium in air to
reference conditions of temperature and pressure in
6.2.8 Analytical balance, capable, of weighing to
order to comply with national standards and regu-
+ 0,l mg.
lations (see IS0 8756). If appropriate, measure and
record the atmospheric temperature and pressure
6.2.9 Disposal gloves, impermeable, to avoid the throughout the sampling period (see 7.3.2, 7.3.3 and
7.3.5) and use the equation given in 9.1.3 to apply the
possibility of contamination from the hands and to
necessary correction.
protect them from contact with toxic and corrosive
substances. Poly(vinyl chloride) (PVC) gloves are suit-
NOTE 20 Cadmium-in-air concentrations are generally
able.
stated for the actual environmental conditions (tempera-
ture, pressure) at the workplace.
7.1.3.2 The indicated flow rate of certain types of
flowmeter is dependent upon temperature and press-
7 Sampling
ure. Therefore, refer to the manufacturer’s directions
for the particular flowmeter used, and consider
7.1 Sampling procedure whether it is necessary to make a correction to take
into account any difference between the atmospheric
7.1 .I Collection characteristics and flow rate temperature and pressure at the time of calibration of
the flowmeter and at the time of sampling. Make such
Select a sampler (6.1 .I) suitable for collection of either a correction if it is considered possible that an error of
the inhalable fraction or the respirable fraction of air- greater than + 5 % will be introduced by not doing so.
borne particles, as defined in IS0 7708 (see note 17), If a correction is to be made, measure and record the
and use at the flow rate at which the sampler exhibits atmospheric temperature and pressure at which the
the required collection characteristics. flowmeter (6.1.4) was calibrated.
5
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NOTE 21 An example of temperature and pressure cor- 7.3.3 Since it is possible for a filter to become
rection for the indicated flow rate is given in 9.1.2, for a
clogged, monitor the performance of the sampler fre-
flowmeter of variable area with constant pressure drop.
quently, a minimum of once per hour. Measure the
flow rate with an accuracy of + 5 % using the cali-
brated flowmeter (6.1.4) and, if appropriate (see
7.2 Preparation of sampling equipment
7.1.3.11, measure the atmospheric temperature using
the thermometer (6.1.6) and the atmospheric pressure
Perform the following in an area where cadmium con-
using the barometer (6.1.7). Record the measured
tamination is known to be low.
values.
72.1 Clean the samplers (6.1 .I) before use. Dis-
NOTE 24 Regular observation of the flow-fault indicator is
assemble the samplers, soak in laboratory detergent
an acceptable means of ensuring that the flow rate of a
solution (5.9), rinse thoroughly with water (5.1), wipe
flow-stabilized sampling pump is maintained satisfactorily,
with absorptive tissue and allow to dry before re- provided that the flow-fault indicator indicates malfunction
when the flow rate is outside t 5 % of the nominal value.
assembly.
7.22 Load the filters (6.12) into clean, dry samplers
Terminate sampling and consider the sample to
7.3.4
(7.2.1) using clean, flat-tipped forceps (6.1.5). Connect
be invalid if the flow rate is not maintained to within
each loaded sampler to a sampling pump (6.1.3) using
+ 5 % of the nominal value throughout the sampling
plastics tubing (6.1.5), ensuring that no leaks can oc-
period.
cur. Switch on the sampling pump, attach the cali-
brated flowmeter (6.1.4) to the sampler so that it
measures the flow through the sampler inlet orifice(s),
7.3.5 At the end of the sampling period (see 7.1.2),
and set the appropriate flow rate (see 7.1 .I) with an
measure the flow rate with an accuracy of + 5 % us-
accuracy of + 5 %. Switch off the sampling pump and
ing the calibrated flowmeter (6.1.4), switch off the
seal the sampler with its protective cover or plug to
sampling pump and record the flow rate and the time.
prevent contamination with cadmium during transport
Also observe the reading on the elapsed time indica-
to the sampling position.
tor, if fitted, and consider the sample to be invalid if
the reading on the elapsed time indicator and the
NOTE 22 It might be necessary to warm up certain types
timed interval between switching the sampling pump
of sampling pump (it is recommended to refer to the manu-
on and off do not agree to within + 5 %, since this
facturer’s instructions).
may suggest that the sampling pump has not been
operating throughout the sampling period. Reseal the
sampler with its protective cover or plug and discon-
7.3 Collection of samples
nect it from the sampling pump. If appropriate (see
7.1.3.11, measure the atmospheric temperature and
7.3.1 For personal sampling, fix the sampler to the pressure at the end of the sampling period using the
lapel of the worker, in the breathing zone and as close thermometer (6.1.6) and barometer (6.1.7) and record
to the mouth and nose as is reasonably practicable. the measured values.
Then, either place the sampling pump in a convenient
pocket or attach it to the worker in a manner that
7.3.6 Carefully record the sample identity and all
causes minimum inconvenience, for example, to a
relevant sampling data (see clause 11). Calculate the
belt (6.1.5) around the waist. For fixed-location sam-
mean flow rate by averaging the flow-rate measure-
pling, position the sampler at the sampling site.
ments taken throughout the sampling period, and, if
appropriate (see 7.1.3.1), calculate the mean atmos-
NOTE 23 The breathing zone has been defined in EN 1540
pheric temperature and pressure. Calculate the vol-
(reference [5] in annex B) as the space around the worker’s
face from where he takes his breath. For technical pur- ume of air sampled, in litres, at atmospheric tempera-
poses, a more precise definition can be provided, as fol-
ture and pressure, by multiplying the mean flow rate,
lows: hemisphere (generally accepted to be 0,3 m in radius)
in litres per minute, by the sampling time, in minutes.
extending in front of the human face, centred on the mid-
point of a line joining the ears; the base of the hemisphere
is a plane through this line, the top of the head and the lar-
7.3.7 With each batch of 10 samples, submit for
ynx.
analysis two unused filters from the same lot as used
for sample collection. Subject these blank filters to
7.3.2 When ready to begin sampling, remove the
exactly the same handling procedure as the samples,
protective cover or plug from the sampler and switch
but do not draw air through them.
on the sampling pump. Record the time at the start of
the sampling period and, if the sampling pump has an
elapsed time indicator, set this to zero. If appropriate
7.4 Transportation
(see 7.1.3.11, measure the atmospheric temperature
and pressure at the start of the sampling period using
Perform the following in an area where cadmium con-
the thermometer (6.1.6) and barometer (6.1.7) and re-
tamination is known to be low.
cord the measured values.
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IS0 11174:1996(E)
0 IS0
8.1.5 Be
...
SLOVENSKI STANDARD
SIST ISO 11174:1997
01-januar-1997
=UDNQDGHORYQHPPHVWX8JRWDYOMDQMHNDGPLMHYHJDSUDKXLQNDGPLMHYLKVSRMLQ
3ODPHQVNDLQHOHNWURWHUPLþQDDWRPVNDDEVRUSFLMVNDVSHNWURPHWULMVNDPHWRGD
Workplace air -- Determination of particulate cadmium and cadmium compounds --
Flame and electrothermal atomic absorption spectrometric method
Air des lieux de travail -- Dosage du cadmium particulaire et des composés particulaires
du cadmium -- Méthode par spectrométrie d'absorption atomique dans la flamme et
méthode par spectrométrie d'absorption atomique avec atomisation électrothermique
Ta slovenski standard je istoveten z: ISO 11174:1996
ICS:
13.040.30 Kakovost zraka na delovnem Workplace atmospheres
mestu
SIST ISO 11174:1997 en
2003-01.Slovenski inštitut za standardizacijo. Razmnoževanje celote ali delov tega standarda ni dovoljeno.
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SIST ISO 11174:1997
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SIST ISO 11174:1997
INTERNATIONAL IS0
STANDARD 11174
First edition
1996-04-15
Workplace air - Determination of
particulate cadmium and cadmium
compounds -
Flame and electrothermal
atomic absorption spectrometric method
Air des lieux de travail - Dosage du cadmium particulaire et des compos&
particulaires du cadmium - M&hode par spectrom&rie d ‘absorption
atomique dans la flamme et m&hode par spectromktrie d’absorption
a tomique avec a tomisa tion 6lectro thermique
Reference number
IS0 II 174:1996(E)
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SIST ISO 11174:1997
Foreword
IS0 (the International Organization for Standardization) is a worldwide fed-
eration of national standards bodies (IS0 member bodies). The work of
preparing International Standards is normally carried out through IS0
technical committees. Each member body interested in a subject for
which a technical committee has been established has the right to be rep-
resented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. IS0 col-
laborates closely with the International Electrotechnical Commission (I EC)
on all matters of electrotechnical standardization.
Draft International Standards adopted by the technical committees are cir-
culated 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 IS0 11174 was prepared by Technical Committee
ISO/TC 146, Air quality, Subcommittee SC 2, Workplace atmospheres.
Annexes A and B of this International Standard are for information only.
0 IS0 1996
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be repro-
duced or utilized in any form or by any means, electronic or mechanical, including photo-
copying and microfilm, without permission in writing from the publisher.
International Orga nization for Standardization
land
Case Postale 56 l CH-121 IG en&e 20 l Switzer
Printed in Switzerland
ii
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SIST ISO 11174:1997
IS0 11174:1996(E)
INTERNATIONAL STANDARD @ IS0
Workplace air - Determination of particulate cadmium and cad-
mium compounds - Flame and electrothermal atomic absorption
spectrometric method
WARNING - Cadmium and cadmium compounds are toxic and are suspected human carcinogens (see refer-
ence [I] in annex B). Avoid any exposure by inhalation. Personal protection (e.g. an effective respirator) must be
used in all cases where exposure to cadmium or cadmium compounds is possible.
this International Standard. At the time of publication,
1 Scope
the editions indicated were valid. All standards are
subject to revision, and parties to agreements based
This International Standard specifies a method for the
on this International Standard are encouraged to in-
determination of the mass concentration of particulate
vestigate the possibility of applying the most recent
cadmium and cadmium compounds in workplace air,
editions of the standards indicated below. Members
using either flame or electrothermal atomic absorption
of IEC and IS0 maintain registers of currently valid In-
spectrometry.
ternational Standards.
The sample digestion procedure specified in 8.22 has
IS0 648:1977, Laboratory glassware - One-mark pi-
been validated (see reference [2] in annex B) for a se-
pettes.
lection of cadmium compounds and pigments and
glass enamels containing cadmium.
IS0 1042: 1983, Laboratory glassware - One-mark
volumetric flasks.
The analytical method has been validated (see refer-
ence [2] in annex B) for the determination of masses
IS0 3585:1991, Borosilicate glass 3.3 - Properties.
of IO ng to 600 ng of cadmium per sample using elec-
trothermal atomic absorption spectrometry, and 0,15
IS0 3696:1987, Water for analytical laboratory use -
pg to 96 pg of cadmium per sample using flame
Specification and test methods.
atomic absorption spectrometry. The concentration
range for cadmium in air for which this procedure is
IS0 6955: 1982, Analytical spectroscopic methods -
applicable is determined in part by the sampling pro-
Flame emission, atomic absorption and atomic fluo-
cedure selected by the user.
rescence - Vocabulary.
The method is applicable to personal sampling of the
IS0 7708: 1995, Air quality - Particle size fraction
inhalable or respirable fraction of airborne particles, as
definitions for health-related sampling.
defined in IS0 7708, and to fixed-location sampling.
IS0 8655-l : --I), Piston and/or plunger opera ted volu-
metric apparatus (POVA) - Part 7: Definitions.
2 Normative references
IS0 8655-2:
---I), Piston and/or plunger operated volu-
metric apparatus (PO VA)
The following standards contain provisions which, - Part 2: Operating consid-
era tions.
through reference in this text, constitute provisions of
1) To be published.
