ISO 17294-2:2023
(Main)Water quality — Application of inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) — Part 2: Determination of selected elements including uranium isotopes
Water quality — Application of inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) — Part 2: Determination of selected elements including uranium isotopes
This document specifies a method for the determination of the elements aluminium, antimony, arsenic, barium, beryllium, bismuth, boron, cadmium, caesium, calcium, cerium, chromium, cobalt, copper, dysprosium, erbium, gadolinium, gallium, germanium, gold, hafnium, holmium, indium, iridium, iron, lanthanum, lead, lithium, lutetium, magnesium, manganese, mercury, molybdenum, neodymium, nickel, palladium, phosphorus, platinum, potassium, praseodymium, rubidium, rhenium, rhodium, ruthenium, samarium, scandium, selenium, silver, sodium, strontium, terbium, tellurium, thorium, thallium, thulium, tin, titanium, tungsten, uranium and its isotopes, vanadium, yttrium, ytterbium, zinc and zirconium in water (e.g. drinking water, surface water, ground water, waste water and eluates). Taking into account the specific and additionally occurring interferences, these elements can be determined in water and digests of water and sludge (e.g. digests of water as described in ISO 15587-1 or ISO 15587-2). The working range depends on the matrix and the interferences encountered. In drinking water and relatively unpolluted waters, the limit of quantification (LOQ) lies between 0,002 µg/l and 1,0 µg/l for most elements (see Table 1). The working range typically covers concentrations between several ng/l and mg/l depending on the element and specified requirements. The quantification limits of most elements are affected by blank contamination and depend predominantly on the laboratory air-handling facilities available on the purity of reagents and the cleanliness of glassware. The lower limit of quantification is higher in cases where the determination suffers from interferences (see Clause 5) or memory effects (see ISO 17294-1). Elements other than those mentioned in the scope can also be determined according to this document provided that the user of the document is able to validate the method appropriately (e.g. interferences, sensitivity, repeatability, recovery).
Qualité de l'eau — Application de la spectrométrie de masse avec plasma à couplage inductif (ICP-MS) — Partie 2: Dosage des éléments sélectionnés y compris les isotopes d'uranium
Le présent document spécifie une méthode de dosage des éléments suivants: aluminium, antimoine, argent, arsenic, baryum, béryllium, bismuth, bore, cadmium, césium, calcium, cérium, chrome, cobalt, cuivre, dysprosium, erbium, étain, fer, gadolinium, gallium, germanium, hafnium, holmium, indium, iridium, lanthane, lithium, lutécium, magnésium, manganèse, mercure, molybdène, néodyme, nickel, or, palladium, phosphore, platine, plomb, potassium, praséodyme, rubidium, rhénium, rhodium, ruthénium, samarium, scandium, sélénium, sodium, strontium, terbium, tellure, thorium, thallium, thulium, titane, tungstène, uranium et ses isotopes, vanadium, yttrium, ytterbium, zinc et zirconium, ainsi que pour le dosage de ces éléments dans l’eau (par exemple l’eau potable, l’eau de surface, l’eau souterraine, les eaux usées et les éluats). Compte tenu des interférences spécifiques et non spécifiques, ces éléments peuvent être dosés dans l’eau et des minéralisats d’eau et de boues (par exemple des minéralisats d’eau tels que décrits dans l’ISO 15587‑1 ou l’ISO 15587‑2). La gamme de travail dépend de la matrice et des interférences rencontrées. Dans l’eau potable et dans les eaux relativement peu polluées, la limite de quantification (LOQ) est comprise entre 0,002 µg/l et 1,0 µg/l pour la plupart des éléments (voir Tableau 1). Selon l’élément concerné et les exigences spécifiées, la gamme de travail couvre généralement les concentrations comprises entre plusieurs ng/l et plusieurs mg/l. Les limites de quantification de la plupart des éléments sont influencées par la contamination du blanc et dépendent, dans une large mesure, des installations de traitement de l’air dont dispose le laboratoire, ainsi que de la pureté des réactifs et de la propreté de la verrerie. La limite inférieure de quantification est plus élevée dans les cas où le dosage est susceptible d’être soumis à des interférences (voir Article 5) ou en cas d’effets mémoire (voir ISO 17294‑1). Des éléments autres que ceux mentionnés dans le domaine d’application peuvent également être dosés conformément au présent document sous réserve que l’utilisateur du document soit en mesure de valider la méthode convenablement (par exemple, interférences, sensibilité, répétabilité, rendement).
