ISO/TS 28581:2012

TECHNICAL ISO/TS
SPECIFICATION 28581
First edition
2012-02-15
Water quality — Determination of
selected non-polar substances — Method
using gas chromatography with mass
spectrometric detection (GC-MS)
Qualité de l’eau — Détermination de substances non polaires
sélectionnées — Méthode par chromatographie en phase gazeuse avec
détection par spectrométrie de masse (CG-SM)
Reference number
©
ISO 2012
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any means,
electronic or mechanical, including photocopying and microfilm, without permission in writing from either ISO at the address below or ISO’s
member body in the country of the requester.
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Published in Switzerland
ii © ISO 2012 – All rights reserved

Contents Page
Foreword .iv
Introduction . v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 2
4 Principle . 2
5 Interferences . 4
5.1 Interferences with sampling, extraction and concentration . 4
5.2 Interferences with gas chromatography . 5
5.3 Interferences with GC-MS . 6
6 Reagents . 6
7 Apparatus . 9
7.1 General requirements . 9
8 Sampling .10
9 Procedure . 11
9.1 General considerations . 11
9.2 Extraction . 11
9.3 Gas chromatography .12
9.4 Blank measurement .12
9.5 Mass spectrometric conditions .12
10 Calibration .13
10.1 General .13
10.2 Calibration by labelled internal standards .13
10.3 Calibration by internal standard .13
11 Measurement of samples .14
12 Identification .14
13 Calculation .17
13.1 Quantification by internal standards .17
13.2 Quantification by labelled internal standards .18
13.3 Recovery of internal standards .19
13.4 Concentration in the sample .19
14 Expression of results .19
15 Test report .20
Annex A (informative) Examples of GC-MS conditions .21
Annex B (informative) Examples for the construction of special apparatus.22
Annex C (informative) Silica clean-up .24
Bibliography .25
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International
Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
In other circumstances, particularly when there is an urgent market requirement for such documents, a technical
committee may decide to publish other types of document:
— an ISO Publicly Available Specification (ISO/PAS) represents an agreement between technical experts in
an ISO working group and is accepted for publication if it is approved by more than 50 % of the members
of the parent committee casting a vote;
— an ISO Technical Specification (ISO/TS) represents an agreement between the members of a technical
committee and is accepted for publication if it is approved by 2/3 of the members of the committee
casting a vote.
An ISO/PAS or ISO/TS is reviewed after three years in order to decide whether it will be confirmed for a further
three years, revised to become an International Standard, or withdrawn. If the ISO/PAS or ISO/TS is confirmed,
it is reviewed again after a further three years, at which time it must either be transformed into an International
Standard or be withdrawn.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO/TS 28581 was prepared by Technical Committee ISO/TC 147, Water quality, Subcommittee SC 2, Physical,
chemical and biochemical methods.
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Introduction
Non-polar substances occur in nearly all types of water. These substances are adsorbed on solids (sediments,
suspended matter) as well as dissolved in the liquid phase.
A large group of non-polar substances are polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH). Some PAH are known or
suspected to cause cancer. Maximum acceptable levels have been set in a number of countries. For instance,
[10]
the European Council Directive 98/83/EC on the quality of water intended for human consumption set the
maximum acceptable level for benzo[a]pyrene at 0,010 µg/l, and for the sum of four specified PAH (benzo[b]
fluoranthene, benzo[k]fluoranthene, benzo[ghi]perylene, indeno[1,2,3-cd]pyrene) at 0,100 µg/l.
There are further International Standards for the analytical determination of PAH in water and waste water.
ISO 6468 specifies methods for the determination of certain organochlorine insecticides, polychlorinated
biphenyls and chlorobenzenes in drinking water, ground water, surface water and waste water.
[6]
ISO 17993 specifies methods for the determination of 15 PAH by high performance liquid chromatography in
drinking water, ground water and surface water.
[2]
ISO 7981 specifies methods for the determination of 6 PAH by high performance thin layer chromatography
or by high performance liquid chromatography in drinking water and ground water.
[5]
ISO 17858 specifies methods for the determination of dioxin-like polychlorinated biphenyls in waters and
waste waters.
[9]
ISO 28540 specifies the determination of PAH using gas chromatography with mass spectrometric
detection (GC-MS).
TECHNICAL SPECIFICATION ISO/TS 28581:2012(E)
Water quality — Determination of selected non-polar
substances — Method using gas chromatography with mass
spectrometric detection (GC-MS)
WARNING — The use of this Technical Specification may involve hazardous materials, operations
and equipment.
Persons using this Technical Specification should be familiar with normal laboratory practice. This
document does not purport to address all of the safety problems, if any, associated with its use. It
is the responsibility of the user to establish appropriate safety and health practices and to ensure
compliance with any national regulatory conditions.
IMPORTANT — It is absolutely essential that tests conducted according to this Technical Specification
be carried out by suitably trained staff.
1 Scope
This Technical Specification specifies a method for the determination by gas chromatography with mass
spectrometric detection (GC-MS) of polycyclic hydrocarbons and pesticide residues in drinking water and ground
water at mass concentrations above 0,005 µg/l and surface water and waste water at mass concentrations
above 0,01 µg/l (for each single compound).
This method can apply to non-polar substances other than polycylic aromatic hydrocarbons (PAH) and pesticide
residues. However, it is necessary to verify the applicability of this method for these compounds.
[3]
NOTE 1 A potentially suitable method for this verification is specified in ISO/TS 13530.
This Technical Specification can be used for samples containing up to 150 mg/l of suspended matter.
[9]
NOTE 2 Determination of PAH using GC-MS lies within the scope of ISO 28540.
2 Normative references
The following document, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are indispensable
for its application. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition
of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 5667-1, Water quality — Sampling — Part 1: Guidance on the design of sampling programmes and
sampling techniques
ISO 5667-3, Water quality — Sampling — Part 3: Preservation and handling of water samples
ISO 6468, Water quality — Determination of certain organochlorine insecticides, polychlorinated biphenyls and
chlorobenzenes — Gas-chromatographic method after liquid-liquid extraction
ISO 8466-1, Water quality — Calibration and evaluation of analytical methods and estimation of performance
characteristics — Part 1: Statistical evaluation of the linear calibration function
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
analyte
substance to be determined
[4]
[SOURCE: ISO 15089:2000, definition 3.2]
Note 1 to entry Substances covered by this specification are listed in Table 1.
3.2
calibration standard
solution prepared from a secondary standard and/or stock solutions and used to calibrate the response of the
instrument with respect to analyte concentration
[7]
[SOURCE: ISO 18073:2004, definition 3.1.2]
3.3
diagnostic ion
selected fragment ion, molecular ion or other characteristic ion from the mass spectrum of the target compound
with the highest possible specificity
[8]
[SOURCE: ISO 22892:2006, definition 3.6]
3.4
injection standard
standard mixture added to a sample before injection into the GC-MS apparatus, to monitor variability of
instrument response and to calculate internal standard recovery
3.5
internal standard
isotopically labelled standard or a non-polar substance added to samples prior to extraction, unlikely to be
present in the sample, against which the concentrations of native substances are calculated
Note 1 to entry The substance is added to the sample before extraction and is used for quantification of the components
to be measured. Recoveries of these standards are also calculated and used to check the performance of the procedure.
3.6
native compound
non-labelled compound
3.7
selected ion mode
SIM
selected ion recording
SIR
measuring the intensity of selected diagnostic ions only
[8]
[SOURCE: ISO 22892:2006, definition 3.8, modified — the last two synonyms have been added.]
4 Principle
The non-polar substances determinable by the method specified in this Technical Specification are listed in Table 1.
The non-polar substances present in the aqueous sample are extracted from the water sample by liquid-
liquid extraction with hexane. An internal standard mixture is added to the sample prior to extraction. The
extract is concentrated by evaporation and the residue taken up in a solvent appropriate for clean-up or gas
chromatography (GC).
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Other volatile solvents can also be used if it is proven that there is equal or better recovery (recovery between
70 % and 110 %).
NOTE Other possible suitable solvents are: isohexane C H (CAS: 107-83-5); cyclohexane: C H (CAS: 110-82-7);
6 15 6 12
pentane: C H (CAS: 109-66-0); petroleum ether: boiling range 40 °C to 60 °C.
5 12
The liquid-liquid extraction method shall not be used with samples containing more than 150 mg/l of
suspended matter.
If necessary, extracts of surface water or waste water samples can be cleaned by column chromatography
prior to analysis. Prior to injection, injection standards are added to each extract, and an aliquot of the extract
is injected into the gas chromatograph.
The non-polar substances are separated on a suitable fused silica capillary column, coated with a film of cross-
linked non-polar polysiloxane or slightly polar modified polysiloxane with an efficient separation. The column
shall be suitable for separating critical and isomeric pairs of substances. Identification and quantification is
performed by means of mass spectrometry (MS) using electron impact ionization (EI).