1
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SIST ISO 11174:1997
@ IS0
IS0 11174:1996(E)
workplace air are converted to water-soluble cadmium
IS0 8655-3: -1) Piston and/or plunger operated vol-
ions (Cd*+) by the sample digestion procedure speci-
ume tric appara tbs (PO VA) - Part 3: Methods of test.
fied in 8.2.2. However, if there is any doubt about the
I SO 8655-4: -I), Piston and/or plunger opera ted volu- effectiveness of this procedure for digestion of par-
metric apparatus (POVA) - Part 4: Specifica Cons. ticulate cadmium compounds which could be present
in the test atmosphere, investigate this before pro-
IS0 8756: 1994, Air quality - Handling of tempera-
ceeding with the method (see 10.1).
ture, pressure and humidity data.
EN 482:1994, Workplace atmospheres - General re-
5 Reagents
quirements for the performance of procedures for the
measurement of chemical agents.
During the analysis, use only reagents of analytical
grade, and only water as specified in 5.1.
EN 1232: ---I), Workplace atmospheres - Pumps for
personal sampling of chemical agents - Require-
ments and test methods.
5.1 Water, complying with the requirements for
IS0 3696 grade 2 water (electrical conductivity less
than 0,l mS/m and resistivity greater than 0,Ol M0m
3 Principle
at 25 “C).
3.1 Particulate cadmium and cadmium compounds
are collected by drawing a measured volume of air 5.2 Nitric acid, (HNO$, concentrated, p = I,42 g/ml,
through a filter mounted in a sampler designed to
69 % (din) to 71 % (m/m).
collect either the inhalable fraction of airborne par-
ticles or the respirable fraction of airborne particles, as
The concentration of cadmium shall be less than
appropriate (see note 17).
0,Ol pg/ml.
3.2 A test solution is prepared by treating the filter
WARNING - Concentrated nitric acid is corrosive
and collected sample with 5 ml of nitric acid diluted
and oxidizing, and nitric acid fumes are irritant.
1 + 1, heating on a hotplate until about 1 ml of con-
Avoid exposure by contact with the skin or eyes,
centrated nitric acid solution remains, allowing the
or by inhalation of fumes. Personal protective
solution to cool and then diluting to 10 ml with water.
equipment (e.g. gloves, face shield or safety spec-
tacles, etc.) must be used when working with the
3.3 The test solution is analysed for cadmium by
concentrated or diluted nitric acid, and concen-
aspirating into the oxidizing air/acetylene flame of an
trated nitric acid must be used in a fume hood.
atomic absorption spectrometer equipped with a
cadmium hollow cathode lamp or electrodeless dis-
5.3 Nitric acid, diluted 1 + 1.
charge lamp. Absorbance measurements are made at
228,8 nm and results are obtained by the analytical-
Carefully add 500 ml of concentrated nitric acid (5.2)
curve technique (see IS0 6955:1982, subclause
to 450 ml of water (5.1) in a 2 litre beaker. Swirl to
6.1 .I).
mix, allow to cool and quantitatively transfer to a
1 000 ml one-mark volumetric flask (6.2.1.5). Dilute to
3.4 For accurate determination when the concen-
the mark with water, stopper and mix thoroughly.
tration of cadmium in the solution is low, the analysis
may be repeated using electrothermal atomic absorp-
tion spectrometry. Aliquots of the test solution and a
5.4 Nitric acid, diluted 1 + 9.
matrix-modifier solution are injected onto a solid, pyro-
lytic graphite platform mounted in a pyrolytically Pour approximately 800 ml of water (5.1) into a
1 000 ml one-mark volumetric flask (6.2.1.5). Carefully
coated graphite tube, and after the drying and sample
ashing stages the sample is atomized electro- add 100 ml of concentrated nitric acid (5.2) to the flask
thermally. Absorbance measurements are made at and swirl to mix. Allow to cool, dilute to the mark with
228,8 nm with background correction and results are water, stopper and mix thoroughly.
obtained by the analytical-curve technique (see
IS0 6955:1982, subclause 6.1 .I).
5.5 Cadmium stock standard solution, corre-
sponding to 1 000 mg of Cd per litre.
4 Reactions 55.1 Use a commercially available cadmium stan-
dard solution at a concentration of 1 000 mg/l. Ob-
In general, the majority of particulate cadmium com- serve the manufacturer’s expiry date or recom-
pounds which are commonly found in samples of
mended shelf-life.
1) To be published.
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SIST ISO 11174:1997
IS0 11174:1996(E)
@ IS0
5.11 Acetylene, in a cylinder.
Alternatively, prepare a cadmium standard solution
according to the procedure specified in 5.5.2.
5.12 Argon, supplied in a cylinder or as a cryogenic
5.5.2 Accurately weigh 1,000 g & 0,001 g of cad-
fluid.
mium metal, 99,9 % (m/m) of Cd, into a 50 ml beaker
(6.2.1 .I ), add 20 ml of the nitric acid diluted 1 + 1
NOTE 1 This gas is only required if analysis is carried out
(5.3), cover with a watch glass (6.2.1.2) and heat to by electrothermal atomic absorption spectrometry (see
8.3.3.6).
approximately 150 “C on the hotplate (6.2.4) in a fume
hood until the metal is completely dissolved. Remove
the beaker from the hotplate, allow to cool, quantita-
tively transfer the solution to a 1 000 ml one-mark
6 Apparatus
volumetric flask (6.2.1.5), dilute to the mark with wa-
ter (5.1) stopper and mix thoroughly.
6.1 Sampling equipment
This solution may be stored in a polypropylene bottie
6.1.1 Samplers, for collection of the inhalable frac-
(6.2.2) for up to one year.
tion or the respirable fraction of airborne particles (see
7.1 .I) as defined in IS0 7708, suitable for use with the
5.6 Cadmium working standard solution A, corre-
cellulose ester membrane filters (6.1.2) and compat-
sponding to 100 mg of Cd per litre.
ible with the sampling pumps (6.1.3) used.
Using a pipette (6.2.1.3), accurately add IO,0 ml of NOTES
stock cadmium solution (5.5) to a 100 ml one-mark
2 A number of different terms are used to describe sam-
volumetric flask (6.2.1.5). Add 1 ml of concentrated
plers designed for collection of the inhalable fraction of air-
nitric acid (5.2) dilute to the mark with water (5.1)
borne particles, for example, sampling heads, filter holders,
stopper and mix thoroughly.
filter cassettes and air monitoring cassettes.
This solution may be stored in a polypropylene bottle
3 In general, the collection characteristics of inhalable
(6.2.2) for up to one month.
samplers are such that particulate material collected on the
filter is the inhalable fraction of airborne particles, and any
deposited on the internal surfaces of the sampler is not of
5.7 Cadmium working standard solution B, corre-
interest. However, some samplers are designed such that
sponding to 1 mg of Cd per Iitre.
airborne particles which pass through the entry orifice(s)
constitute the inhalable fraction; in which case any particu-
Using a pipette (6.2.1.3), accurately add 100 ~1 of
late material deposited on the internal surfaces of the sam-
cadmium stock solution (5.5) to a 100 ml one-mark pler is part of the sample. Certain samplers of this type in-
corporate an internal filter cassette or cartridge which may
volumetric flask (6.2.1.5). Add 1 ml of nitric acid (5.2)
be removed from the sampler to enable this material to be
dilute to the mark with water (5.1), stopper and mix
easily recovered.
thoroughly.
4 Cyclone samplers are typically used for collection of per-
This solution may be stored in a polypropylene bottle
sonal samples of the respirable fraction of airborne par-
(6.2.2) for up to one month.
ticles.
5 Samplers manufactured in non-conducting material have
5.8 Matrix-modifier solution, corresponding to 1 g
electrostatic properties which may influence representative
of Mg(NO&.GH20 per litre and 20 g of NH~H~POA per
sampling. Electrostatic influences should be reduced,
litre. where possible, by using samplers manufactured from
conducting material.
Weigh 0,100 g of magnesium nitrate hexahydrate
[Mg(N03)206H20] and 2,00 g of ammonium dihydro-
6.1.2 Filters, soluble using the sample digestion pro-
gen phosphate (NHJH~PO~) into a 250 ml beaker
cedure specified in 8.2.2, and with a retentivity
(6.2.1 .I ). Add 50 ml of water (5.1) and swirl to dis- not less than 99 % for particles of median aero-
solve. Add 10 ml of concentrated nitric acid (5.2), swirl dynamic diameter 0,3 pm
(see IS0 7708:1995, sub-
to mix, and quantitatively transfer the solution to a
clause 2.2).
100 ml one-mark volumetric flask (6.2.1.5). Dilute to
the mark with water, stopper and mix thoroughly. The cadmium content shal be less than 0,001 pg per
filter.
3
NOTE 6 Cellulose ester mt
5.9 Laboratory detergent solution, suitable for c/ mbrane filters of 0,8 pm to
I,2 pm pore size are generally the most suitable. Cellulose
cleaning samplers and laboratory apparatus, diluted
(paper) filters can have a retentivity below 99 % and they
with water (5.1) according to the manufacturer’s in-
are therefore unsuitable. Neither glass-fibre nor quartz-fibre
structions.
filters are dissolved by the sample digestion procedure
specified in 8.2.2, but this may be modified to permit their
use (see note 26).
5.10 Air, compressed and filtered.
3
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SIST ISO 11174:1997
0 IS0
IS0 11174:1996(E)
6.2.1 Glassware, made of borosilicate glass 3.3
6.1.3 Sampling pumps, complying with the require-
complying with the requirements of IS0 3585.
ments of EN 1232, with an adjustable flow rate, incor-
porating a flowmeter or a flow-fault indicator, and ca-
NOTE 11 It is preferable to reserve a set of glassware for
pable of maintaining the appropriate flow rate (see
analysis of cadmium by this method. Heavily contaminated
7.1 .I) to within + 5 % of the nominal value throughout
glassware in general usage may not be satisfactorily
the sampling period (see 7.1.2). For personal sam-
cleaned using the procedure specified in 8.1.4.
pling, the pumps shall be capable of being worn by a
person without impeding normal work activity. The
pumps shall give a pulsation-free flow (if necessary, a
6.2.1.1 Beakers, of capacity 50 ml for digestion of
pulsation damper shall be incorporated between the
filters of the diameter used in the sampler (see 8.2.2)
sampler and the pump, as near to the pump as possi-
and for preparation of the cadmium stock standard
ble) .
solution (5.5.2); of capacity 250 ml for preparation of
the matrix-modifier solution (5.8); and of capacity
NOTE 7 Flow-stabilized sampling pumps may be required
2 litres for preparation of nitric acid diluted 1 + 1 (5.3).
to maintain the flow rate within the limits specified in 6.1.3.
6.2.1.2 Watch glasses, to fit the 50 ml beakers
6.1.4 Flowmeter portable, capable of measuring
(6.2.1.1).
the appropriate flow rate (see 7.1 .I) to within + 5 %,
and calibrated against a primary standard, i.e. a flow-
6.2.1.3 One-mark pipettes, complying with the re-
meter of which the accuracy is traceable to national
quirements of IS0 648, as an alternative to piston-
standards.
operated volumetric apparatus (6.2.3).
NOTES
6.2.1.4 Measuring cylinders, of capacities between
8 The flowmeter incorporated in the sampling pump may 10 ml and 1 litre.
be used provided that it has adequate sensitivity, that it has
been calibrated against a primary standard with a loaded
6.2.1.5 One-mark volumetric flasks, of capacities
sampler in line, and that it is read whilst in a vertical orien-
between 10 ml and 1 000 ml, complying with the re-
tation if it is of the supported float type. However, it is im-
quirements of IS0 1042.
portant to ensure that there are no leaks in the sampling
train between the sampler and the flowmeter, since in this
event a flowmeter in the sampling pump or elsewhere in
6.2.2 Polypropylene bottles, of capacity 1 Iitre.
line will give an erroneous flow rate.
NOTE 12 Bottles made of alternative plastics may be
9 A soap bubble flowmeter may be used as a primary
used, provided that they are suitable for the intended use
standard, provided its accuracy is traceable to national
(see 5.5.2, 5.6 and 5.7). However, the use of bottles made
standards.
of coloured plastics should be avoided, since some contain
cadmium pigments which can release cadmium when in
10 If appropriate (see 7.1.3.2), the atmospheric tempera-
contact with nitric acid solutions.
ture and pressure at which the flowmeter was calibrated
should be recorded.