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 17294-2
Third edition
2023-10
Water quality — Application of
inductively coupled plasma mass
spectrometry (ICP-MS) —
Part 2:
Determination of selected elements
including uranium isotopes
Qualité de l'eau — Application de la spectrométrie de masse avec
plasma à couplage inductif (ICP-MS) —
Partie 2: Dosage des éléments sélectionnés y compris les isotopes
d'uranium
Reference number
© ISO 2023
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Published in Switzerland
ii
Contents Page
Foreword .iv
1 Scope . 1
2 Normative references . 2
3 Terms, definitions and symbols . 3
3.1 Terms and definitions . 3
3.2 Symbols . 6
4 Principle . 7
5 Interferences . 7
5.1 General . 7
5.2 Spectral interferences . 9
5.2.1 General . 9
5.2.2 Isobaric elemental . 9
5.2.3 Polyatomic interferences . 9
5.3 Non-spectral interferences . 10
6 Reagents .11
7 Apparatus .14
8 Sampling .15
9 Sample pre-treatment .16
9.1 Determination of the mass concentration of dissolved elements without digestion . 16
9.2 Determination of the total mass concentration after digestion . 16
10 Procedure .17
10.1 General . 17
10.2 Calibration of the ICP-MS system . 17
10.3 Measurement of the matrix solution for evaluation of the correction factors . 17
10.4 Measurement of the samples . 18
11 Calculation .18
12 Test report .18
Annex A (normative) Determination of the mass concentration of uranium isotopes .20
Annex B (informative) Description of the matrices of the samples used for the
interlaboratory trial .29
Annex C (informative) Performance data .32
Bibliography .35
iii
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the
different types of ISO document should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
ISO draws attention to the possibility that the implementation of this document may involve the use
of (a) patent(s). ISO takes no position concerning the evidence, validity or applicability of any claimed
patent rights in respect thereof. As of the date of publication of this document, ISO had not received
notice of (a) patent(s) which may be required to implement this document. However, implementers are
cautioned that this may not represent the latest information, which may be obtained from the patent
database available at www.iso.org/patents. ISO shall not be held responsible for identifying any or all
such patent rights.
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to
the World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see
www.iso.org/iso/foreword.html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 147, Water quality, Subcommittee
SC 2, Physical, chemical and biochemical methods, in collaboration with the European Committee for
Standardization (CEN) Technical Committee CEN/TC 230, Water analysis, in accordance with the
Agreement on technical cooperation between ISO and CEN (Vienna Agreement).
This third edition cancels and replaces the second edition (ISO 17294-2:2016), which has been
technically revised.
The main changes are as follows:
— with the incorporation of mercury in the previous edition, mercury has now been excluded as a
hydrolysable and has now become a non-hydrolysable element because it was not in line with the
other existing standards for the determination of mercury;
— the addition of a modifier has been clarified;
— titanium has been added to the scope.
A list of all parts in the ISO 17294 series can be found on the ISO website.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www.iso.org/members.html.
iv
INTERNATIONAL STANDARD ISO 17294-2:2023(E)
Water quality — Application of inductively coupled plasma
mass spectrometry (ICP-MS) —
Part 2:
Determination of selected elements including uranium
isotopes
WARNING — Persons using this document 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.
IMPORTANT — It is absolutely essential that tests, conducted in accordance with this document,
be carried out by suitably qualified staff.
1 Scope
This document specifies a method for the determination of the elements aluminium, antimony, arsenic,
barium, beryllium, bismuth, boron, cadmium, caesium, calcium, cerium, chromium, cobalt, copper,
dysprosium, erbium, gadolinium, gallium, germanium, gold, hafnium, holmium, indium, iridium, iron,
lanthanum, lead, lithium, lutetium, magnesium, manganese, mercury, molybdenum, neodymium, nickel,
palladium, phosphorus, platinum, potassium, praseodymium, rubidium, rhenium, rhodium, ruthenium,
samarium, scandium, selenium, silver, sodium, strontium, terbium, tellurium, thorium, thallium,
thulium, tin, titanium, tungsten, uranium and its isotopes, vanadium, yttrium, ytterbium, zinc and
zirconium in water (e.g. drinking water, surface water, ground water, waste water and eluates).