Table 1 — Non-polar substances determinable that can be determined
by using this Technical Specification
Molar mass
Name Molecular formula CAS number
g/mol
PAH
Naphthalene C H 128,17 91-20-3
10 8
Acenaphthylene C H 152,20 208-96-8
12 8
Acenaphthene C H 154,21 83-32-9
12 10
Fluorene C H 166,22 86-73-7
13 10
Phenanthrene C H 178,23 85-01-8
14 10
Anthracene C H 178,23 120-12-7
14 10
Pyrene C H 202,26 129-00-0
16 10
Fluoranthene C H 202,26 206-44-0
16 10
Chrysene C H 228,29 218-01-9
18 12
Benzo[a]anthracene C H 228,29 56-55-3
18 12
Benzo[b]fluoranthene C H 252,32 205-99-2
20 12
Benzo[k]fluoranthene C H 252,32 207-08-9
20 12
Benzo[a]pyrene C H 252,32 50-32-8
20 12
Dibenzo[a,h]anthracene C H 278,35 053-70-3
22 14
Benzo[ghi]perylene C H 276,34 191-24-2
22 12
Indeno[1,2,3-cd]pyrene C H 276,34 193-39-5
22 12
PCB
PCB-28: 2,4,4′-trichlorobiphenyl C H Cl 257,54 7012-37-5
12 7 3
PCB-52: 2,2′,5,5′-tetrachlorobiphenyl C H Cl 291,99 35693-99-3
12 6 4
PCB-101: 2,2′,4,5,5′-pentachlorobiphenyl C H Cl 326,43 37680-73-2
12 5 5
PCB-118: 2,3′,4,4′,5-pentachlorobiphenyl C H Cl 326,43 31508-00-6
12 5 5
PCB-138: 2,2′,3,4,4′,5′-hexachlorobiphenyl C H Cl 360,88 35065-28-2
12 4 6
PCB-153: 2,2′,4,4′,5,5′-hexachlorobiphenyl C H Cl 360,88 35065-27-1
12 4 6
PCB-180: 2,2′,3,4,4′,5,5′-heptachlorobiphenyl C H Cl 395,33 35065-29-3
12 3 7
OCP
Hexachlorobenzene (HCB) C Cl 284,78 118-74-1
6 6
α-Hexachlorocyclohexane (α-HCH) C H Cl 290,83 319-84-6
6 6 6
β-Hexachlorocyclohexane (β-HCH) C H Cl 290,83 319-85-7
6 6 6
Table 1 (continued)
Molar mass
Name Molecular formula CAS number
g/mol
γ-Hexachlorocyclohexane (γ-HCH) C H Cl 290,83 58-89-9
6 6 6
δ-Hexachlorocyclohexane (δ-HCH) C H Cl 290,83 319-86-8
6 6 6
ε-Hexachlorocyclohexane (ε-HCH) C H Cl 290,83 6108-10-7
6 6 6
Aldrin C H Cl 364,93 309-00-2
12 8 6
Dieldrin C H Cl O 380,91 60-57-1
12 8 6
Endrin C H Cl O 380,91 72-20-8
12 8 6
Heptachlor C H Cl 373,32 76-44-8
10 5 7
Heptachlor epoxide (exo-, cis- or β-isomer) C H Cl O 389,30 28044-83-9
10 5 7
Heptachlor epoxide (endo-, trans- or α-isomer) C H Cl O 389,30 1024-57-3
10 5 7
α-Endosulfan C H Cl O S 406,92 959-98-8
9 6 6 3
β-Endosulfan C H Cl O S 406,92 33213-65-9
9 6 6 3
p,p′-DDE C H Cl 318,02 72-55-9
14 8 4
o,p′-DDD C H Cl 320,04 53-19-0
14 10 4
o,p′-DDT C H Cl 354,49 784-02-6
14 9 5
p,p′-DDD C H Cl 320,04 72-54-8
14 10 4
o,p′-DDE C H Cl 318,02 3424-82-6
14 8 4
p,p′-DDT C H Cl 354,49 50-29-3
14 9 5
Methoxychlor C H Cl O 345,65 72-43-5
16 15 3 2
Chlorobenzenes
1,2,4-Trichlorobenzene C H Cl 181,45 120-82-1
6 3 3
1,2,3-Trichlorobenzene C H Cl 181,45 87-61-6
6 3 3
1,3,5-Trichlorobenzene C H Cl 181.45 108-70-3
6 3 3
1,2,3,4-Tetrachlorobenzene C H Cl 215,89 634-66-2
6 2 4
1,2,3,5-Tetrachlorobenzene C H Cl 215,89 634-90-2
6 2 4
1,2,4,5-Tetrachlorobenzene C H Cl 215,89 95-94-3
6 2 4
Pentachlorobenzene C HCl 250,34 608-93-5
6 5
Pentachloronitrobenzene C Cl NO 295,34 82-68-8
6 5 2
Organophosphorus
Azinphos-ethyl C H N O PS 345,40 2642-71-9
12 16 3 3 2
Bromofenvinphos-ethyl C H BrCl O P 404,02 33399-00-7
12 14 2 4
Chlorofenvinphos C H Cl O P 359,57 470-90-6
12 14 3 4
Chloropyriphos-ethyl C H Cl NO PS 350,59 2921-88-2
9 11 3 3
Chloropyriphos-methyl C H Cl NO PS 322,53 5598-13-0
7 7 3 3
Heptenophos C H ClO P 250,02 23560-59-0
9 12 4
5 Interferences
5.1 Interferences with sampling, extraction and concentration
Use sampling containers of materials that do not affect the analyte content during the contact time (preferably
of stainless steel or glass). Avoid plastics and organic materials other than polytetrafluoroethene (PTFE) during
sampling, sample storage or extraction. Care should be taken with the use of surfactants for cleaning sample
containers because they may lead to the formation of emulsions during liquid-liquid extraction.
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If automatic samplers are used, avoid the use of silicone or rubber material for the tubes. If these materials are
present, ensure that the contact time is minimized. Rinse the sampling line with the water to be sampled before
taking the test sample. Use ISO 5667-1 and ISO 5667-3 for guidance.
Keep the test samples away from direct sunlight and prolonged exposure to light. Store the samples in coloured
containers. Clear glass bottles are also suitable, but then the samples shall be kept in a dark box.
During storage of the test samples, loss of components may occur due to adsorption on the walls of the
containers. The extent of the losses may depend on the storage time.
Concentration of organic solvents can lead to loss of volatile components like naphthalene, chlorobenzenes
and phosphorous containing pesticides.
5.2 Interferences with gas chromatography
Non-polar substances are separated on a suitable fused silica capillary column, coated with a film of cross-
linked non-polar polysiloxane or slightly polar modified polysiloxane with an efficient separation. The column
shall be suitable for the separation of benzo[a]pyrene and benzo[e]pyrene. Identification and quantification
is performed by means of MS using electron-impact ionization (EI). Sufficient resolution (e.g. not less than
R = 0,8) between the peaks of benzo[b]fluoranthene and benzo[k]fluoranthene as well as of benzo[a]pyrene
and benzo[e]pyrene is to be set as a quality criterion for the capillary column. Benzo[j]fluoranthene cannot
be separated from benzo[k]fluoranthene and benzo[b]fluoranthene. It is possible that triphenylene is not
completely separated from benzo[a]anthracene and chrysene. If this occurs, state this fact in the test report.
NOTE Benzo[j]fluoranthene, benzo[e]pyrene and triphenylene are not part of the 16 target PAH analytes.
Chromatographic separation between the following pairs can be critical. Due to their molecular mass differences,
quantification can be made by mass selective detection. When incomplete resolution is encountered, peak
integration shall be checked and, when necessary, corrected.
— PCB 52 – PCB 73;
— PCB 101 – PCB 89/PCB 90;
— PCB 118 – PCB 106;
— PCB 138 – PCB 164/PCB 163.
Interferences between the following isomeric pairs of chlorobiphenyls can also be critical as they have the
same mass and fragmentation pattern. Therefore, the resolution between the compounds should be R > 0,8.
PCB Ballschmitter No.
— Trichloro PCB 28 – PCB 31
— Tetrachloro PCB 52 – PCB 43
— Pentachloro PCB 101 – PCB 113
PCB 118 – PCB 149
— Hexachloro PCB 153/PCB 168 – PCB132
PCB 138/PCB 164/PCB163 – PCB PCB160
— Heptachloro PCB 180 – PCB 193
Adsorptions and disruption of selected parameters, for example 4,4′-DDT (p,p′-DDT); 2,4′-DDT (o,p′-DDT)
and/or endrin, can occur in the injector.