6.2.3 Piston-operated volumetric apparatus, com-
6.1.5 Ancillary equipment, including flexible plastics
plying with the requirements of IS0 8655-l to
tubing of a diameter suitable for making a leakproof
IS0 8655-4. Automatic pipettes, as an alternative to
connection from the samplers (6.1 .I) to the sampling
one-mark pipettes (6.2.1.3) for preparation of the
pumps (6.1.3); belts or harnesses to which the sam-
working standard solutions (5.6 and 5.7), working cali-
pling pumps can conveniently be fixed, unless they
bration solutions (see 8.4.1.1) and calibration solutions
are small enough to fit in workers’ pockets; flat-tipped
(see 8.3.1), and for dilution of samples with concen-
forceps for loading and unloading filters into samplers;
trations above the specific range (see 8.3.3.4 and
and filter-transport cassettes or similar, if required
8.4.2.6); and dispensers for dispensing acids.
(see 7.4. I), to transport samples to the laboratory.
NOTE 13 If pipette tips made from coloured plastics are
used, it is advisable to check with the manufacturer that
6.1.6 Thermometer, 0 “C to 50 OC, graduated in di-
they contain no cadmium pigments, since these can re-
visions of 1 “C or better, for measurement of at-
lease cadmium in contact with nitric acid solutions.
mospheric temperature (see 7.1.3).
6.2.4 Hotplate, thermostatically controlled, capable
6.1.7 Barometer, for measurement of atmospheric
of maintaining a surface temperature of approximately
pressure (see 7.1.3).
150 “C (see 8.1.2 and 8.2.2).
NOTE 14 The efficiency of thermostatting of hotplates is
sometimes deficient, and the surface temperature can also
vary considerably with position on a hotplate with a large
6.2 Analytical or laboratory apparatus
surface area. It may therefore be useful to characterize the
performance of the hotplate before use.
Ordinary laboratory apparatus, and
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SIST ISO 11174:1997
@ IS0 IS0 11174:1996(E)
NOTES
6.2.5 Atomic absorption spectrometer, fitted with
an air-acetylene burner supplied with compressed air
17 National occupational exposure limits for cadmium and
(5.10) and acetylene (5.1 I), and equipped with either a
cadmium compounds typically apply to the inhalable frac-
cadmium hollow cathode lamp or electrodeless dis-
tion of airborne particles, but some nations have estab-
charge lamp. If electrothermal atomic absorption is to
lished separate limit values for cadmium sulfide which ap-
be carried out (see 8.3.3.6), the atomic absorption
ply to the respirable fraction of airborne particles. The
spectrometer shall be capable of carrying out simulta-
sampler used should therefore be selected to meet national
neous background correction at 228,8 nm, either by
requirements.
using a continuous source such as a deuterium lamp
attenuation (see 18 Both inhalable and respirable samplers are typically
to measure non-specific
used at flow rates of around 2 I/min (it is advisable to refer
IS0 6955:1982, subclause 5.1.5), or by using Zeeman
to the manufacturer’s recommendations).
or Smith-Hieftje background correction systems.
7.1.2 Sampling period
6.2.6 Electrothermal atomizer, fitted with a solid,
pyrolytic graphite platform mounted in a pyrolytically
Select a sampling period of appropriate duration, using
coated graphite tube, supplied with argon (5.12) as a
any available information about the work process and
purge gas, and equipped with an autosampler capable
test atmosphere, so that the amount of cadmium
of injecting microlitre volumes onto the platform.
collected is within the recommended working range
of the method.
NOTE 15 Some manufacturers of atomic absorption spec-
trometers use an alternative design of electrothermal atom-
NOTE 19 In order to estimate a sampling period of appro-
izer to achieve a constant temperature environment during
priate duration it is necessary to consider the flow rate used
atomization, and some use aerosol deposition as a means
(see 7.1 .I) and the anticipated concentration of cadmium in
of sample introduction. The use of such accessories is ac-
the test atmosphere. When low cadmium-in-air concentra-
ceptable, but the performance of the method may be dif-
tions are anticipated, the lower limit of the working range of
ferent from that given in 9.2.
the method (see 9.3.2) should be taken into consideration.
For example, to determine cadmium in air at a concentra-
tion of 5 pg/ms using flame atomic absorption spectrome-
try, the minimum sampling time at a flow rate of 2 I/min is
6.2.7 Disposable autosampler cups, made of poly-
50 min. When high cadmium-in-air concentrations are an-
styrene or other suitable plastics, for use in the auto-
ticipated, the sampling time should not be long enough to
sampler used with the electrothermal atomizer. Soak
risk overloading the filter with particulate matter.
in nitric acid diluted 1 + 9 (5.4) before use.
NOTE 16 It is recommended to avoid the use of auto-
sampler cups made of coloured plastics, since some con-
7.1.3 Temperature and pressure effects
tain cadmium pigments which can release cadmium in con-
tact with nitric acid solutions.
7.1.3.1 Consider whether it is necessary to re-
calculate the mass concentration of cadmium in air to
reference conditions of temperature and pressure in
6.2.8 Analytical balance, capable, of weighing to
order to comply with national standards and regu-
+ 0,l mg.
lations (see IS0 8756). If appropriate, measure and
record the atmospheric temperature and pressure
6.2.9 Disposal gloves, impermeable, to avoid the throughout the sampling period (see 7.3.2, 7.3.3 and
7.3.5) and use the equation given in 9.1.3 to apply the
possibility of contamination from the hands and to
necessary correction.
protect them from contact with toxic and corrosive
substances. Poly(vinyl chloride) (PVC) gloves are suit-
NOTE 20 Cadmium-in-air concentrations are generally
able.
stated for the actual environmental conditions (tempera-
ture, pressure) at the workplace.
7.1.3.2 The indicated flow rate of certain types of
flowmeter is dependent upon temperature and press-
7 Sampling
ure. Therefore, refer to the manufacturer’s directions
for the particular flowmeter used, and consider
7.1 Sampling procedure whether it is necessary to make a correction to take
into account any difference between the atmospheric
7.1 .I Collection characteristics and flow rate temperature and pressure at the time of calibration of
the flowmeter and at the time of sampling. Make such
Select a sampler (6.1 .I) suitable for collection of either a correction if it is considered possible that an error of
the inhalable fraction or the respirable fraction of air- greater than + 5 % will be introduced by not doing so.
borne particles, as defined in IS0 7708 (see note 17), If a correction is to be made, measure and record the
and use at the flow rate at which the sampler exhibits atmospheric temperature and pressure at which the
the required collection characteristics. flowmeter (6.1.4) was calibrated.
5
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SIST ISO 11174:1997
0 IS0
IS0 11174:1996(E)
NOTE 21 An example of temperature and pressure cor- 7.3.3 Since it is possible for a filter to become
rection for the indicated flow rate is given in 9.1.2, for a
clogged, monitor the performance of the sampler fre-
flowmeter of variable area with constant pressure drop.
quently, a minimum of once per hour. Measure the
flow rate with an accuracy of + 5 % using the cali-
brated flowmeter (6.1.4) and, if appropriate (see
7.2 Preparation of sampling equipment
7.1.3.11, measure the atmospheric temperature using
the thermometer (6.1.6) and the atmospheric pressure
Perform the following in an area where cadmium con-
using the barometer (6.1.7). Record the measured
tamination is known to be low.
values.
72.1 Clean the samplers (6.1 .I) before use. Dis-
NOTE 24 Regular observation of the flow-fault indicator is
assemble the samplers, soak in laboratory detergent
an acceptable means of ensuring that the flow rate of a
solution (5.9), rinse thoroughly with water (5.1), wipe
flow-stabilized sampling pump is maintained satisfactorily,
with absorptive tissue and allow to dry before re- provided that the flow-fault indicator indicates malfunction
when the flow rate is outside t 5 % of the nominal value.
assembly.
7.22 Load the filters (6.12) into clean, dry samplers
Terminate sampling and consider the sample to
7.3.4
(7.2.1) using clean, flat-tipped forceps (6.1.5). Connect
be invalid if the flow rate is not maintained to within
each loaded sampler to a sampling pump (6.1.3) using
+ 5 % of the nominal value throughout the sampling
plastics tubing (6.1.5), ensuring that no leaks can oc-
period.
cur. Switch on the sampling pump, attach the cali-
brated flowmeter (6.1.4) to the sampler so that it
measures the flow through the sampler inlet orifice(s),
7.3.5 At the end of the sampling period (see 7.1.2),
and set the appropriate flow rate (see 7.1 .I) with an
measure the flow rate with an accuracy of + 5 % us-
accuracy of + 5 %. Switch off the sampling pump and
ing the calibrated flowmeter (6.1.4), switch off the
seal the sampler with its protective cover or plug to
sampling pump and record the flow rate and the time.
prevent contamination with cadmium during transport
Also observe the reading on the elapsed time indica-
to the sampling position.
tor, if fitted, and consider the sample to be invalid if
the reading on the elapsed time indicator and the
NOTE 22 It might be necessary to warm up certain types
timed interval between switching the sampling pump
of sampling pump (it is recommended to refer to the manu-
on and off do not agree to within + 5 %, since this
facturer’s instructions).
may suggest that the sampling pump has not been
operating throughout the sampling period. Reseal the
sampler with its protective cover or plug and discon-
7.3 Collection of samples
nect it from the sampling pump. If appropriate (see
7.1.3.11, measure the atmospheric temperature and
7.3.1 For personal sampling, fix the sampler to the pressure at the end of the sampling period using the
lapel of the worker, in the breathing zone and as close thermometer (6.1.6) and barometer (6.1.7) and record
to the mouth and nose as is reasonably practicable. the measured values.
Then, either place the sampling pump in a convenient
pocket or attach it to the worker in a manner that
7.3.6 Carefully record the sample identity and all
causes minimum inconvenience, for example, to a
relevant sampling data (see clause 11). Calculate the
belt (6.1.5) around the waist. For fixed-location sam-
mean flow rate by averaging the flow-rate measure-
pling, position the sampler at the sampling site.
ments taken throughout the sampling period, and, if
appropriate (see 7.1.3.1), calculate the mean atmos-
NOTE 23 The breathing zone has been defined in EN 1540
pheric temperature and pressure. Calculate the vol-
(reference [5] in annex B) as the space around the worker’s
face from where he takes his breath. For technical pur- ume of air sampled, in litres, at atmospheric tempera-
poses, a more precise definition can be provided, as fol-
ture and pressure, by multiplying the mean flow rate,
lows: hemisphere (generally accepted to
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 11174
Première édition
1996-04-15
Air des lieux de travail - Dosage du
cadmium particulaire et des composés
particulaires du cadmium - Méthode par
spectrométrie d’absorption atomique dans
la flamme et méthode par spectrométrie
d’absorption atomique avec atomisation
électrothermique
Workplace air - Determination of particulate cadmium and cadmium
compounds - Flame and electrothermal atomic absorption spectrometric
method
Numéro de référence
ISO 11174:1996(F)
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 11174:1996(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de I’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 gouvernemen-
tales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO colla-
bore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI)
en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
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 co-
mités membres votants.
La Norme internationale ISO 11174 a été élaborée par le comité technique
lSO/TC 146, Qua/ité de l’air, sous-comité SC 2, Atmosphères des lieux de
travail.
Les annexes A et B de la prése nte Norme internationale sont données
1’
uniquement à titre di nformation.
0 ISO 1996
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 l CH-I 211 Genève 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
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NORME INTERNATIONALE @ ISO ISO il 174:1996(F)
Air des lieux de travail - Dosage du cadmium particulaire et des
composés particulaires du cadmium - Méthode par spectrométrie
d’absorption atomique dans la flamme et méthode par
spectrométrie d’absorption atomique avec atomisation
électrothermique
AVERTISSEMENT - Le cadmium et les composés du cadmium sont toxiques et suspectés d’être cancérigènes
pour l‘homme (voir référence bibliographique [Il citée dans l’annexe B). Éviter toute exposition par inhalation. II
convient d’utiliser une protection individuelle (par exemple un masque protecteur) dans tous les cas où il existe
un risque d’exposition au cadmium ou à des composés du cadmium.
ticules d’aérosol, telles que définies dans I’ISO 7708,
1 Domaine d’application
et à l’échantillonnage à point fixe.