5.3 Interferences with GC-MS
Substances that co-elute with the target components may interfere with the determination. These interferences
may lead to incompletely resolved signals and may, depending on their magnitude, affect accuracy and
precision of the analytical results. Non-symmetrical peaks and peaks that are broader than the corresponding
peaks of the reference substance suggest interferences.
Chromatographic separation between dibenzo[a,h]anthracene and indeno[1,2,3-cd]pyrene is mostly critical. Due
to their molecular mass differences, quantification can be made by mass selective detection. When incomplete
resolution is encountered, peak integration shall be checked and, if necessary, the baseline corrected.
6 Reagents
During the analysis, unless otherwise stated, use only reagents of recognized analytical grade, “for residue
analysis” or “for GC analysis”, where appropriate, and distilled or demineralized water or water of equivalent
purity. Pay extra attention that each batch of solvents does not contain blank concentrations affecting the results.
6.1 Solids
6.1.1 Sodium sulfate, Na SO , anhydrous, precleaned by heating to 500 °C for 4 h or free of interfering compounds.
2 4
6.2 Solvents
6.2.1 Hexane, C H .
6 14
6.2.2 Acetonitrile, CH CN.
6.2.3 Acetone, C H O.
3 6
6.2.4 Decane, C H .
10 22
6.2.5 Isooctane, C H .
8 18
6.2.6 Dichloromethane, CH Cl .
2 2
6.3 Gases
6.3.1 Nitrogen, volume fraction 99,999 %, for evaporating the extracts.
6.4 Standards
6.4.1 Reference substances (see Table 2) and internal standards.
Choose internal standards with physical and chemical properties (such as extraction behaviour, retention time)
that are similar to those of the compounds to be analysed.
Use an internal standard for every class of compounds for the GC-MS method to evaluate results. Use at least
two internal standards per class of substance. Verify the stability of the internal standards regularly. Table 2
contains compounds that can be used. The internal standards are added to the sample to be extracted and are
therefore dissolved in a water-soluble solvent.
NOTE C isotopically labelled standards can also be used as internal standard.
6 © ISO 2012 – All rights reserved

Certified solutions of non-polar substances of certified purity are available from a limited number of suppliers,
1)
e.g. the Institute for Reference Materials and Measurements (IRMM) , the National Institute of Science and
2)
Technology (NIST) or other commercial providers. Because of the dangerous nature of the substances used,
commercially available, preferably certified, standard solutions should be used. Skin contact should be avoided.
Table 2 — Native and deuterated non-polar substances
Native reference substances Labelled internal standard substances
PAH PAH
Naphthalene Naphthalene-d (CAS No. 1146-65-2)
Acenaphthene Acenaphthene-d (CAS No. 15067-26-2)
Acenaphthylene Acenaphthylene-d (CAS No. 93951-97-4)
Fluorene Fluorene-d (CAS No. 81103-79-9)
Anthracene Anthracene-d (CAS No. 1719-06-8)
Phenanthrene Phenanthrene-d (CAS No. 1517-22-2)
Fluoranthene Fluoranthene-d (CAS No. 93951-69-0)
Pyrene Pyrene-d (CAS No. 1718-52-1)
Benzo[a]anthracene Benzo[a]anthracene-d (CAS No. 1718-53-2)
Chrysene Chrysene-d (CAS No. 1719-03-5)
Benzo[b]fluoranthene Benzo[b]fluoranthene-d (CAS No. 93951-98-5)
a
Benzo[j]fluoranthene (CAS No. 205-82-3)
a
Triphenylene (CAS No 217-59-4)
Benzo[k]fluoranthene Benzo[k]fluoranthene-d (CAS No. 93952-01-3)
Benzo[a]pyrene Benzo[a]pyrene-d (CAS No. 63466-71-7)
a b
Benzo[e]pyrene (CAS No. 192-97-2) d Available (CIL)
Indeno[1,2,3-cd]pyrene Indeno[1,2,3-cd]pyrene-d (CAS No. 203578-33-0)
Dibenzo[a,h]anthracene Dibenzo[a,h]anthracene-d (CAS No. 13250-98-1)
Benzo[ghi]perylene Benzo[ghi]perylene-d (CAS No. 93951-66-7)
PCB-28: 2,4,4′-trichlorobiphenyl PCB-28: C-2,4,4′-trichlorobiphenyl
PCB-52: 2,2′,5,5′-tetrachlorobiphenyl PCB-52: C-2,2′,5,5′-tetrachlorobiphenyl
PCB-101: 2,2′,4,5,5′-pentachlorobiphenyl PCB-101: C-2,2′,4,5,5′-pentachlorobiphenyl
PCB-118: 2,3′,4,4′,5-pentachlorobiphenyl PCB-118: C - 2,3′,4,4′,5-pentachlorobiphenyl
(CAS No. 104130-40-7)
PCB-138: 2,2′,3,4,4′,5′-hexachlorobiphenyl PCB-138: C-2,2′,3,4,4′,5′-hexachlorobiphenyl
(CAS No. 35065-28-2)
PCB-153: 2,2′,4,4′,5,5′-hexachlorobiphenyl PCB-153: C-2,2′,4,4′,5,5′-hexachlorobiphenyl
PCB-180: 2,2′,3,4,4′,5,5′-heptachlorobiphenyl PCB-180: C-2,2′,3,4,4′,5,5′-heptachlorobiphenyl
OCP OCP
α-Hexachlorocyclohexane (α-HCH) (α-HCH) C H Cl (CAS No. 222966-66-7)
6 6 6
13 b
β-Hexachlorocyclohexane (β-HCH) C available (CIL)
γ-Hexachlorocyclohexane (γ-HCH) (γ-HCH) C H Cl (CAS No.104215-85-2)
6 6 6
13 b
δ-Hexachlorocyclohexane (δ-HCH) C Available (CIL)
ε-Hexachlorocyclohexane (ε-HCH)
1) Institute for Reference Materials and Measurements (IRMM), Geel, Belgium is an example of a suitable supplier. This
information is given for the convenience of users of this document and does not constitute an endorsement by ISO of this
supplier.
2) National Institute of Science and Technology (NIST), Washington, DC, USA, is an example of a suitable supplier. This
information is given for the convenience of users of this document and does not constitute an endorsement by ISO of this
supplier.
Table 2 (continued)
Native reference substances Labelled internal standard substances
13 b
Aldrin C available (CIL)
13 b
Dieldrin C available (CIL)
13 b
Endrin C available (CIL)
13 b
Heptachlor C available (CIL)
13 b
Heptachlor epoxide (exo-, cis- or α-isomer) C available (CIL)
Heptachlor epoxide (endo-, trans- or β-isomer)
13 b
α-Endosulfan d and C available (CIL)
13 b
β-Endosulfan d and C available (CIL)
13 b
p,p′-DDE C available (CIL)
13 b
o,p′-DDD C available (CIL)
13 b
o,p′-DDT C available (CIL)
13 b
p,p′-DDD C available (CIL)
13 b
o,p′-DDE C available (CIL)
13 b
p,p′-DDT C available (CIL)
13 b
Methoxychlor C available (CIL)
b
1,2,4-Trichlorobenzene d available (CIL)
b
1,2,3-Trichlorobenzene d available (CIL)
b
1,3,5-Trichlorobenzene d available (CIL)
13 b
1,2,3,4-Tetrachlorobenzene C available (CIL)
1,2,3,5-Tetrachlorobenzene
13 b
1,2,4,5-Tetrachlorobenzene d and C available (CIL)
2 6
13 b
Pentachlorobenzene C available (CIL)
13 b
Pentachloronitrobenzene C available (CIL)
Hexachlorobenzene (HCB) HCB C Cl
6 6
Organophosphorus Organophosphorus
Azinphos-ethyl d available (Ehrenstorfer)
Bromofenvinphos-ethyl
Chlorofenvinphos d available (Ehrenstorfer)
b
Chloropyriphos-ethyl d available (CIL, Ehrenstorfer)
Chloropyriphos-methyl d available (Ehrenstorfer)
Heptenophos
a
Not part of the 16 target analytes, but only for checking whether resolution is sufficient.
b
Cambridge Isotope Laboratory (CIL) and Dr. Ehrenstorfer are examples of suitable suppliers. This information is given for the
convenience of users of this document and does not constitute an endorsement by ISO of these suppliers.
The most commonly used internal standards are isotopically labelled substances. They are highly recommended.
They are used for the evaluation of the results and quantification of the individual substances (Clauses 11 and 12).
6.4.2 Injection standard
Add an isotopically labelled non-polar substance to the final extract and to the calibration solutions (6.5.3)
before GC-MS injection to check the recovery of the internal standards.
Prepare a stock solution of the injection standard in an appropriate solvent, e.g. acetonitrile (6.2.2) or hexane
(6.2.1), with a mass concentration, ρ ≈ 10 µg/ml.
8 © ISO 2012 – All rights reserved

6.5 Solutions
6.5.1 Single substance stock solutions
Prepare solutions of the single native substances and internal standards (see Table 2) in an appropriate solvent,
e.g. acetonitrile (6.2.2) or hexane (6.2.1), with mass concentration, ρ ≈ 200 µg/ml.
These solutions can be used for confirmation and identification of single components in the chromatogram.
6.5.2 Multiple substance stock solution
Dilute a sufficient volume, e.g. 5 ml, of the single substance stock solutions (6.5.1) in a volumetric flask
(e.g. 100 ml) with an appropriate solvent, e.g. acetonitrile (6.2.2) or hexane (6.2.1), to prepare a solution with a
mass concentration, ρ ≈ 10 µg/ml.
Alternatively, commercially available (certified) combined/mixed solutions containing one or a few of the
reference substances (see Table 2) at an appropriate mass concentration of the respective individual substance,
e.g. 10 µg/ml in an appropriate solvent, e.g. acetonitrile (6.2.2) or hexane (6.2.1), may be used.
Solutions 6.
...

SPÉCIFICATION ISO/TS
TECHNIQUE 28581
Première édition
2012-02-15
Qualité de l’eau — Détermination de
substances non polaires sélectionnées —
Méthode par chromatographie en phase
gazeuse avec détection par spectrométrie
de masse (CG-SM)
Water quality — Determination of selected non-polar substances — Method
using gas chromatography with mass spectrometric detection (GC-MS)
Numéro de référence
©
ISO 2012
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quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord écrit
de l’ISO à l’adresse ci-après ou du comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2012 – Tous droits réservés

Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction . v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 2
4 Principe . 2
5 Interférences . 5
5.1 Interférences lors de l’échantillonnage, l’extraction et la concentration . 5
5.2 Interférences lors de l’analyse par chromatographie en phase gazeuse . 5
5.3 Interférences lors de l’analyse par CG-SM . 6
6 Réactifs . 6
7 Appareillage .10
8 Échantillonnage . 11
9 Mode opératoire . 11
9.1 Généralités . 11
9.2 Extraction .12
9.3 Chromatographie en phase gazeuse .13
9.4 Mesurage à blanc .13
9.5 Conditions de la spectrométrie de masse .13
10 Étalonnage .13
10.1 Généralités .13
10.2 Étalonnage par étalon interne marqué .14
10.3 Étalonnage par un étalon interne .14
11 Mesurage des échantillons .15
12 Identification .15
13 Calculs .18
13.1 Quantification par des étalons internes .18
13.2 Quantification par des étalons internes marqués .19
13.3 Taux de récupération des étalons internes .20
13.4 Concentration dans l’échantillon .21
14 Expression des résultats .21
15 Rapport d’essai .21
Annexe A (informative) Exemples de conditions pour la CG-SM .22
Annexe B (informative) Exemples de construction d’un appareillage spécial .23
Annexe C (informative) Purification sur silice .26
Bibliographie .27
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité
technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales,
en liaison avec l’ISO participent également aux travaux. L’ISO collabore étroitement avec la Commission
électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI, Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d’élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication
comme Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des comités membres votants.
Dans d’autres circonstances, en particulier lorsqu’il existe une demande urgente du marché, un comité
technique peut décider de publier d’autres types de documents:
— une Spécification publiquement disponible ISO (ISO/PAS) représente un accord entre les experts dans un
groupe de travail ISO et est acceptée pour publication si elle est approuvée par plus de 50 % des membres
votants du comité dont relève le groupe de travail;
— une Spécification technique ISO (ISO/TS) représente un accord entre les membres d’un comité technique
et est acceptée pour publication si elle est approuvée par 2/3 des membres votants du comité.
Une ISO/PAS ou ISO/TS fait l’objet d’un examen après trois ans afin de décider si elle est confirmée pour trois
nouvelles années, révisée pour devenir une Norme internationale, ou annulée. Lorsqu’une ISO/PAS ou ISO/TS
a été confirmée, elle fait l’objet d’un nouvel examen après trois ans qui décidera soit de sa transformation en
Norme internationale soit de son annulation.
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de droits
de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne pas avoir
identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L’ISO/TS 28581 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 147, Qualité de l’eau, sous-comité SC 2,
Méthodes physiques, chimiques et biochimiques.
iv © ISO 2012 – Tous droits réservés

Introduction
Les substances non polaires sont présentes dans pratiquement tous les types d’eau. Ces substances sont
adsorbées sur les solides (sédiments, matières en suspension) et également dissoutes dans la phase liquide.
Les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) représentent un groupe important de substances non
polaires. Certains HAP sont connus pour, ou suspectés de, provoquer des cancers. Des niveaux maximaux
[10]
acceptables ont été fixés dans de nombreux pays. Par exemple, la Directive européenne 98/83/CE relative
à la qualité des eaux destinées à la consommation humaine fixe le niveau maximal acceptable de benzo[a]
pyrène à 0,010 µg/l, et celui de la somme de quatre HAP spécifiés (benzo[b]fluoranthène, benzo[k]fluoranthène,
benzo[ghi]pérylène, indéno[1,2,3-cd]pyrène) à 0,100 µg/l.
Il existe d’autres Normes internationales relatives à la détermination analytique des HAP dans l’eau et dans
les eaux usées.
L’ISO 6468 spécifie des méthodes pour le dosage de certains insecticides organochlorés, des
polychlorobiphényles et des chlorobenzènes présents dans l’eau potable, les eaux souterraines, les eaux de
surface et les eaux usées.
[6]
L’ISO 17993 spécifie des méthodes pour le dosage de 15 HAP par chromatographie en phase liquide à haute
performance dans l’eau potable, les eaux souterraines et les eaux de surface.
[2]
L’ISO 7981 spécifie des méthodes pour le dosage de 6 HAP par chromatographie à haute performance sur
couche mince ou par chromatographie en phase liquide à haute performance dans l’eau potable et les eaux
souterraines.
[5]
L’ISO 17858 spécifie des méthodes pour le dosage des polychlorobiphényles de structures semblables aux
dioxines dans les eaux et les eaux usées.
[9]
L’ISO 28540 spécifie une méthode pour le dosage de HAP par chromatographie en phase gazeuse avec
détection par spectrométrie de masse (CG-SM).
SPÉCIFICATION TECHNIQUE ISO/TS 28581:2012(F)
Qualité de l’eau — Détermination de substances non polaires
sélectionnées — Méthode par chromatographie en phase
gazeuse avec détection par spectrométrie de masse (CG-SM)
AVERTISSEMENT — L’utilisation de la présente Spécification technique peut impliquer l’emploi de
produits et la mise en œuvre de modes opératoires et d’appareillages à caractère dangereux.
Il convient que l’utilisateur de la présente Spécification technique connaisse bien les pratiques
courantes de laboratoire. La présente Spécification technique n’a pas pour but de traiter tous les
problèmes de sécurité qui sont, le cas échéant, liés à son utilisation. Il incombe à l’utilisateur d’établir
des pratiques appropriées en matière d’hygiène et de sécurité, et de s’assurer de la conformité à la
réglementation nationale en vigueur.
IMPORTANT — Il est absolument essentiel que les essais réalisés conformément à la présente
Spécification technique soient exécutés par un personnel ayant reçu une formation adéquate.
1 Domaine d’application
La présente Spécification technique spécifie une méthode pour le dosage par chromatographie en phase
gazeuse avec détection par spectrométrie de masse (CG-SM) des hydrocarbures polycycliques et des résidus
de pesticides présents dans l’eau potable et les eaux souterraines à des concentrations massiques supérieures
à 0,005 µg/l et présents dans les eaux de surface et les eaux usées à des concentrations massiques supérieures
à 0,01 µg/l (pour chaque composé individuel).
Cette méthode peut être utilisée pour des substances non polaires autres que les hydrocarbures aromatiques
polycycliques (HAP) et les résidus de pesticides. Il est toutefois nécessaire de vérifier l’applicabilité de cette
méthode aux composés concernés.
[3]
NOTE 1 Une méthode de vérification susceptible de convenir est spécifiée dans l’ISO/TS 13530 .
La présente Spécification technique peut être utilisée pour des échantillons contenant jusqu’à 150 mg/l de
matières en suspension.
[9]
NOTE 2 Le dosage de HAP par CG-SM entre dans le domaine d’application de l’ISO 28540 .
2 Références normatives
Les documents suivants ont, en totalité ou en partie, le statut de références normatives pour le présent document
et sont indispensables à son application. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique. Pour les
références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y compris les éventuels
amendements).