La présente Norme internationale prescrit une métho-
de pour la détermination de la concentration en masse
du cadmium particulaire et des composés particulaires
du cadmium dans l’air des lieux de travail, par spectro-
2 Références normatives
métrie d’absorption atomique dans la flamme ou par
spectrométrie d’absorption atomique avec atomisa-
Les normes suivantes contiennent des dispositions
tion électrothermique.
qui, par suite de la référence qui en est faite, consti-
tuent des dispositions valables pour la présente
Le mode opératoire de dissolution d’échantillon pres-
Norme internationale. Au moment de la publication,
crit en 8.2.2 a été valide (voir référence biblio-
les éditions indiquées étaient en vigueur. Toute norme
graphique [Z] citée dans l’annexe B) pour un ensemble
est sujette à révision et les parties prenantes des
de composés du cadmium et de pigments et émaux
accords fondés sur la présente Norme internationale
contenant du cadmium.
sont invitées à rechercher la possibilité d’appliquer les
éditions les plus récentes des normes indiquées ci-
La méthode d’analyse a été validée (voir référence
après. Les membres de la CEI et de I’ISO possèdent
bibliographique [Z] citée dans l’annexe B) pour la
le registre des Normes internationales en vigueur à un
détermination de masses de 10 ng à 600 ng de cad-
moment donné.
mium par échantillon si l’on utilise la spectrométrie
d’absorption atomique avec atomisation électrother-
ISO 648:1977, Verrerie de laboratoire - Pipettes à un
mique, et de 0,15 pg à 96 pg de cadmium par échan-
trait.
tillon si l’on utilise la spectrométrie d’absorption
atomique dans la flamme. La gamme de concentra-
ISO 1042:1983, Verrerie de laboratoire - Fioles
tions de cadmium dans l’air pour laquelle ce mode
opératoire est applicable est déterminée en partie par jaugées à un trait.
le mode opératoire d’échantillonnage choisi par I’utili-
ISO 3585: 1991, Verre borosilicaté 3.3 - Propriétés.
sateur.
La méthode est applicable à l’échantillonnage indivi- ISO 3696:1987, Eau pour laboratoire à usage analy-
duel des fractions inhalable ou alvéolaire des par- tique - Spécifica tion et méthodes d’essai.
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@ ISO
ISO 11174:1996(F)
lyse peut être répétée en utilisant la spectrométrie
ISO 6955: 1982, Méthodes d’analyse par spectro-
scopie - Émission de flamme, absorption atomique d’absorption atomique avec atomisation électrother-
et fluorescence atomique - Vocabulaire. mique. Des parties aliquotes de la solution d’essai et
du modificateur de matrice sont injectées sur une
ISO 7708: 1995, Qualité de l’air - Définitions des frac-
plate-forme solide en graphite pyrolytique montée
tions de tailles des particules pour l’échantillonnage lié
dans un tube de graphite à revêtement de graphite
aux problèmes de santé.
pyrolytique et, après les étapes de séchage et de
minéralisation de l’échantillon, ce dernier est atomisé
ISO 8655-b-1), Instruments volumétriques à pis ton
par électrothermie. Les mesurages d’absorbance sont
et$ou à plongeur (IVAP) - Partie 1: Définitions.
réalisés à 228,8 nm avec correction d’absorption non
spécifique, et les résultats sont obtenus par la mé-
ISO 8655-2:---l), Instruments volumétriques à pis ton
thode directe de dosage (voir ISO 6955:1982, para-
et/ou à plongeur (IVA P) - Partie 2: Considérations sur
graphe 6.1.1).
l’utilisation.
Instruments volumétriques à pis ton
ISO 8655-3:---l),
4 Réactions
(IVAP) - Partie 3: Méthodes d’essai.
et/ou à plongeur
En général, la majorité des composés particulaires du
ISO 8655-4:-l), Instruments volumétriques à pis ton
cadmium que l’on trouve couramment dans les échan-
et/ou à plongeur (IVAP) - Partie 4: Spécifications.
tillons d’air des lieux de travail sont convertis en ions
ISO 8756: 1994, Qualité de l’air - Traitement des cadmium solubles dans l’eau (Cd*+) par le mode
données de température, de pression et d’humidité. opératoire de dissolution d’échantillon prescrit en
8.2.2. Cependant, en cas de doute sur l’efficacité de
EN 48211994, Atmosphères des lieux de travail -
ce mode opératoire pour la dissolution des composés
Exigences générales concernant les performances
particulaires du cadmium susceptibles d’être présents
des procédures de mesurages des agents chimiques.
dans l’atmosphère d’essai, faire les vérifications
nécessaires avant d’appliquer la méthode (voir 10.1).
EN 1232: -11, Atmosphères des lieux de travail -
Pompes pour echan tillonnage personnel des agents
chimiques - Spécifications et méthodes d ‘essai.
5 Réactifs
Au cours de l’analyse, utiliser uniquement des réactifs
3 Principe
de qualité analytique et de l’eau conforme aux pres-
3.1 On recueille le cadmium particulaire et les com- criptions de 5.1.
poses particulaires du cadmium en faisant passer un
5.1 Eau de qualité 2, conforme aux prescriptions de
volume d’air mesure a travers un filtre installé dans un
échantillonneur destiné à recueillir la fraction inhalable I’ISO 3696 (conductivité électrique inférieure à
des particules d’aérosol ou la fraction alvéolaire des 0,l mS/m et résistivité supérieure à 0,Ol MQom a
25 OC).
particules d’aérosol, selon ce qui convient (voir
note 17).
5.2 Acide nitrique (HNO,), concentré, p = 1,42 g/mI,
3.2 On prépare une solution d’essai en traitant le 69 %(m/m)à71 %(mh).
filtre et l’échantillon prélevé avec 5 ml d’acide nitrique
dilué 1 + 1, en chauffant sur une plaque chauffante La concentration de cadmium doit être inférieure à
jusqu’à ce qu’il reste environ 1 ml de solution d’acide 0,Ol pg/ml.
nitrique concentré, et en laissant la solution refroidir
AVERTISSEMENT - L’acide nitrique concentré est
puis en la diluant à 10 ml avec de l’eau.
corrosif et oxydant, et les vapeurs d’acide nitrique
3.3 Pour analyser le cadmium dans la solution d’es- sont irritantes. Eviter le contact avec la peau ou
les yeux, ou l’inhalation des vapeurs. II convient
sai, on aspire celle-ci dans la flamme oxydante air/
d’utiliser une protection individuelle (gants, écran
acétylène d’un spectromètre d’absorption atomique
facial ou lunettes de sécurité, etc.) pour manipuler
équipé d’une lampe à cadmium à cathode creuse ou
l’acide nitrique concentré ou dilué, et d’utiliser une
d’une lampe à décharge sans électrode. Les mesu-
hotte d’aspiration pour l’acide nitrique concentré.
rages d’absorbance sont réalisés à 228,8 nm et les
résultats sont obtenus par la méthode directe de
dosage (voir ISO 6955: 1982, paragraphe 6.1.1). 5.3 Acide nitrique, dilué 1 + 1.
3.4 Pour obtenir un dosage précis lorsque la concen-
Ajouter avec précaution 500 ml d’acide nitrique concentré
tration de cadmium dans la solution est faible, I’ana (5.2) à 450 ml d’eau (5.1) dans un bécher de 2 litres. Mé-
1) À publier.
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ISO II 174:1996(F)
@ ISO
Cette solution peut être conservée dans un flacon en
langer, laisser refroidir et transférer quantitativement
polypropylène (6.2.2) pendant une durée maximale
dans une fiole jaugée à un trait de 1 000 ml
d’un mois.
(6.2.1.5).Compléter au volume avec de l’eau, boucher et
bien mélanger.
5.8 Modificateur de matrice, correspondant à 1 g
de Mg(N0&,6H20 par litre et 20 g de NHJH~POJ par
5.4 Acide nitrique, dilué 1 + 9.
litre.
Verser environ 800 ml d’eau (5.1) dans une fiole
Peser 0,100 g de nitrate de magnésium hexahydraté
jaugée à un trait de 1 000 ml (6.2.1.5). Ajouter avec
[Mg(N0&,6H20] et 2,00 g de dihydrogénophosphate
précaution 100 ml d’acide nitrique concentré (5.2) et
d’ammonium (NHJH~PO~) dans un bécher de 250 ml
mélanger. Laisser refroidir, compléter au volume avec
(6.2.1 .l). Ajouter 50 ml d’eau (5.1) et mélanger jusqu’à
de l’eau, boucher et bien mélanger.
dissolution. Ajouter 10 ml d’acide nitrique concentré
(5.2) mélanger et transférer quantitativement la
5.5 Solution mère étalon de cadmium, correspon-
solution dans une fiole jaugée à un trait de 100 ml
dant à 1 000 mg de Cd par litre.
(6.2.1.5). Compléter au volume avec de l’eau, boucher
et bien mélanger.
5.5.1 Utiliser une solution étalon de cadmium du
commerce, à une concentration de 1 000 mg/l. Res-
5.9 Solution détergente de laboratoire, convenant
pecter la date limite d’utilisation ou la durée de con-
pour le nettoyage des échantillonneurs et du matériel
servation recommandée par le fabricant.
de laboratoire, diluée avec de l’eau (5.1)
conformément aux instructions du fabricant.
peut également p réparer une solution étalon de
On
mium conforméme ntaum ode opératoire en 5.5.2.
cad
5.10 Air, comprimé et filtré.
5.5.2 Peser avec précision 1,000 g + 0,001 g de
5.11 Acétylène, en bouteille.
cadmium métallique, 99,9 % (m/m) de Cd, dans un
bécher de 50 ml (6.2.1 .l) ajouter 20 ml d’acide nitrique
5.12 Argon, fourni en bouteille ou sous forme de
dilué 1 + 1 (5.3), couvrir avec un verre de montre
fluide cryogénique.
(6.2.1.2) et chauffer à environ 150 “C sur la plaque
chauffante (6.2.4) sous hotte d’aspiration jusqu’à dis-
NOTE 1 Ce gaz n’est nécessaire que si l’analyse est réalisée
solution complète du métal. Retirer le bécher de la
par spectrométrie d’absorption atomique avec atomisation
plaque chauffante, laisser refroidir, transférer quan-
électrothermique (voir 8.3.3.6).
titativement la solution dans une fiole jaugée à un trait
de 1 000 ml (6.2.1.5) compléter au volume avec de
l’eau (5.1) boucher et bien mélanger.
6 Appareillage
Cette solution peut être conservée dans un flacon en
6.1 Matériel d’échantillonnage
polypropylène (6.2.2) pendant une durée maximale
d’un an.
6.1 .l Échantillonneurs, permettant de prélever la
fraction inhalable ou la fraction alvéolaire des parti-
5.6 Solution fille étalon de cadmium A, corres- cules d’aérosol (voir 7.1 .l), telles que définies dans
pondant à 100 mg de Cd par litre. I’ISO 7708, pouvant être utilisés avec les membranes
filtrantes en ester de cellulose (6.1.2) et compatibles
Introduire avec précision, à l’aide d’une pipette
avec les pompes de prélèvement (6.1.3) utilisées.
(6.2.1.3) 10,O ml de la solution mère étalon de
NOTES
cadmium (5.5) dans une fiole jaugée à un trait de
100 ml (6.2.1.5). Ajouter 1 ml d’acide nitrique concen-
2 Différents termes sont utilisés pour décrire les échan-
tré (5.2) compléter au volume avec de l’eau (5.1),
tillonneurs conçus pour recueillir la fraction inhalable des
boucher et bien mélanger.
particules d’aérosol, par exemple têtes d’échantillonnage, sys-
tèmes porte-filtres, cassettes.