ISO 5667-1, Qualité de l’eau — Échantillonnage — Partie 1: Lignes directrices pour la conception des
programmes et des techniques d’échantillonnage
ISO 5667-3, Qualité de l’eau — Échantillonnage — Partie 3: Conservation et manipulation des échantillons d’eau
ISO 6468, Qualité de l’eau — Dosage de certains insecticides organochlorés, des polychlorobiphényles et des
chlorobenzènes — Méthode par chromatographie en phase gazeuse après extraction liquide-liquide
ISO 8466-1, Qualité de l’eau — Étalonnage et évaluation des méthodes d’analyse et estimation des caractères
de performance — Partie 1: Évaluation statistique de la fonction linéaire d’étalonnage
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
3.1
analyte
substance à déterminer
[4]
[SOURCE: ISO 15089:2000 , définition 3.2]
Note 1 à l’article: Les substances couvertes par la présente Spécification technique figurent dans le Tableau 1.
3.2
solution d’étalonnage
solution préparée à partir d’un étalon secondaire et/ou de solutions mères et utilisée pour étalonner la réponse
de l’instrument en fonction de la concentration d’analytes
[7]
[SOURCE: ISO 18073:2004 , définition 3.1.2]
3.3
ion de diagnostic
ion fragment sélectionné, ion moléculaire ou autre ion caractéristique issu du spectre de masse du composé
cible présentant la spécificité la plus élevée possible
[8]
[SOURCE: ISO 22892:2006 , définition 3.6]
3.4
étalon d’injection
mélange étalon ajouté à un échantillon avant injection dans l’appareil de CG-SM, afin de surveiller la variabilité
de la réponse de l’instrument et de calculer le taux de récupération des étalons internes
3.5
étalon interne
étalon marqué par un isotope ou une substance non polaire peu susceptible d’être présent(e) dans l’échantillon,
ajouté(e) aux échantillons avant l’extraction, et par rapport auquel/à laquelle les concentrations en substances
natives sont calculées
Note 1 à l’article: La substance est ajoutée à l’échantillon avant l’extraction et est utilisée pour quantifier les composés à
mesurer. Les taux de récupération de ces étalons sont également calculés et utilisés pour contrôler les performances du
mode opératoire.
3.6
composé natif
composé non marqué
3.7
suivi d’ions sélectionnés
SIM
enregistrement d’ions sélectionnés
SIR
mesurage de l’intensité des ions de diagnostic sélectionnés uniquement
[8]
[SOURCE: ISO 22892:2006 , définition 3.8, modifiée — les deux derniers synonymes ont été ajoutés]
4 Principe
Les substances non polaires pouvant être dosées par la méthode spécifiée dans la présente Spécification
technique sont énumérées dans le Tableau 1.
Les substances non polaires présentes dans l’échantillon aqueux sont extraites de l’échantillon d’eau par
extraction liquide-liquide à l’hexane. Un mélange d’étalons internes est ajouté à l’échantillon avant l’extraction.
2 © ISO 2012 – Tous droits réservés

L’extrait est concentré par évaporation et le résidu est repris dans un solvant approprié pour la purification ou
l’analyse par chromatographie en phase gazeuse (CG).
D’autres solvants volatils peuvent aussi être utilisés s’il est prouvé que le taux de récupération est équivalent
ou supérieur (taux de récupération compris entre 70 % et 110 %).
NOTE D’autres solvants peuvent s’avérer appropriés, tels l’isohexane C H (CAS: 107-83-5), le cyclohexane C H
6 15 6 12
(CAS: 110-82-7), le pentane C H (CAS: 109-66-0), l’éther de pétrole: plage d’ébullition de 40 °C à 60 °C.
5 12
La méthode d’extraction liquide-liquide ne doit pas être utilisée sur des échantillons contenant plus de 150 mg/l
de matières en suspension.
Les extraits des échantillons d’eaux de surface ou des échantillons d’eaux usées peuvent, si nécessaire, être
purifiés par chromatographie sur colonne avant l’analyse. Avant injection, les étalons d’injection sont ajoutés à
chaque extrait et une aliquote de l’extrait est injectée dans le chromatographe en phase gazeuse.
Les substances non polaires sont séparées sur une colonne capillaire en silice fondue appropriée, revêtue
d’un film de polysiloxane réticulé apolaire ou de polysiloxane modifié faiblement polaire permettant une
séparation efficace. La colonne doit permettre la séparation des paires d’isomères critiques des substances.
L’identification et la quantification sont réalisées par spectrométrie de masse (SM) avec ionisation par impact
électronique (IE).
Tableau 1 — Substances non polaires pouvant être dosées
en utilisant la présente Spécification technique
Masse molaire
o
Nom Formule moléculaire N CAS
g/mol
HAP
Naphtalène C H 128,17 91-20-3
10 8
Acénaphtylène C H 152,20 208-96-8
12 8
Acénaphtène C H 154,21 83-32-9
12 10
Fluorène C H 166,22 86-73-7
13 10
Phénanthrène C H 178,23 85-01-8
14 10
Anthracène C H 178,23 120-12-7
14 10
Pyrène C H 202,26 129-00-0
16 10
Fluoranthène C H 202,26 206-44-0
16 10
Chrysène C H 228,29 218-01-9
18 12
Benzo[a]anthracène C H 228,29 56-55-3
18 12
Benzo[b]fluoranthène C H 252,32 205-99-2
20 12
Benzo[k]fluoranthène C H 252,32 207-08-9
20 12
Benzo[a]pyrène C H 252,32 50-32-8
20 12
Dibenzo[a,h]anthracène C H 278,35 053-70-3
22 14
Benzo[ghi]pérylène C H 276,34 191-24-2
22 12
Indéno[1,2,3-cd]pyrène C H 276,34 193-39-5
22 12
PCB
PCB-28: trichloro 2,4,4’-biphényle C H Cl 257,54 7012-37-5
12 7 3
PCB-52: tétrachloro 2,2’,5,5’-biphényle C H Cl 291,99 35693-99-3
12 6 4
PCB-101: pentachloro 2,2’,4,5,5’-biphényle C H Cl 326,43 37680-73-2
12 5 5
PCB-118: pentachloro 2,3’,4,4’,5-biphényle C H Cl 326,43 31508-00-6
12 5 5
PCB-138: hexachloro 2,2’,3,4,4’,5’-biphényle C H Cl 360,88 35065-28-2
12 4 6
PCB-153: hexachloro 2,2’,4,4’,5,5’-biphényle C H Cl 360,88 35065-27-1
12 4 6
PCB-180: heptachloro 2,2’,3,4,4’,5,5’-biphényle C H Cl 395,33 35065-29-3
12 3 7
Tableau 1 (suite)
Masse molaire
o
Nom Formule moléculaire N CAS
g/mol
POC
Hexachlorobenzène (HCB) C Cl 284,78 118-74-1
6 6
α-Hexachlorocyclohexane (α-HCH) C H Cl 290,83 319-84-6
6 6 6
β-Hexachlorocyclohexane (β-HCH) C H Cl 290,83 319-85-7
6 6 6
γ-Hexachlorocyclohexane (γ-HCH) C H Cl 290,83 58-89-9
6 6 6
δ-Hexachlorocyclohexane (δ-HCH) C H Cl 290,83 319-86-8
6 6 6
ε-Hexachlorocyclohexane (ε-HCH) C H Cl 290,83 6108-10-7
6 6 6
Aldrine C H Cl 364,93 309-00-2
12 8 6
Dieldrine C H Cl O 380,91 60-57-1
12 8 6
Endrine C H Cl O 380,91 72-20-8
12 8 6
Heptachlore C H Cl 373,32 76-44-8
10 5 7
Heptachloro-époxyde (isomère exo-, cis- ou β) C H Cl O 389,30 28044-83-9
10 5 7
Heptachloro-époxyde (isomère endo-, trans- ou α) C H Cl O 389,30 1024-57-3
10 5 7
α-Endosulfan C H Cl O S 406,92 959-98-8
9 6 6 3
β-Endosulfan C H Cl O S 406,92 33213-65-9
9 6 6 3
p,p’-DDE C H Cl 318,02 72-55-9
14 8 4
o,p’-DDD C H Cl 320,04 53-19-0
14 10 4
o,p’-DDT C H Cl 354,49 784-02-6
14 9 5
p,p’-DDD C H Cl 320,04 72-54-8
14 10 4
o,p’-DDE C H Cl 318,02 3424-82-6
14 8 4
p,p’-DDT C H Cl 354,49 50-29-3
14 9 5
Méthoxychlore C H Cl O 345,65 72-43-5
16 15 3 2
Chlorobenzènes
Trichloro 1,2,4-benzène C H Cl 181,45 120-82-1
6 3 3
Trichloro 1,2,3-benzène C H Cl 181,45 87-61-6
6 3 3
Trichloro 1,3,5-benzène C H Cl 181,45 108-70-3
6 3 3
Tétrachloro 1,2,3,4-benzène C H Cl 215,89 634-66-2
6 2 4
Tétrachloro 1,2,3,5-benzène C H Cl 215,89 634-90-2
6 2 4
Tétrachloro 1,2,4,5-benzène C H Cl 215,89 95-94-3
6 2 4
Pentachlorobenzène C HCl 250,34 608-93-5
6 5
Pentachloronitrobenzène C Cl NO 295,34 82-68-8
6 5 2
Composés organo-phosphorés
Azinphos-éthyle C H N O PS 345,40 2642-71-9
12 16 3 3 2
Bromofenvinphos-éthyle C H BrCl O P 404,02 33399-00-7
12 14 2 4
Chlorofenvinphos C H Cl O P 359,57 470-90-6
12 14 3 4
Chloropyriphos-éthyle C H Cl NO PS 350,59 2921-88-2
9 11 3 3
Chloropyriphos-méthyle C H Cl NO PS 322,53 5598-13-0
7 7 3 3
Heptenophos C H ClO P 250,02 23560-59-0
9 12 4
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5 Interférences
5.1 Interférences lors de l’échantillonnage, l’extraction et la concentration
Utiliser des récipients d’échantillonnage constitués de matériaux qui n’ont pas d’incidence sur la teneur en
analyte pendant la durée de contact (de préférence verre ou acier inoxydable). Éviter les matières plastiques
et matériaux organiques autres que le polytétrafluoroéthylène (PTFE) lors des opérations d’échantillonnage,
de stockage ou d’extraction des échantillons. Il convient de prendre des précautions en cas d’utilisation
d’agents tensioactifs pour le nettoyage des récipients d’échantillonnage, car ils peuvent entraîner la formation
d’émulsions pendant l’extraction liquide-liquide.
Si des dispositifs de prélèvement automatiques sont utilisés, éviter l’emploi de tubes en matériaux à base de
silicone ou de caoutchouc. Si ces matériaux sont présents, s’assurer que la durée de contact est réduite au
minimum. Rincer la ligne de prélèvement avec l’eau à prélever avant de prélever l’échantillon pour essai. Se
reporter à l’ISO 5667-1 et à l’ISO 5667-3 pour de plus amples informations.
Conserver les échantillons pour essai à l’abri de la lumière directe du soleil et éviter les expositions prolongées
à la lumière. Conserver les échantillons dans des récipients colorés. Des bouteilles en verre blanc sont
également appropriées, mais les échantillons doivent alors être conservés à l’abri de la lumière.
Lors du stockage des échantillons pour essai, une perte de composés peut se produire par adsorption sur les
parois des récipients. L’ampleur de ces pertes peut dépendre de la durée de stockage.
La concentration des solvants organiques peut entraîner une perte de composés volatils tels que le naphtalène,
les chlorobenzènes et les pesticides contenant du phosphore.
5.2 Interférences lors de l’analyse par chromatographie en phase gazeuse
Les substances non polaires sont séparées sur une colonne capillaire en silice fondue appropriée, revêtue d’un
film de polysiloxane réticulé apolaire ou de polysiloxane modifié faiblement polaire permettant une séparation
efficace. La colonne doit permettre la séparation du benzo[a]pyrène et du benzo[e]pyrène. L’identification et
la quantification sont réalisées par SM avec ionisation par impact électronique (IE). La colonne capillaire doit
présenter en particulier le critère de qualité d’une résolution suffisante (par exemple supérieure au égale à
R = 0,8) entre les pics du benzo[b]fluoranthène et du benzo[k]fluoranthène ainsi qu’entre ceux du benzo[a]
pyrène et du benzo[e]pyrène. Le benzo[j]fluoranthène ne peut pas être séparé du benzo[k]fluoranthène et du
benzo[b]fluoranthène. Le triphénylène peut ne pas être complètement séparé du benzo[a]anthracène et du
chrysène. Si le cas se présente, l’indiquer dans le rapport d’essai.
NOTE Le benzo[j]fluoranthène, le benzo[e]pyrène et le triphénylène ne font pas partie des 16 HAP constituant les
analytes cibles.
La séparation chromatographique entre les paires suivantes peut être critique. En raison de leur différence
de masse moléculaire, la quantification peut être effectuée par discrimination de masse. En cas de résolution
incomplète, l’intégration des pics doit être vérifiée et corrigée si nécessaire.
— PCB 52 – PCB 73;
— PCB 101 – PCB 89/PCB 90;
— PCB 118 – PCB 106;
— PCB 138 – PCB 164/PCB 163.
Les interférences entre les paires d’isomères de chlorobiphényles figurant ci-après peuvent également être
critiques car elles ont la même masse et le même profil de fragmentation. Par conséquent, il convient que la
résolution entre les composés soit R > 0,8.
PCB N° de Ballschmitter
— Trichloro PCB 28 – PCB 31
— Tétrachloro PCB 52 – PCB 43
— Pentachloro PCB 101 – PCB 113
PCB 118 – PCB 149
— Hexachloro PCB 153/PCB 168 – PCB 132
PCB 138/PCB 164/PCB 163 – PCB PCB 160
— Heptachloro PCB 180 – PCB 193
Des adsorptions et dégradations de substances sélectionnées, par exemple le 4,4′-DDT (p,p′-DDT), le 2,4′-
DDT (o,p′-DDT) et/ou l’endrine, peuvent se produire dans l’injecteur.
5.3 Interférences lors de l’analyse par CG-SM
Les substances qui co-éluent avec les composés cibles peuvent perturber le dosage. Ces interférences peuvent
conduire à une résolution incomplète des signaux et peuvent, suivant leur amplitude, affecter l’exactitude et la
fidélité des résultats analytiques. Des pics asymétriques et des pics plus larges que les pics correspondants
de la substance de référence suggèrent des interférences.
La séparation chromatographique du dibenzo[a,h]anthracène et de l’indéno[1,2,3-cd]pyrène est généralement
critique. En raison de leur différence de masse moléculaire, la quantification peut être effectuée par
discrimination de masse. En cas de résolution incomplète, l’intégration des pics doit être vérifiée et la ligne de
base corrigée si nécessaire.
6 Réactifs
Au cours de l’analyse, sauf indication contraire, utiliser uniquement des réactifs de qualité analytique reconnue,
«pour analyse des résidus» ou «pour analyse CG», selon le cas, et de l’eau distillée ou déminéralisée ou de
l’eau de pureté équivalente. Veiller tout particulièrement à ce qu’aucun lot de solvants ne présente des valeurs
de blanc ayant une incidence sur les résultats.
6.1 Solides
6.1.1 Sulfate de sodium, Na SO , anhydre, purifié préalablement par chauffage à 500 °C pendant 4 h ou
2 4
exempt de composés interférents.
6.2 Solvants
6.2.1 Hexane, C H .
6 14
6.2.2 Acétonitrile, CH CN.
6.2.3 Acétone, C H O.
3 6
6.2.4 Décane, C H .
10 22
6.2.5 Isooctane, C H .
8 18
6.2.6 Dichlorométhane, CH Cl .
2 2
6 © ISO 2012 – Tous droits réservés

6.3 Gaz
6.3.1 Azote, 99,999 % (fraction volumique), pour évaporer les extraits.
6.4 Étalons
6.4.1 Substances de référence (voir Tableau 2) et étalons internes
Choisir des étalons internes ayant des propriétés physiques et chimiques (telles que leur comportement à
l’extraction et leur temps de rétention) similaires à celles des composés à analyser.
Pour la méthode CG-SM, utiliser un étalon interne pour chaque classe de composés en vue de l’évaluation des
résultats. Utiliser au moins deux étalons internes par classe de substances. Vérifier régulièrement la stabilité
des étalons internes. Le Tableau 2 recense les composés pouvant être utilisés. Les étalons internes sont
ajoutés à l’échantillon à extraire et sont donc dissous dans un solvant miscible à l’eau.
NOTE Des étalons marqués par l’isotope C peuvent aussi être utilisés comme étalons internes.
Des solutions certifiées de substances non polaires de pureté certifiée sont disponibles auprès d’un nombre
1) 2)
limité de fournisseurs, par exemple l’IRMM (Institute for Reference Materials and Measurements), le NIST
(National Institute of Science and Technology) ou d’autres sources commerciales. En raison de la nature
dangereuse de ces substances, il convient d’utiliser des solutions étalons du commerce, de préférence
certifiées. Il convient d’éviter tout contact avec la peau.