Cette solution peut être conservée dans un flacon en
3 En général, les caractéristiques de prélèvement des échan-
polypropylène (6.2.2) pendant une durée maximale
tillonneurs de la fraction inhalable sont telles que les matières
d’un mois.
particulaires recueillies sur le filtre représentent la fraction
inhalable des particules en suspension; celles qui se déposent
5.7 Solution fille étalon de cadmium B, corres-
sur les parois internes de I’échantillonneur ne sont pas prises
pondant à 1 mg de Cd par litre.
en considération. Toutefois, certains échantillonneurs sont
conçus de sorte que les particules en suspension qui passent
Introduire avec précision, à l’aide d’une pipette
par l’orifice (les orifices) d’entrée constituent la fraction
(6.2.1.31, 100 ~1 de la solut on mère étalon de inhalable; dans ce cas, les matières particulaires déposées sur
les parois internes de I’échantillonneur font partie de I’échan-
cadmium (5.5) dans une fiole jaugée à un trait de
tillon. Certains échantillonneurs de ce type intègrent une
100 ml (6.2.1.5). Ajouter 1 ml d’acide nitrique (5.2)
cassette filtrante interne, qui peut être retirée pour permettre
compléter au volume avec de ‘eau (5.1) boucher et
de recueillir facilement ces matières.
bien mélanger.
3
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ISO 11174:1996(F) 0 ISO
4 Les échantillonneurs ((cyclone» sont typiquement utilisés 10 Le cas échéant (voir 7.1.3.2), il convient d’enregistrer la
pour prélever les échantillons individuels de la fraction alvéolaire
température et la pression atmosphériques auxquelles le
des particules d’aérosol. débitmètre a été étalonné.
5 Les échantillonneurs faits en matériau non conducteur ont
6.1.5 Accessoires, notamment tuyaux en plastique
des propriétés électrostatiques qui peuvent influencer I’échan-
souple de diamètre approprié pour assurer un raccor-
tillonnage représentatif. Lorsque c’est possible, les influences
dement étanche entre les échantillonneurs (6.1.1) et
électrostatiques peuvent être réduites en utilisant des
les pompes de prélèvement (6.1.3); ceintures ou har-
échantillonneurs faits en matériau conducteur.
nais permettant de fixer commodément les pompes
de prélèvement, sauf si elles sont assez petites pour
6.1.2 Filtres, solubles par le mode opératoire de
tenir dans une poche; pinces plates permettant d’ins-
dissolution d’échantillon prescrit en 8.22, présentant
taller et de retirer les membranes filtrantes en ester
une efficacité supérieure ou égale à 99 % pour les
de cellulose et les tampons en cellulose sur les
particules d’un diamètre aérodynamique moyen de
échantillonneurs; et cassettes de transport de filtres
0,3 prn (voir ISO 7708:1995, paragraphe 2.2).
ou dispositifs similaires, le cas échéant (voir 7.4. l),
pour le transport des échantillons au laboratoire.
La teneur en cadmium doit être inférieure à 0,001 p,g
par filtre.
6.1.6 Thermomètre, de 0 “C à 50 OC, gradué tous
NOTE 6 Les membranes filtrantes en ester de cellulose de
les 1 “C ou moins, pour le mesurage de la tempéra-
taille de pores comprise entre 0,8 prn et 1,2 prn conviennent
ture atmosphérique (voir 7.1.3).
généralement le mieux. Les filtres en cellulose (papier) peuvent
avoir une efficacite inférieure a 99 % et ne conviennent donc
6.1.7 Baromètre, pour le mesurage de la pression
pas. Les filtres en fibre de verre ou de quartz ne sont pas
atmosphérique (voir 7.1.3).
dissous par le mode opératoire de dissolution d’échantillon
prescrit en 8.22, mais ce dernier peut être modifié afin de
permettre leur utilisation (voir note 26).
6.2 Appareillage d’analyse ou de laboratoire
6.1.3 Pompes de prélèvement, conformes aux
Matériel courant de laboratoire, et
prescriptions de la EN 1232, a débit réglable, munies
d’un débitmètre ou d’un indicateur de défaut de débit,
6.2.1 Verrerie, en verre borosilicaté 3.3 conforme
permettant de maintenir le débit approprié (voir 7.1 .l)
aux prescriptions de I’ISO 3585.
dans les limites de $r 5 % de la valeur nominale pen-
dant toute la période d’échantillonnage (voir 7.1.2).
NOTE 11 II est préférable de réserver un jeu de verrerie
Pour l’échantillonnage individuel, les pompes doivent
pour l’analyse du cadmium par cette méthode. Le mode
pouvoir être portées par une personne sans la gêner
opératoire de nettoyage prescrit en 8.1.4 peut entraîner un
dans son travail. Les pompes doivent fournir un débit
nettoyage insuffisant de la verrerie très contaminée utilisée
sans pulsation (si nécessaire, un amortisseur de pulsa-
en usage général.
tions doit être incorpore entre I’échantillonneur et la
pompe, aussi prés que possible de la pompe).
6.2.1.1 Béchers, d’une capacité de 50 ml pour la
dissolution des filtres du diamètre utilisé dans i’échan-
NOTE 7 Des pompes de prélèvement à débit stabilisé
tillonneur (voir 8.2.2) et pour la préparation de la solu-
peuvent être nécessaires pour maintenir le débit dans les
tion mère étalon de cadmium (5.5.2); d’une capacité
limites prescrites en 6.1.3.
de 250 ml pour la préparation du modificateur de
matrice (5.8); et d’une capacité de 2 litres pour la
6.1.4 Débitmètre portable, permettant de mesurer
préparation de l’acide nitrique dilué 1 + 1 (5.3).
le débit approprié (voir 7.1.1) dans les limites de
k 5 %, étalonne a l’aide d’un étalon primaire, c’est-
6.2.1.2 Verres de montre, s’adaptant aux béchers
à-dire un débitmètre dont la précision est traçable vis-
de 50 ml (6.2.1.1).
à-vis des étalons nationaux.
NOTES 6.2.1.3 Pipettes à un trait, conformes aux prescrip-
tions de I’ISO 648, remplissant la même fonction que
8 Le débitmètre incorporé dans la pompe de prélèvement
les instruments volumétriques à piston (6.2.3).
peut être utilisé à condition d’avoir une sensibilité appropriée,
d’avoir été étalonné à l’aide d’un étalon primaire avec un
6.2.1.4 Éprouvettes graduées à pied, de diffé-
échantillonneur chargé en ligne, et à condition d’être lu quand il
rentes capacités comprises entre 10 ml et 1 litre.
est en position verticale s’il est du type débitmètre a bille.
Toutefois, il est important de vérifier l’absence de fuites dans le
train d’échantillonnage, entre I’échantillonneur et le débitmètre,
6.2.1.5 Fioles jaugées à un trait, de différentes
car dans ce cas un débitmètre situé dans la pompe de
capacités comprises entre 10 ml et 1 000 ml, con-
prélèvement ou en ligne indiquera un débit erroné.
formes aux prescriptions de I’ISO 1042.
9 Un débitmètre à bulle de savon peut être utilise comme
6.2.2 Flacons en polypropylène, d’une capacité de
étalon primaire, a condition que sa précision soit traçable vis-
1 litre.
à-vis des étalons nationaux.
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@ ISO ISO 11174:1996(F)
mais les performances de la méthode peuvent être diffé-
NOTE 12 Les flacons réalisés dans d’autres matières plas-
rentes de celles indiquées en 9.2.
tiques peuvent être utilisés, à condition qu’ils conviennent
pour l’utilisation prévue (voir 5.5.2, 5.6 et 5.7). II convient
cependant d’éviter d’utiliser des flacons en plastiques
6.2.7 Godets jetables pour échantillonneur auto-
colorés, car certains contiennent des pigments au cadmium
matique, en polystyrène ou autre plastique approprié,
susceptibles de libérer du cadmium au contact de solutions
à utiliser dans I’échantillonneur automatique employé
d’acide nitrique.
avec l’atomiseur électrothermique. Plonger dans
l’acide nitrique dilué 1 + 9 (5.4) avant utilisation.
6.2.3 Instruments volumétriques à piston, confor-
mes aux prescriptions de I’ISO 8655-l à I’ISO 8655-4.
NOTE 16 II y a lieu d’éviter des godets pour échantillon-
Pipettes automatiques, remplissant la même fonction
neur automatique en plastique coloré, car certains con-
que les pipettes a un trait (6.2.1.3) pour la préparation
tiennent des pigments au cadmium susceptibles de libérer
des solutions filles étalons (5.6 et 5.7), de la solution du cadmium au contact de solutions d’acide nitrique.
fille d’étalonnage (voir 8.4.1 .l) et des solutions
d’étalonnage (voir 8.3.1), et pour la dilution d’échan-
6.2.8 Balance analytique, à même de peser à
tillons trop concentrés (voir 8.3.3.4 et 8.4.2.6); et
0,l mg prés.
distributeurs à acides.
NOTE 13 Si l’on utilise des pipettes dont les pointes sont
6.2.9 Gants jetables, imperméables, pour éviter le
en plastique colore, il y a lieu de vérifier auprès du fabricant
risque de contamination par les mains et pour
qu’elles ne contiennent pas de pigments au cadmium,
protéger celles-ci du contact avec les substances
susceptibles de libérer du cadmium au contact de solutions
toxiques et corrosives. Des gants en poly(chlorure de
d’acide nitrique.
vinyle) (PVC) conviennent.
6.2.4 Plaque chauffante, thermostatée, permettant
. de maintenir une température de surface d’environ
150 OC (voir 8.1.2 et 8.2.2).
7 Échantillonnage
NOTE 14 L’efficacité de la régulation thermostatique des
plaques chauffantes est parfois insuffisante; la température
de surface peut également varier considérablement selon la
7.1 Mode opératoire d’échantillonnage
position sur une plaque chauffante de grande surface. II
peut donc être utile de caractériser les performances de la
7.1.1 Caractéristiques de prélèvement et débit
plaque chauffante avant utilisation.
Choisir un échantillonneur (6.1.1) permettant de
6.2.5 Spectromètre d’absorption atomique, muni
prélever la fraction inhalable ou la fraction alvéolaire
d’un brûleur air/acétyléne alimenté en air comprimé
des particules d’aérosol, telles que définies dans
(5.10) et en acétylène (5.1 l), et équipé d’une lampe a
I’ISO 7708 (voir note 7), et régler le débit pour que
cadmium a cathode creuse ou d’une lampe a dé-
I’échantillonneur présente les caractéristiques de pré-
charge sans électrode. Si l’on doit mesurer I’absorp-
lèvement requises.
tion atomique après atomisation électrothermique
(voir 8.3.3.6), I e spectromètre d’absorption atomique
NOTES
doit pouvoir effectuer une correction simultanée de
17 Les valeurs limites nationales d’exposition profession-
l’absorption non spécifique à 228,8 nm, soit en utili-
nelle au cadmium et aux composés du cadmium s’ap-
sant une source continue comme une lampe au deu-
pliquent typiquement à la fraction inhalable des particules
térium pour mesurer l’absorption non spécifique (voir
d’aérosol, mais certains pays ont fixé d’autres valeurs
ISO 6955:1982, paragraphe 5.1.5), soit en utilisant les
limites pour le sulfure de cadmium qui s’appliquent à la
systèmes de correction de bruit de fond Zeeman ou
fraction alvéolaire des particules d’aérosol. II convient donc
Smith-Hieftje.
de choisir I’échantillonneur conformément aux prescriptions
nationales.
6.2.6 Atomiseur électrothermique, muni d’une
18 Les échantillonneurs de la fraction inhalable et de la
plate-forme solide en graphite pyrolytique montée
fraction alvéolaire sont en principe utilisés à un débit d’en-
dans un tube de graphite à revêtement pyrolytique,
viron 2 I/min (il y a lieu de se référer aux recommandations
alimenté en argon (5.12) comme gaz de purge, et
du fabricant).