Tableau 2 — Substances non polaires natives et deutérées
Substances natives de référence Substances étalons internes marquées
HAP HAP
Naphtalène Naphtalène-d (n° CAS 1146-65-2)
Acénaphtène Acénaphtène-d (n° CAS 15067-26-2)
Acénaphtylène Acénaphtylène-d (n° CAS 93951-97-4)
Fluorène Fluorène-d (n° CAS 81103-79-9)
Anthracène Anthracène-d (n° CAS 1719-06-8)
Phénanthrène Phénanthrène-d (n° CAS 1517-22-2)
Fluoranthène Fluoranthène-d (n° CAS 93951-69-0)
Pyrène Pyrène-d (n° CAS 1718-52-1)
Benzo[a]anthracène Benzo[a]anthracène-d (n° CAS 1718-53-2)
Chrysène Chrysène-d (n° CAS 1719-03-5)
Benzo[b]fluoranthène Benzo[b]fluoranthène-d (n° CAS 93951-98-5)
a
Benzo[j]fluoranthène (n° CAS 205-82-3)
a
Triphénylène (n° CAS 217-59-4)
Benzo[k]fluoranthène Benzo[k]fluoranthène-d (n° CAS 93952-01-3)
Benzo[a]pyrène Benzo[a]pyrène-d (n° CAS 63466-71-7)
a b
Benzo[e]pyrène (n° CAS 192-97-2) d disponible (CIL)
Indéno[1,2,3-cd]pyrène Indéno[1,2,3-cd]pyrène-d (n° CAS 203578-33-0)
Dibenzo[a,h]anthracène Dibenzo[a,h]anthracène-d (n° CAS 13250-98-1)
1) L’IRMM (Institute for Reference Materials and Measurements), situé à Geel, en Belgique, est un exemple de fournisseur
de produits approprié. Cette information est donnée à l’intention des utilisateurs du présent document et ne signifie nullement
que l’ISO approuve ou recommande le fournisseur ainsi désigné.
2) Le NIST (National Institute of Science and Technology), situé à Washington DC, aux États-Unis, est un exemple de
fournisseur de produits approprié. Cette information est donnée à l’intention des utilisateurs du présent document et ne
signifie nullement que l’ISO approuve ou recommande le fournisseur ainsi désigné.
Tableau 2 (suite)
Substances natives de référence Substances étalons internes marquées
Benzo[ghi]pérylène Benzo[ghi]pérylène-d (n° CAS 93951-66-7)
PCB-28: trichloro 2,4,4′-biphényle PCB-28: C-trichloro 2,4,4′-biphényle
PCB-52: tétrachloro 2,2′,5,5′-biphényle PCB-52: C-tétrachloro 2,2′,5,5′-biphényle
PCB-101: pentachloro 2,2′,4,5,5′-biphényle PCB-101: C-pentachloro 2,2′,4,5,5′-biphényle
PCB-118: pentachloro 2,3′,4,4′,5-biphényle PCB-118: C -pentachloro 2,3′,4,4′,5-biphényle
(n° CAS 104130-40-7)
PCB-138: hexachloro 2,2′,3,4,4′,5′-biphényle PCB-138: C-hexachloro 2,2′,3,4,4′,5′-biphényle
(n° CAS 35065-28-2)
PCB-153: hexachloro 2,2′,4,4′,5,5′-biphényle PCB-153: C-hexachloro 2,2′,4,4′,5,5′-biphényle
PCB-180: heptachloro 2,2′,3,4,4′,5,5′-biphényle PCB-180: C-heptachloro 2,2′,3,4,4′,5,5′-biphényle
POC POC
α-Hexachlorocyclohexane (α-HCH) (α-HCH) C H Cl (n° CAS 222966-66-7)
6 6 6
13 b
β-Hexachlorocyclohexane (β-HCH) C disponible (CIL)
γ-Hexachlorocyclohexane (γ-HCH) (γ-HCH) C H Cl (n° CAS 104215-85-2)
6 6 6
13 b
δ-Hexachlorocyclohexane (δ-HCH) C disponible (CIL)
ε-Hexachlorocyclohexane (ε-HCH)
13 b
Aldrine C disponible (CIL)
13 b
Dieldrine C disponible (CIL)
13 b
Endrine C disponible (CIL)
13 b
Heptachlore C disponible (CIL)
13 b
Heptachloro-époxyde (isomère exo-, cis- ou α) C disponible (CIL)
Heptachloro-époxyde (isomère endo-, trans- ou β)
13 b
α-Endosulfan d et C disponibles (CIL)
13 b
β-Endosulfan d et C disponibles (CIL)
13 b
p,p′-DDE C disponible (CIL)
13 b
o,p′-DDD C disponible (CIL)
13 b
o,p′-DDT C disponible (CIL)
13 b
p,p′-DDD C disponible (CIL)
13 b
o,p′-DDE C disponible (CIL)
13 b
p,p′-DDT C disponible (CIL)
13 b
Méthoxychlore C disponible (CIL)
b
Trichloro 1,2,4-benzène d disponible (CIL)
b
Trichloro 1,2,3-benzène d disponible (CIL)
b
Trichloro 1,3,5-benzène d disponible (CIL)
13 b
Tétrachloro 1,2,3,4-benzène C disponible (CIL)
Tétrachloro 1,2,3,5-benzène
13 b
Tétrachloro 1,2,4,5-benzène d et C disponibles (CIL)
2 6
13 b
Pentachlorobenzène C disponible (CIL)
13 b
Pentachloronitrobenzène C disponible (CIL)
Hexachlorobenzène (HCB) HCB C Cl
6 6
Composés organo-phosphorés Composés organo-phosphorés
Azinphos-éthyle d disponible (Ehrenstorfer)
Bromofenvinphos-éthyle
Chlorofenvinphos d disponible (Ehrenstorfer)
b
Chloropyriphos-éthyle d disponible (CIL, Ehrenstorfer)
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Tableau 2 (suite)
Substances natives de référence Substances étalons internes marquées
Chloropyriphos-méthyle d disponible (Ehrenstorfer)
Heptenophos
a
Ne fait pas partie des 16 analytes cibles; uniquement pour vérifier que la résolution est suffisante.
b
Le CIL (Cambridge Isotope Laboratory) et Dr. Ehrenstorfer sont des exemples de fournisseurs de produits appropriés. Cette
information est donnée à l’intention des utilisateurs du présent document et ne signifie nullement que l’ISO approuve ou recommande
les fournisseurs ainsi désignés.
Les étalons internes les plus fréquemment utilisés sont des substances marquées par un isotope. Leur
utilisation est fortement recommandée. Elles servent à évaluer les résultats et à quantifier les substances
individuelles (Articles 11 et 12).
6.4.2 Étalon d’injection
Ajouter une substance non polaire marquée par un isotope à l’extrait final et aux solutions d’étalonnage (6.5.3)
avant l’injection CG-SM afin de vérifier le taux de récupération des étalons internes.
Préparer une solution mère de l’étalon d’injection dans un solvant approprié, par exemple de l’acétonitrile (6.2.2)
ou de l’hexane (6.2.1), à une concentration massique ρ ≈ 10 µg/ml.
6.5 Solutions
6.5.1 Solutions mères monosubstance
Préparer des solutions des substances natives individuelles et des étalons internes (voir Tableau 2) dans un
solvant approprié, par exemple de l’acétonitrile (6.2.2) ou de l’hexane (6.2.1), à une concentration massique
ρ ≈ 200 µg/ml.
Ces solutions peuvent être utilisées pour confirmer la présence et identifier chacun des composés sur le
chromatogramme.
6.5.2 Solution mère multisubstances
Diluer un volume suffisant (par exemple 5 ml) des solutions mères monosubstance (6.5.1) dans une fiole
jaugée (par exemple de 100 ml) avec un solvant approprié, par exemple de l’acétonitrile (6.2.2) ou de l’hexane
(6.2.1) pour préparer une solution ayant une concentration massique ρ ≈ 10 µg/ml.
Il est également possible d’utiliser des solutions du commerce sous forme de combinaisons et de mélanges
(certifiés) ne contenant qu’une seule des substances de référence ou certaines de ces substances
(voir Tableau 2) à une concentration massique appropriée de la substance individuelle concernée, par exemple
10 µg/ml, dans un solvant approprié, par exemple de l’acétonitrile (6.2.2) ou de l’hexane (6.2.1).
Les solutions 6.4.2, 6.5.1 et 6.5.2 sont stables pendant au moins 1 an lorsqu’elles sont conservées à l’abri de la
lumière, à température ambiante, et qu’elles sont protégées contre l’évaporation. Vérifier la stabilité de la solution
étalon régulièrement. À cet effet, le laboratoire doit disposer de solutions indépendantes de contrôle qualité.
6.5.3 Solutions d’étalonnage
Préparer au moins cinq solutions d’étalonnage (SE1 à SE5) par dilution appropriée de la solution mère
multisubstances (6.5.2), en utilisant de l’hexane (6.2.1) ou de l’acétonitrile (6.2.2) comme solvant. Ajouter à
chaque solution la même quantité de solution mère de l’étalon d’injection pour obtenir une concentration finale
ρ ≈ 100 ng/ml.