équipé d’un échantillonneur automatique .pouvant
injecter sur plate-forme des volumes de l’ordre du
microlitre.
7.1.2 Période d’échantillonnage
NOTE 15 Certains fabricants de spectromètres d’absorp-
Choisir une période d’échantillonnage de durée appro-
tion atomique utilisent une autre conception d’atomiseur
priée, grâce aux informations dont on dispose sur les
électrothermique pour obtenir un environnement à tempé-
modalités de travail et l’atmosphère d’essai, de sorte
rature constante pendant I’atomisation, et certains utilisent
le dépôt d’aérosol comme moyen d’introduction de I’échan- que la quantité de cadmium recueillie soit dans la
tillon. L’utilisation de ce type d’accessoires est acceptable,
place de travail recommandée de la méthode.
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ISO 11174:1996(F) 0 ISO
NOTE 19 Pour estimer une période d’échantillonnage de
pinces plates (6.1.5) propres. Raccorder chaque
durée appropriée, il est nécessaire de considérer le débit
échantillonneur chargé à un pompe de prélèvement
utilisé (voir 7.1 .l) et la concentration probable de cadmium
(6.1.3) au moyen d’une tuyauterie en plastique (6.1.5),
dans l’atmosphère d’essai. Si l’on s’attend à de faibles
en vérifiant l’absence de fuites. Mettre la pompe de
concentrations de cadmium dans l’air, il convient de
prélèvement en route, fixer le débitmètre étalonné
prendre en considération la limite inférieure d’applicabilité
(6.1.4) à I’échantillonneur de sorte qu’il mesure le
de la méthode (voir 9.3.2). Par exemple, pour déterminer
débit passant à travers l’orifice (les orifices) d’entrée
une concentration de cadmium dans l’air de 5 pg/ms, par
de I’échantillonneur, et régler le débit approprié (voir
spectrométrie d’absorption atomique dans la flamme, la
7.1 .l) avec une précision de Ifr 5 %. Arrêter la pompe
durée minimale d’échantillonnage pour un débit de 2 I/min
est de 50 min. Lorsque d’importantes concentrations de
de prélèvement et fermer hermétiquement I’échan-
cadmium dans l’air sont attendues, il y a lieu que la durée
tillonneur au moyen de son couvercle ou bouchon
d’échantillonnage ne soit pas trop longue pour risquer une
protecteur, pour éviter qu’il ne soit contaminé par le
surcharge des filtres en matières particulaires.
cadmium durant le transport vers le site d’échantillon-
nage.
7.1.3 Effets de la température et de la pression
NOTE 22 II peut ne pas être nécessaire de laisser chauffer
7.1.3.1 Dans le but de se conformer aux normes et
une pompe de prélèvement à débit stabilisé (il y a lieu de se
réglementations nationales (voir ISO 8756) recalculer, référer aux instructions du fabricant).
si nécessaire, la concentration en masse de cadmium
dans l’air dans des conditions de température et de
pression de référence. Si nécessaire, mesurer et enre-
7.3 Prélèvement des échantillons
gistrer la température et la pression atmosphériques
pendant toute la période d’échantillonnage (voir 7.3.2,
7.3.1 Pour l’échantillonnage individuel, fixer I’échan-
7.3.3 et 7.3.5) et utiliser l’équation donnée en 9.1.3
tillonneur au col du travailleur, dans la zone respira-
pour faire la correction nécessaire.
toire et le plus près possible de la bouche et du nez.
NOTE 20 Les concentrations de cadmium dans l’air Puis, mettre la pompe de prélèvement dans une
dépendent généralement des conditions environnemen-
poche du travailleur ou la fixer sur lui de façon à le
tales (température, pression) du lieu de travail.
gêner le moins possible, par exemple sur une ceinture
(6.1.5) portée autour de la taille. Pour l’échantillonnage
7.1.3.2 Sur certains types de débitmètres, le débit
à point fixe, installer I’échantillonneur sur le site
indiqué dépend de la température et de la pression.
d’échantillonnage.
En conséquence, se référer aux instructions du fabri-
cant du débitmètre utilisé, et juger de la nécessité
NOTE 23 La zone respiratoire a été définie dans la
d’effectuer une correction pour tenir compte d’une
EN 1540 (référence bibliographique [5] citée dans I’an-
éventuelle différence de température et de pression nexe B) comme étant l’espace autour de la face du travail-
leur où il prend sa respiration. Dans un but plus technique,
atmosphériques entre le moment de l’étalonnage du
une définition plus précise peut être donnée: hémisphère
débitmètre et le moment de l’échantillonnage. Effec-
(généralement de 0,3 m de rayon) situé devant la face de la
tuer cette correction si l’on considère qu’une erreur
personne, centré sur le milieu du segment qui joint les deux
supérieure à + 5 % peut se produire en cas de non-
oreilles, et dont la base est le plan passant par ce segment,
correction. Si une correction est nécessaire, mesurer
le sommet de la tête et le larynx.
et enregistrer la température et la pression atmosphé-
riques auxquelles le débitmètre (6.1.4) a été étalonné.
7.3.2 Lorsque tout est prêt pour commencer I’échan-
NOTE 21 On trouvera en 9.1.2 un exemple de correction
tillonnage, retirer le couvercle ou le bouchon pro-
de température et de pression pour le débit indiqué, pour
tecteur de I’échantillonneur et mettre la pompe de
un débitmètre à secti
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 11174
Première édition
1996-04-15
Air des lieux de travail - Dosage du
cadmium particulaire et des composés
particulaires du cadmium - Méthode par
spectrométrie d’absorption atomique dans
la flamme et méthode par spectrométrie
d’absorption atomique avec atomisation
électrothermique
Workplace air - Determination of particulate cadmium and cadmium
compounds - Flame and electrothermal atomic absorption spectrometric
method
Numéro de référence
ISO 11174:1996(F)
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 11174:1996(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de I’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 gouvernemen-
tales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO colla-
bore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI)
en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
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 co-
mités membres votants.
La Norme internationale ISO 11174 a été élaborée par le comité technique
lSO/TC 146, Qua/ité de l’air, sous-comité SC 2, Atmosphères des lieux de
travail.
Les annexes A et B de la prése nte Norme internationale sont données
1’
uniquement à titre di nformation.
0 ISO 1996
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 l CH-I 211 Genève 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
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NORME INTERNATIONALE @ ISO ISO il 174:1996(F)
Air des lieux de travail - Dosage du cadmium particulaire et des
composés particulaires du cadmium - Méthode par spectrométrie
d’absorption atomique dans la flamme et méthode par
spectrométrie d’absorption atomique avec atomisation
électrothermique
AVERTISSEMENT - Le cadmium et les composés du cadmium sont toxiques et suspectés d’être cancérigènes
pour l‘homme (voir référence bibliographique [Il citée dans l’annexe B). Éviter toute exposition par inhalation. II
convient d’utiliser une protection individuelle (par exemple un masque protecteur) dans tous les cas où il existe
un risque d’exposition au cadmium ou à des composés du cadmium.
ticules d’aérosol, telles que définies dans I’ISO 7708,
1 Domaine d’application
et à l’échantillonnage à point fixe.
La présente Norme internationale prescrit une métho-
de pour la détermination de la concentration en masse
du cadmium particulaire et des composés particulaires
du cadmium dans l’air des lieux de travail, par spectro-
2 Références normatives
métrie d’absorption atomique dans la flamme ou par
spectrométrie d’absorption atomique avec atomisa-
Les normes suivantes contiennent des dispositions
tion électrothermique.
qui, par suite de la référence qui en est faite, consti-
tuent des dispositions valables pour la présente
Le mode opératoire de dissolution d’échantillon pres-
Norme internationale. Au moment de la publication,
crit en 8.2.2 a été valide (voir référence biblio-
les éditions indiquées étaient en vigueur. Toute norme
graphique [Z] citée dans l’annexe B) pour un ensemble
est sujette à révision et les parties prenantes des
de composés du cadmium et de pigments et émaux
accords fondés sur la présente Norme internationale
contenant du cadmium.
sont invitées à rechercher la possibilité d’appliquer les
éditions les plus récentes des normes indiquées ci-
La méthode d’analyse a été validée (voir référence
après. Les membres de la CEI et de I’ISO possèdent
bibliographique [Z] citée dans l’annexe B) pour la
le registre des Normes internationales en vigueur à un
détermination de masses de 10 ng à 600 ng de cad-
moment donné.
mium par échantillon si l’on utilise la spectrométrie
d’absorption atomique avec atomisation électrother-
ISO 648:1977, Verrerie de laboratoire - Pipettes à un
mique, et de 0,15 pg à 96 pg de cadmium par échan-
trait.
tillon si l’on utilise la spectrométrie d’absorption
atomique dans la flamme. La gamme de concentra-
ISO 1042:1983, Verrerie de laboratoire - Fioles
tions de cadmium dans l’air pour laquelle ce mode
opératoire est applicable est déterminée en partie par jaugées à un trait.
le mode opératoire d’échantillonnage choisi par I’utili-
ISO 3585: 1991, Verre borosilicaté 3.3 - Propriétés.
sateur.
La méthode est applicable à l’échantillonnage indivi- ISO 3696:1987, Eau pour laboratoire à usage analy-
duel des fractions inhalable ou alvéolaire des par- tique - Spécifica tion et méthodes d’essai.
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@ ISO
ISO 11174:1996(F)
lyse peut être répétée en utilisant la spectrométrie
ISO 6955: 1982, Méthodes d’analyse par spectro-
scopie - Émission de flamme, absorption atomique d’absorption atomique avec atomisation électrother-
et fluorescence atomique - Vocabulaire. mique. Des parties aliquotes de la solution d’essai et
du modificateur de matrice sont injectées sur une
ISO 7708: 1995, Qualité de l’air - Définitions des frac-
plate-forme solide en graphite pyrolytique montée
tions de tailles des particules pour l’échantillonnage lié
dans un tube de graphite à revêtement de graphite
aux problèmes de santé.
pyrolytique et, après les étapes de séchage et de
minéralisation de l’échantillon, ce dernier est atomisé
ISO 8655-b-1), Instruments volumétriques à pis ton
par électrothermie. Les mesurages d’absorbance sont
et$ou à plongeur (IVAP) - Partie 1: Définitions.
réalisés à 228,8 nm avec correction d’absorption non
spécifique, et les résultats sont obtenus par la mé-
ISO 8655-2:---l), Instruments volumétriques à pis ton
thode directe de dosage (voir ISO 6955:1982, para-
et/ou à plongeur (IVA P) - Partie 2: Considérations sur
graphe 6.1.1).
l’utilisation.
Instruments volumétriques à pis ton
ISO 8655-3:---l),
4 Réactions
(IVAP) - Partie 3: Méthodes d’essai.
et/ou à plongeur
En général, la majorité des composés particulaires du
ISO 8655-4:-l), Instruments volumétriques à pis ton
cadmium que l’on trouve couramment dans les échan-
et/ou à plongeur (IVAP) - Partie 4: Spécifications.
tillons d’air des lieux de travail sont convertis en ions
ISO 8756: 1994, Qualité de l’air - Traitement des cadmium solubles dans l’eau (Cd*+) par le mode
données de température, de pression et d’humidité. opératoire de dissolution d’échantillon prescrit en
8.2.2. Cependant, en cas de doute sur l’efficacité de
EN 48211994, Atmosphères des lieux de travail -
ce mode opératoire pour la dissolution des composés
Exigences générales concernant les performances
particulaires du cadmium susceptibles d’être présents
des procédures de mesurages des agents chimiques.
dans l’atmosphère d’essai, faire les vérifications
nécessaires avant d’appliquer la méthode (voir 10.1).
EN 1232: -11, Atmosphères des lieux de travail -
Pompes pour echan tillonnage personnel des agents
chimiques - Spécifications et méthodes d ‘essai.
5 Réactifs
Au cours de l’analyse, utiliser uniquement des réactifs
3 Principe
de qualité analytique et de l’eau conforme aux pres-
3.1 On recueille le cadmium particulaire et les com- criptions de 5.1.
poses particulaires du cadmium en faisant passer un
5.1 Eau de qualité 2, conforme aux prescriptions de
volume d’air mesure a travers un filtre installé dans un
échantillonneur destiné à recueillir la fraction inhalable I’ISO 3696 (conductivité électrique inférieure à
des particules d’aérosol ou la fraction alvéolaire des 0,l mS/m et résistivité supérieure à 0,Ol MQom a
25 OC).
particules d’aérosol, selon ce qui convient (voir
note 17).
5.2 Acide nitrique (HNO,), concentré, p = 1,42 g/mI,
3.2 On prépare une solution d’essai en traitant le 69 %(m/m)à71 %(mh).
filtre et l’échantillon prélevé avec 5 ml d’acide nitrique
dilué 1 + 1, en chauffant sur une plaque chauffante La concentration de cadmium doit être inférieure à
jusqu’à ce qu’il reste environ 1 ml de solution d’acide 0,Ol pg/ml.
nitrique concentré, et en laissant la solution refroidir
AVERTISSEMENT - L’acide nitrique concentré est
puis en la diluant à 10 ml avec de l’eau.
corrosif et oxydant, et les vapeurs d’acide nitrique
3.3 Pour analyser le cadmium dans la solution d’es- sont irritantes. Eviter le contact avec la peau ou
les yeux, ou l’inhalation des vapeurs. II convient
sai, on aspire celle-ci dans la flamme oxydante air/
d’utiliser une protection individuelle (gants, écran
acétylène d’un spectromètre d’absorption atomique
facial ou lunettes de sécurité, etc.) pour manipuler
équipé d’une lampe à cadmium à cathode creuse ou
l’acide nitrique concentré ou dilué, et d’utiliser une
d’une lampe à décharge sans électrode. Les mesu-
hotte d’aspiration pour l’acide nitrique concentré.
rages d’absorbance sont réalisés à 228,8 nm et les
résultats sont obtenus par la méthode directe de
dosage (voir ISO 6955: 1982, paragraphe 6.1.1). 5.3 Acide nitrique, dilué 1 + 1.
3.4 Pour obtenir un dosage précis lorsque la concen-
Ajouter avec précaution 500 ml d’acide nitrique concentré
tration de cadmium dans la solution est faible, I’ana (5.2) à 450 ml d’eau (5.1) dans un bécher de 2 litres. Mé-
1) À publier.
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ISO II 174:1996(F)
@ ISO
Cette solution peut être conservée dans un flacon en
langer, laisser refroidir et transférer quantitativement
polypropylène (6.2.2) pendant une durée maximale
dans une fiole jaugée à un trait de 1 000 ml
d’un mois.
(6.2.1.5).Compléter au volume avec de l’eau, boucher et
bien mélanger.
5.8 Modificateur de matrice, correspondant à 1 g
de Mg(N0&,6H20 par litre et 20 g de NHJH~POJ par
5.4 Acide nitrique, dilué 1 + 9.
litre.
Verser environ 800 ml d’eau (5.1) dans une fiole
Peser 0,100 g de nitrate de magnésium hexahydraté
jaugée à un trait de 1 000 ml (6.2.1.5). Ajouter avec
[Mg(N0&,6H20] et 2,00 g de dihydrogénophosphate
précaution 100 ml d’acide nitrique concentré (5.2) et
d’ammonium (NHJH~PO~) dans un bécher de 250 ml
mélanger. Laisser refroidir, compléter au volume avec
(6.2.1 .l). Ajouter 50 ml d’eau (5.1) et mélanger jusqu’à
de l’eau, boucher et bien mélanger.
dissolution. Ajouter 10 ml d’acide nitrique concentré
(5.2) mélanger et transférer quantitativement la
5.5 Solution mère étalon de cadmium, correspon-
solution dans une fiole jaugée à un trait de 100 ml
dant à 1 000 mg de Cd par litre.
(6.2.1.5). Compléter au volume avec de l’eau, boucher
et bien mélanger.
5.5.1 Utiliser une solution étalon de cadmium du
commerce, à une concentration de 1 000 mg/l. Res-
5.9 Solution détergente de laboratoire, convenant
pecter la date limite d’utilisation ou la durée de con-
pour le nettoyage des échantillonneurs et du matériel
servation recommandée par le fabricant.
de laboratoire, diluée avec de l’eau (5.1)
conformément aux instructions du fabricant.
peut également p réparer une solution étalon de
On
mium conforméme ntaum ode opératoire en 5.5.2.
cad
5.10 Air, comprimé et filtré.
5.5.2 Peser avec précision 1,000 g + 0,001 g de
5.11 Acétylène, en bouteille.
cadmium métallique, 99,9 % (m/m) de Cd, dans un
bécher de 50 ml (6.2.1 .l) ajouter 20 ml d’acide nitrique
5.12 Argon, fourni en bouteille ou sous forme de
dilué 1 + 1 (5.3), couvrir avec un verre de montre
fluide cryogénique.
(6.2.1.2) et chauffer à environ 150 “C sur la plaque
chauffante (6.2.4) sous hotte d’aspiration jusqu’à dis-
NOTE 1 Ce gaz n’est nécessaire que si l’analyse est réalisée
solution complète du métal. Retirer le bécher de la
par spectrométrie d’absorption atomique avec atomisation
plaque chauffante, laisser refroidir, transférer quan-
électrothermique (voir 8.3.3.6).
titativement la solution dans une fiole jaugée à un trait
de 1 000 ml (6.2.1.5) compléter au volume avec de
l’eau (5.1) boucher et bien mélanger.
6 Appareillage
Cette solution peut être conservée dans un flacon en
6.1 Matériel d’échantillonnage
polypropylène (6.2.2) pendant une durée maximale
d’un an.
6.1 .l Échantillonneurs, permettant de prélever la
fraction inhalable ou la fraction alvéolaire des parti-
5.6 Solution fille étalon de cadmium A, corres- cules d’aérosol (voir 7.1 .l), telles que définies dans
pondant à 100 mg de Cd par litre. I’ISO 7708, pouvant être utilisés avec les membranes
filtrantes en ester de cellulose (6.1.2) et compatibles
Introduire avec précision, à l’aide d’une pipette
avec les pompes de prélèvement (6.1.3) utilisées.
(6.2.1.3) 10,O ml de la solution mère étalon de
NOTES
cadmium (5.5) dans une fiole jaugée à un trait de
100 ml (6.2.1.5). Ajouter 1 ml d’acide nitrique concen-
2 Différents termes sont utilisés pour décrire les échan-
tré (5.2) compléter au volume avec de l’eau (5.1),
tillonneurs conçus pour recueillir la fraction inhalable des
boucher et bien mélanger.
particules d’aérosol, par exemple têtes d’échantillonnage, sys-
tèmes porte-filtres, cassettes.
Cette solution peut être conservée dans un flacon en
3 En général, les caractéristiques de prélèvement des échan-
polypropylène (6.2.2) pendant une durée maximale
tillonneurs de la fraction inhalable sont telles que les matières
d’un mois.
particulaires recueillies sur le filtre représentent la fraction
inhalable des particules en suspension; celles qui se déposent
5.7 Solution fille étalon de cadmium B, corres-
sur les parois internes de I’échantillonneur ne sont pas prises
pondant à 1 mg de Cd par litre.
en considération. Toutefois, certains échantillonneurs sont
conçus de sorte que les particules en suspension qui passent
Introduire avec précision, à l’aide d’une pipette
par l’orifice (les orifices) d’entrée constituent la fraction
(6.2.1.31, 100 ~1 de la solut on mère étalon de inhalable; dans ce cas, les matières particulaires déposées sur
les parois internes de I’échantillonneur font partie de I’échan-
cadmium (5.5) dans une fiole jaugée à un trait de
tillon. Certains échantillonneurs de ce type intègrent une
100 ml (6.2.1.5). Ajouter 1 ml d’acide nitrique (5.2)
cassette filtrante interne, qui peut être retirée pour permettre
compléter au volume avec de ‘eau (5.1) boucher et
de recueillir facilement ces matières.
bien mélanger.
3
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ISO 11174:1996(F) 0 ISO
4 Les échantillonneurs ((cyclone» sont typiquement utilisés 10 Le cas échéant (voir 7.1.3.2), il convient d’enregistrer la
pour prélever les échantillons individuels de la fraction alvéolaire
température et la pression atmosphériques auxquelles le
des particules d’aérosol. débitmètre a été étalonné.
5 Les échantillonneurs faits en matériau non conducteur ont
6.1.5 Accessoires, notamment tuyaux en plastique
des propriétés électrostatiques qui peuvent influencer I’échan-
souple de diamètre approprié pour assurer un raccor-
tillonnage représentatif. Lorsque c’est possible, les influences
dement étanche entre les échantillonneurs (6.1.1) et
électrostatiques peuvent être réduites en utilisant des
les pompes de prélèvement (6.1.3); ceintures ou har-
échantillonneurs faits en matériau conducteur.
nais permettant de fixer commodément les pompes
de prélèvement, sauf si elles sont assez petites pour
6.1.2 Filtres, solubles par le mode opératoire de
tenir dans une poche; pinces plates permettant d’ins-
dissolution d’échantillon prescrit en 8.22, présentant
taller et de retirer les membranes filtrantes en ester
une efficacité supérieure ou égale à 99 % pour les
de cellulose et les tampons en cellulose sur les
particules d’un diamètre aérodynamique moyen de
échantillonneurs; et cassettes de transport de filtres
0,3 prn (voir ISO 7708:1995, paragraphe 2.2).
ou dispositifs similaires, le cas échéant (voir 7.4. l),
pour le transport des échantillons au laboratoire.
La teneur en cadmium doit être inférieure à 0,001 p,g
par filtre.
6.1.6 Thermomètre, de 0 “C à 50 OC, gradué tous
NOTE 6 Les membranes filtrantes en ester de cellulose de
les 1 “C ou moins, pour le mesurage de la tempéra-
taille de pores comprise entre 0,8 prn et 1,2 prn conviennent
ture atmosphérique (voir 7.1.3).
généralement le mieux. Les filtres en cellulose (papier) peuvent
avoir une efficacite inférieure a 99 % et ne conviennent donc
6.1.7 Baromètre, pour le mesurage de la pression
pas. Les filtres en fibre de verre ou de quartz ne sont pas
atmosphérique (voir 7.1.3).
dissous par le mode opératoire de dissolution d’échantillon
prescrit en 8.22, mais ce dernier peut être modifié afin de
permettre leur utilisation (voir note 26).
6.2 Appareillage d’analyse ou de laboratoire
6.1.3 Pompes de prélèvement, conformes aux
Matériel courant de laboratoire, et
prescriptions de la EN 1232, a débit réglable, munies
d’un débitmètre ou d’un indicateur de défaut de débit,
6.2.1 Verrerie, en verre borosilicaté 3.3 conforme
permettant de maintenir le débit approprié (voir 7.1 .l)
aux prescriptions de I’ISO 3585.
dans les limites de $r 5 % de la valeur nominale pen-
dant toute la période d’échantillonnage (voir 7.1.2).
NOTE 11 II est préférable de réserver un jeu de verrerie
Pour l’échantillonnage individuel, les pompes doivent
pour l’analyse du cadmium par cette méthode. Le mode
pouvoir être portées par une personne sans la gêner
opératoire de nettoyage prescrit en 8.1.4 peut entraîner un
dans son travail. Les pompes doivent fournir un débit
nettoyage insuffisant de la verrerie très contaminée utilisée
sans pulsation (si nécessaire, un amortisseur de pulsa-
en usage général.
tions doit être incorpore entre I’échantillonneur et la
pompe, aussi prés que possible de la pompe).