Il est recommandé d’utiliser pour les solutions d’étalonnage le même solvant que celui employé pour la solution
d’extrait final.
Transférer par exemple 50 µl de la solution mère multisubstances dans une fiole jaugée de 5 ml et compléter
jusqu’au trait avec le solvant approprié. Un volume de 1 µl de cette solution de référence contient 100 pg des
substances individuelles concernées (ρ ≈ 100 ng/ml).
La concentration massique des substances non polaires dans la solution mère multisubstances doit être
vérifiée en la comparant à une solution étalon indépendante, de préférence certifiée. Les concentrations de
toutes les substances individuelles doivent concorder à ±10 % près.
Ces solutions doivent être utilisées pour l’étalonnage du système de CG [mélange dans de l’hexane (6.2.1)]
ainsi que pour l’étude des taux de récupération [mélange dans de l’acétone (6.2.3)].
Conserver les solutions à (3 ± 2) °C, à l’abri de la lumière. Ces solutions sont stables pendant au moins 1 mois.
7 Appareillage
7.1 Exigences générales
Nettoyer la verrerie courante de laboratoire et les barreaux agitateurs afin d’éliminer toutes les interférences.
NOTE Toute la verrerie et les barreaux agitateurs peuvent être nettoyés, par exemple, par rinçage avec un détergent
et de l’eau chaude, puis séchage pendant environ 15 min à 30 min à 120 °C environ. Après refroidissement, la verrerie
peut être rincée à l’acétone, scellée et stockée dans un environnement propre.
Pour l’analyse d’une eau potable, ne pas réutiliser la verrerie et les barreaux agitateurs qui ont été en contact
avec des échantillons d’eaux usées ou des échantillons ayant des concentrations élevées, notamment en HAP,
en PCB et en HCH.
7.2 Bouteilles en verre coloré, à col étroit et fond plat, de 1 000 ml, avec bouchons doublés d’une membrane
en aluminium.
7.3 Agitateur magnétique, à barreaux agitateurs (dimension environ 2 cm), en verre ou revêtu de PTFE,
conservé dans le solvant utilisé pour l’extraction.
7.4 Ampoule à décanter, d’une capacité nominale de 1 000 ml, avec robinet en PTFE et bouchon en verre.
7.5 Erlenmeyer, d’une capacité nominale de 250 ml, avec bouchon en verre.
7.6 Appareil pour concentrer les éluats par évaporation, par exemple un évaporateur rotatif, à dépression
constante et réglable, avec un bain-marie à température régulée, ou un appareil d’entraînement utilisant de
l’azote gazeux.
7.7 Système à dépression pour l’extraction en phase solide, par exemple vacubox, boîte d’extraction.
7.8 Microseringues, de 500 µl et 1 000 µl par exemple.
7.9 Fiole de concentration, 100 ml (par exemple telle qu’illustrée à la Figure B.3).
7.10 Centrifugeuse à rotor, avec tubes à centrifuger (par exemple tels qu’illustrés à la Figure B.2) à fond
conique, de 50 ml.
7.11 Agitateur secoueur, à vitesse de rotation réglable.
7.12 Flacons en verre pour passeur d’échantillon, d’une capacité de 2 ml par exemple, munis d’un bouchon
en matériau inerte et d’un septum revêtu de PTFE.
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7.13 Flacons en verre, par exemple tubes à centrifuger, gradués (avec divisions de 0,1 ml), d’une capacité
nominale de 10 ml, avec bouchons en verre.
7.14 Chromatographe en phase gazeuse, avec détecteur par SM (EI).
7.15 Colonne capillaire à haute résolution et faible dégorgement pour CG (voir Annexe A).
7.16 Microfiltre, avec membrane hydrophile résistante au solvant, taille des pores 0,45 µm.
7.17 Pipettes Pasteur.
7.18 Cartouches en verre, contenant au moins 0,5 g de silice (voir 7.19).
NOTE Ces cartouches sont disponibles dans le commerce.
7.19 Silice, taille moyenne des particules d’environ 40 µm, chauffée à 450 °C pendant 3 h et conservée dans
un dessiccateur pour garantir une activité maximale.
NOTE Des cartouches de silice pré-remplies sont disponibles dans le commerce.
7.20 Billes de tamis moléculaire, diamètre des pores de 0,4 nm.
7.21 Laine de verre.
8 Échantillonnage
Recueillir l’échantillon dans une bouteille en verre coloré ayant un volume de 1 000 ml (7.2).
Lors du prélèvement d’eau potable au niveau d’un robinet d’alimentation en eau, prélever l’échantillon avant
que le robinet ne soit stérilisé pour le prélèvement bactériologique par un traitement à la flamme.
Remplir la bouteille jusqu’à l’épaulement (environ 950 ml). Déterminer le volume de l’échantillon à extraire
par pesée, avant l’extraction et après le vidage, avec une précision de ±5 g. Conserver l’échantillon à une
température de (3 ± 2) °C et à l’abri de la lumière jusqu’à l’extraction (voir aussi l’ISO 5667-3).
S’assurer que l’extraction est effectuée dans les limites du délai maximal de conservation, tel que spécifié dans
l’ISO 5667-3, afin d’éviter les pertes.
Il est généralement recommandé d’effectuer l’extraction dès que possible afin de réduire au minimum
l’adsorption éventuelle sur le verre qui pourrait poser un problème.
9 Mode opératoire
9.1 Généralités
La méthode d’extraction liquide-liquide ne doit pas être utilisée sur des échantillons contenant plus de 150 mg/l
de matières en suspension.
NOTE Des solvants volatils autres que l’hexane peuvent être utilisés s’il est prouvé que le taux de récupération est
équivalent ou supérieur (taux de récupération compris entre 70 % et 110 %).
9.2 Extraction
9.2.1 Préparation des échantillons et extraction
Ajouter une quantité précisément définie d’étalon interne (par exemple un volume contenant 50 ng) dissous
dans un solvant miscible à l’eau (6.4.2). Ajouter 25 ml d’hexane (6.2.1), introduire un barreau agitateur et
fermer le flacon avec un couvercle en PTFE ou fermer l’erlenmeyer (7.5) avec un bouchon en verre rodé.
Mélanger soigneusement l’échantillon à l’aide de l’agitateur magnétique (7.3) à la valeur de réglage maximale
pendant 60 min. Transférer l’échantillon dans une ampoule à décanter et laisser les phases se séparer pendant
au moins 5 min. Si une émulsion se forme pendant le processus d’extraction, la recueillir dans un tube à
centrifuger et la centrifuger (7.10), par exemple pendant 10 min à environ 3 000 r/min. Éliminer l’eau séparée
à l’aide d’une pipette Pasteur. Transférer l’extrait dans un erlenmeyer (7.5) et le sécher conformément à 9.2.2.
Pour les eaux usées et les eaux de surfaces, répéter deux fois le mode opératoire d’extraction. Transférer
l’échantillon de l’ampoule à décanter dans le récipient pour échantillon et ajouter 25 ml d’hexane (6.2.1).
Procéder comme indiqué ci-dessus.
Le mode opératoire d’extraction peut également être réalisé dans une ampoule à décanter (7.4) en utilisant
un agitateur secoueur (7.11) et un microséparateur (voir Annexe B). Rincer soigneusement la bouteille avec le
solvant d’extraction afin d’extraire les composés éventuellement adsorbés.
NOTE 1 D’autres solvants volatils peuvent aussi être utilisés s’il est prouvé que le taux de récupération est équivalent
ou supérieur (taux de récupération compris entre 70 % et 110 %).
NOTE 2 Pour l’extraction d’échantillons d’eaux usées et d’autres échantillons d’eau ayant des concentrations attendues
élevées de HAP, seulement 10 ml à 100 ml de l’échantillon homogène peuvent être transférés dans un erlenmeyer de
250 ml (7.5) et dilués à 200 ml avec de l’eau. Après l’ajout de 25 ml d’hexane (6.2.1), procéder comme indiqué ci-dessus.
9.2.2 Séchage de l’extrait
Transférer la couche d’hexane obtenue en 9.2.1 dans un erlenmeyer de 100 ml. Rincer l’ampoule ou le tube à
centrifuger avec 5 ml d’hexane et les ajouter à l’extrait total.
Sécher l’extrait avec environ 1,0 g de sulfate de sodium (6.1.1) pendant au moins 15 min, en agitant fréquemment
le récipient. L’extrait peut également être séché par filtration à travers le sulfate de sodium anhydre.
Décanter l’extrait séché dans une fiole de concentration (7.9). Rincer l’erlenmeyer deux fois avec 5 ml d’hexane
et les décanter aussi dans la fiole de concentration.
...