6.2.1.1 Béchers, d’une capacité de 50 ml pour la
dissolution des filtres du diamètre utilisé dans i’échan-
NOTE 7 Des pompes de prélèvement à débit stabilisé
tillonneur (voir 8.2.2) et pour la préparation de la solu-
peuvent être nécessaires pour maintenir le débit dans les
tion mère étalon de cadmium (5.5.2); d’une capacité
limites prescrites en 6.1.3.
de 250 ml pour la préparation du modificateur de
matrice (5.8); et d’une capacité de 2 litres pour la
6.1.4 Débitmètre portable, permettant de mesurer
préparation de l’acide nitrique dilué 1 + 1 (5.3).
le débit approprié (voir 7.1.1) dans les limites de
k 5 %, étalonne a l’aide d’un étalon primaire, c’est-
6.2.1.2 Verres de montre, s’adaptant aux béchers
à-dire un débitmètre dont la précision est traçable vis-
de 50 ml (6.2.1.1).
à-vis des étalons nationaux.
NOTES 6.2.1.3 Pipettes à un trait, conformes aux prescrip-
tions de I’ISO 648, remplissant la même fonction que
8 Le débitmètre incorporé dans la pompe de prélèvement
les instruments volumétriques à piston (6.2.3).
peut être utilisé à condition d’avoir une sensibilité appropriée,
d’avoir été étalonné à l’aide d’un étalon primaire avec un
6.2.1.4 Éprouvettes graduées à pied, de diffé-
échantillonneur chargé en ligne, et à condition d’être lu quand il
rentes capacités comprises entre 10 ml et 1 litre.
est en position verticale s’il est du type débitmètre a bille.
Toutefois, il est important de vérifier l’absence de fuites dans le
train d’échantillonnage, entre I’échantillonneur et le débitmètre,
6.2.1.5 Fioles jaugées à un trait, de différentes
car dans ce cas un débitmètre situé dans la pompe de
capacités comprises entre 10 ml et 1 000 ml, con-
prélèvement ou en ligne indiquera un débit erroné.
formes aux prescriptions de I’ISO 1042.
9 Un débitmètre à bulle de savon peut être utilise comme
6.2.2 Flacons en polypropylène, d’une capacité de
étalon primaire, a condition que sa précision soit traçable vis-
1 litre.
à-vis des étalons nationaux.
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@ ISO ISO 11174:1996(F)
mais les performances de la méthode peuvent être diffé-
NOTE 12 Les flacons réalisés dans d’autres matières plas-
rentes de celles indiquées en 9.2.
tiques peuvent être utilisés, à condition qu’ils conviennent
pour l’utilisation prévue (voir 5.5.2, 5.6 et 5.7). II convient
cependant d’éviter d’utiliser des flacons en plastiques
6.2.7 Godets jetables pour échantillonneur auto-
colorés, car certains contiennent des pigments au cadmium
matique, en polystyrène ou autre plastique approprié,
susceptibles de libérer du cadmium au contact de solutions
à utiliser dans I’échantillonneur automatique employé
d’acide nitrique.
avec l’atomiseur électrothermique. Plonger dans
l’acide nitrique dilué 1 + 9 (5.4) avant utilisation.
6.2.3 Instruments volumétriques à piston, confor-
mes aux prescriptions de I’ISO 8655-l à I’ISO 8655-4.
NOTE 16 II y a lieu d’éviter des godets pour échantillon-
Pipettes automatiques, remplissant la même fonction
neur automatique en plastique coloré, car certains con-
que les pipettes a un trait (6.2.1.3) pour la préparation
tiennent des pigments au cadmium susceptibles de libérer
des solutions filles étalons (5.6 et 5.7), de la solution du cadmium au contact de solutions d’acide nitrique.
fille d’étalonnage (voir 8.4.1 .l) et des solutions
d’étalonnage (voir 8.3.1), et pour la dilution d’échan-
6.2.8 Balance analytique, à même de peser à
tillons trop concentrés (voir 8.3.3.4 et 8.4.2.6); et
0,l mg prés.
distributeurs à acides.
NOTE 13 Si l’on utilise des pipettes dont les pointes sont
6.2.9 Gants jetables, imperméables, pour éviter le
en plastique colore, il y a lieu de vérifier auprès du fabricant
risque de contamination par les mains et pour
qu’elles ne contiennent pas de pigments au cadmium,
protéger celles-ci du contact avec les substances
susceptibles de libérer du cadmium au contact de solutions
toxiques et corrosives. Des gants en poly(chlorure de
d’acide nitrique.
vinyle) (PVC) conviennent.
6.2.4 Plaque chauffante, thermostatée, permettant
. de maintenir une température de surface d’environ
150 OC (voir 8.1.2 et 8.2.2).
7 Échantillonnage
NOTE 14 L’efficacité de la régulation thermostatique des
plaques chauffantes est parfois insuffisante; la température
de surface peut également varier considérablement selon la
7.1 Mode opératoire d’échantillonnage
position sur une plaque chauffante de grande surface. II
peut donc être utile de caractériser les performances de la
7.1.1 Caractéristiques de prélèvement et débit
plaque chauffante avant utilisation.
Choisir un échantillonneur (6.1.1) permettant de
6.2.5 Spectromètre d’absorption atomique, muni
prélever la fraction inhalable ou la fraction alvéolaire
d’un brûleur air/acétyléne alimenté en air comprimé
des particules d’aérosol, telles que définies dans
(5.10) et en acétylène (5.1 l), et équipé d’une lampe a
I’ISO 7708 (voir note 7), et régler le débit pour que
cadmium a cathode creuse ou d’une lampe a dé-
I’échantillonneur présente les caractéristiques de pré-
charge sans électrode. Si l’on doit mesurer I’absorp-
lèvement requises.
tion atomique après atomisation électrothermique
(voir 8.3.3.6), I e spectromètre d’absorption atomique
NOTES
doit pouvoir effectuer une correction simultanée de
17 Les valeurs limites nationales d’exposition profession-
l’absorption non spécifique à 228,8 nm, soit en utili-
nelle au cadmium et aux composés du cadmium s’ap-
sant une source continue comme une lampe au deu-
pliquent typiquement à la fraction inhalable des particules
térium pour mesurer l’absorption non spécifique (voir
d’aérosol, mais certains pays ont fixé d’autres valeurs
ISO 6955:1982, paragraphe 5.1.5), soit en utilisant les
limites pour le sulfure de cadmium qui s’appliquent à la
systèmes de correction de bruit de fond Zeeman ou
fraction alvéolaire des particules d’aérosol. II convient donc
Smith-Hieftje.
de choisir I’échantillonneur conformément aux prescriptions
nationales.
6.2.6 Atomiseur électrothermique, muni d’une
18 Les échantillonneurs de la fraction inhalable et de la
plate-forme solide en graphite pyrolytique montée
fraction alvéolaire sont en principe utilisés à un débit d’en-
dans un tube de graphite à revêtement pyrolytique,
viron 2 I/min (il y a lieu de se référer aux recommandations
alimenté en argon (5.12) comme gaz de purge, et
du fabricant).
équipé d’un échantillonneur automatique .pouvant
injecter sur plate-forme des volumes de l’ordre du
microlitre.
7.1.2 Période d’échantillonnage
NOTE 15 Certains fabricants de spectromètres d’absorp-
Choisir une période d’échantillonnage de durée appro-
tion atomique utilisent une autre conception d’atomiseur
priée, grâce aux informations dont on dispose sur les
électrothermique pour obtenir un environnement à tempé-
modalités de travail et l’atmosphère d’essai, de sorte
rature constante pendant I’atomisation, et certains utilisent
le dépôt d’aérosol comme moyen d’introduction de I’échan- que la quantité de cadmium recueillie soit dans la
tillon. L’utilisation de ce type d’accessoires est acceptable,
place de travail recommandée de la méthode.
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ISO 11174:1996(F) 0 ISO
NOTE 19 Pour estimer une période d’échantillonnage de
pinces plates (6.1.5) propres. Raccorder chaque
durée appropriée, il est nécessaire de considérer le débit
échantillonneur chargé à un pompe de prélèvement
utilisé (voir 7.1 .l) et la concentration probable de cadmium
(6.1.3) au moyen d’une tuyauterie en plastique (6.1.5),
dans l’atmosphère d’essai. Si l’on s’attend à de faibles
en vérifiant l’absence de fuites. Mettre la pompe de
concentrations de cadmium dans l’air, il convient de
prélèvement en route, fixer le débitmètre étalonné
prendre en considération la limite inférieure d’applicabilité
(6.1.4) à I’échantillonneur de sorte qu’il mesure le
de la méthode (voir 9.3.2). Par exemple, pour déterminer
débit passant à travers l’orifice (les orifices) d’entrée
une concentration de cadmium dans l’air de 5 pg/ms, par
de I’échantillonneur, et régler le débit approprié (voir
spectrométrie d’absorption atomique dans la flamme, la
7.1 .l) avec une précision de Ifr 5 %. Arrêter la pompe
durée minimale d’échantillonnage pour un débit de 2 I/min
est de 50 min. Lorsque d’importantes concentrations de
de prélèvement et fermer hermétiquement I’échan-
cadmium dans l’air sont attendues, il y a lieu que la durée
tillonneur au moyen de son couvercle ou bouchon
d’échantillonnage ne soit pas trop longue pour risquer une
protecteur, pour éviter qu’il ne soit contaminé par le
surcharge des filtres en matières particulaires.
cadmium durant le transport vers le site d’échantillon-
nage.
7.1.3 Effets de la température et de la pression
NOTE 22 II peut ne pas être nécessaire de laisser chauffer
7.1.3.1 Dans le but de se conformer aux normes et
une pompe de prélèvement à débit stabilisé (il y a lieu de se
réglementations nationales (voir ISO 8756) recalculer, référer aux instructions du fabricant).
si nécessaire, la concentration en masse de cadmium
dans l’air dans des conditions de température et de
pression de référence. Si nécessaire, mesurer et enre-
7.3 Prélèvement des échantillons
gistrer la température et la pression atmosphériques
pendant toute la période d’échantillonnage (voir 7.3.2,
7.3.1 Pour l’échantillonnage individuel, fixer I’échan-
7.3.3 et 7.3.5) et utiliser l’équation donnée en 9.1.3
tillonneur au col du travailleur, dans la zone respira-
pour faire la correction nécessaire.
toire et le plus près possible de la bouche et du nez.
NOTE 20 Les concentrations de cadmium dans l’air Puis, mettre la pompe de prélèvement dans une
dépendent généralement des conditions environnemen-
poche du travailleur ou la fixer sur lui de façon à le
tales (température, pression) du lieu de travail.
gêner le moins possible, par exemple sur une ceinture
(6.1.5) portée autour de la taille. Pour l’échantillonnage
7.1.3.2 Sur certains types de débitmètres, le débit
à point fixe, installer I’échantillonneur sur le site
indiqué dépend de la température et de la pression.
d’échantillonnage.
En conséquence, se référer aux instructions du fabri-
cant du débitmètre utilisé, et juger de la nécessité
NOTE 23 La zone respiratoire a été définie dans la
d’effectuer une correction pour tenir compte d’une
EN 1540 (référence bibliographique [5] citée dans I’an-
éventuelle différence de température et de pression nexe B) comme étant l’espace autour de la face du travail-
leur où il prend sa respiration. Dans un but plus technique,
atmosphériques entre le moment de l’étalonnage du
une définition plus précise peut être donnée: hémisphère
débitmètre et le moment de l’échantillonnage. Effec-
(généralement de 0,3 m de rayon) situé devant la face de la
tuer cette correction si l’on considère qu’une erreur
personne, centré sur le milieu du segment qui joint les deux
supérieure à + 5 % peut se produire en cas de non-
oreilles, et dont la base est le plan passant par ce segment,
correction. Si une correction est nécessaire, mesurer
le sommet de la tête et le larynx.
et enregistrer la température et la pression atmosphé-
riques auxquelles le débitmètre (6.1.4) a été étalonné.
7.3.2 Lorsque tout est prêt pour commencer I’échan-
NOTE 21 On trouvera en 9.1.2 un exemple de correction
tillonnage, retirer le couvercle ou le bouchon pro-
de température et de pression pour le débit indiqué, pour
tecteur de I’échantillonneur et mettre la pompe de
un débitmètre à secti
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.