Taking into account the specific and additionally occurring interferences, these elements can be
determined in water and digests of water and sludge (e.g. digests of water as described in ISO 15587-1
or ISO 15587-2).
The working range depends on the matrix and the interferences encountered. In drinking water and
relatively unpolluted waters, the limit of quantification (L ) lies between 0,002 µg/l and 1,0 µg/l for
OQ
most elements (see Table 1). The working range typically covers concentrations between several ng/l
and mg/l depending on the element and specified requirements.
The quantification limits of most elements are affected by blank contamination and depend
predominantly on the laboratory air-handling facilities available on the purity of reagents and the
cleanliness of glassware.
The lower limit of quantification is higher in cases where the determination suffers from interferences
(see Clause 5) or memory effects (see ISO 17294-1).
Elements other than those mentioned in the scope can also be determined according to this document
provided that the user of the document is able to validate the method appropriately (e.g. interferences,
sensitivity, repeatability, recovery).
Table 1 — Lower limits of quantification for unpolluted water
Isotope Isotope Isotope
a a a
Element L Element L Element L
OQ OQ OQ
often used often used often used
µg/l µg/l µg/l
107 178 102
Ag 0,5 Hf Hf 0,1 Ru Ru 0,1
Ag Hg 0,05
109 121
Ag 0,5 Hg Sb 0,2
Hg 0,1 Sb
27 165 123
Al Al 1 Ho Ho 0,1 Sb 0,2
75 c 115 45
As As 0,1 In In 0,1 Sc Sc 5
197 193 77 c
Au Au 0,5 Ir Ir 0,1 Se 1
10 39 78 c
B 1 K KC 5 Se Se 0,1
B
11 139 82
B 1 La La 0,1 Se 1
137 6 147
Ba 3 Li 10 Sm Sm 0,1
Ba Li
138 7 118
Ba 0,5 Li 1 Sn 1
Sn
9 175 120
Be Be 0,1 Lu Lu 0,1 Sn 1
209 24 86
Bi Bi 0,5 Mg 1 Sr 0,5
Mg Sr
43 25 88
Ca 100 Mg 10 Sr 0,3
44 55 159
Ca Ca 50 Mn Mn 0,1 Tb Tb 0,1
40 95 126
Ca 10 Mo 0,5 Te Te 2
Mo
111 98 232
Cd 0,1 Mo 0,3 Th Th 0,1
Cd
114 23 203
Cd 0,5 Na Na 10 Tl 0,2
Tl
Tl 0,1
Ti 10
140 146
Ce Ce 0,1 Nd Nd 0,1
Ti Ti 1
Ti 10
59 58 169
Co Co 0,2 Nic 0,1 Tm Tm 0,1
Ni
52 c 60 238
Cr 0,1 Nic 0,1 U 0,1
Cr
53 31 235 −4
Cr 5 P P 5 U U 1,10
133 206 b 234 −5
Cs Cs 0,1 Pb 0,2 U 1,10
63 207 b 51 c
Cu 0,1 Pb Pb 0,2 V V 0,1
Cu
65 208 b 182
Cu 0,1 Pb 0,1 W 0,3
W
163 108 184
Dy Dy 0,1 Pd Pd 0,5 W 0,3
166 141 89
Er Er 0,1 Pr Pr 0,1 Y Y 0,1
56 c 195 172
Fe Fe 5 Pt Pt 0,5 Yb 0,2
Yb
69 85 174
Ga 0,3 Rb Rb 0,1 Yb 0,2
Ga
71 185 64
Ga 0,3 Re 0,1 Zn 1
Re
157 187 66
Gd 0,1 Re 0,1 Zn Zn 1
Gd
158 103 68
Gd 0,1 Rh Rh 0,1 Zn 1
74 101 90
Ge Ge 0,3 Ru Ru 0,2 Zr Zr 0,2
a
Depending on the instrumentation, significantly lower limits can be achieved.
b 206 207 208
Lead (Pb) is reported as the sum of the signal intensities of Pb, Pb and Pb.
c
These limits are achieved by the use of a collision/reaction cell.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For
undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 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 8466-1, Water quality — Calibration and evaluation of analytical methods — Part 1: Linear calibration
function
ISO 15587-1, Water quality — Digestion for the determination of selected elements in water — Part 1:
Aqua regia digestion
ISO 15587-2, Water quality — Digestion for the determination of selected elements in water — Part 2:
Nitric acid digestion
ISO/IEC 17025, General requirements for the competence of testing and calibration laboratories
ISO 17294-1:2004, Water quality — Application of inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-
MS) — Part 1: General guidelines
3 Terms, definitions and symbols
3.1 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 17294-1 and the following
apply.
ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at https:// www .electropedia .org/
3.1.1
analyte
element to be determined
3.1.2
background
N
counts for a given mass in the blank solution
Note 1 to entry: Background is expressed in Counts.
3.1.3
blank calibration solution
solution prepared in the same way as the calibration solution (3.1.4) but leaving out the analyte (3.1.1)
3.1.4
calibration solution
solution used to calibrate the instrument, prepared from a stock solution(s) (3.1.24) or from a certified
standard
3.1.5
determination
entire process from preparing the test sample solution (3.1.26) up to and including the measurement
and calculation of the final result (3.1.22)
3.1.6
expanded uncertainty
U
product of the standard uncertainty, u(C), and the coverage factor, k, with k = 1, 2,…, as follows:
U = k · u(C)
Note 1 to entry: Expanded uncertainty is expressed in the unit of the quantity C.
3.1.7
instrument detection limit
L
DI
smallest concentration that can be detected with a defined statistical probability using a contaminant-
free instrument and a blank calibration solution (3.1.3)
Note 1 to entry: It is the lowest value that can be measured by the instrument in the most optimal set up and is
determined by three times the standard deviation obtained with 10 replicates of the blank.
Note 2 to entry: Instrument detection limit is expressed in µg/l.
3.1.8
instrumental limit of quantification
L
OQ,ins
limit of quantification (3.1.13) expressed in counts for the chosen m/z, due to the blank and the
instrument
Note 1 to entry: Instrumental limit of quantification is expressed in µg/l.
3.1.9
internal standard correction factor
c
int
sample matrix effect correction when an internal standard is added to the sample
3.1.10
internal standard mass
m
T
mass of the isotope dilution tracer added
Note 1 to entry: Internal standard mass is expressed in µg.
3.1.11
laboratory sample
sample as prepared for sending to the laboratory and intended for inspection or testing
[SOURCE: ISO 6206:1979, 3.2.10]
3.1.12
limit of application
L
OA
lowest or highest concentration of an analyte (3.1.1) that can be determined with a defined level of
accuracy and precision (3.1.18)
Note 1 to entry: Limit of application is expressed in µg/l.
3.1.13
limit of quantification
L
OQ
value determined by 10 times the standard deviation obtained with 10 replicates of the blank
Note 1 to entry: Limit of quantification is expressed in µg/l.
3.1.14
linearity
functional relationship between the indicated values and the content
3.1.15
mass concentration
C
mass of analyte (3.1.1) per unit volume of the sample
Note 1 to entry: Mass concentration is expressed in µg/l.
3.1.16
mass concentration of the internal standard solution
C
T
mass of internal standard element per unit volume of the internal standard solution
3.1.17
optimization solution
solution serving for mass calibration and for the optimization of the apparatus conditions
EXAMPLE Adjustment of maximal sensitivity (3.1.23) with respect to minimal oxide formation rate and
minimal formation of doubly charged ions.
3.1.18
precision
closeness of agreement between independent test results (3.1.22) obtained under stipulated conditions
Note 1 to entry: Precision depends only on the distribution of random errors and does not relate to the true value
or the specified value.
[SOURCE: ISO 5725-1:2023, 3.12, modified — Notes 2 and 3 to entry have been deleted.]
3.1.19
pure chemical
chemical with the highest available purity and known stoichiometry and for which the content of
analyte (3.1.1) and contaminants is known with an established degree of certainty
3.1.20
repeatability
r
precision (3.1.18) under repeatability conditions
[SOURCE: ISO 5725-1:2023, 3.13, modified — the symbol "r" has been added and Note 1 to entry has
been deleted.]
3.1.21
reproducibility
R
precision (3.1.18) under reproducibility conditions
[SOURCE: ISO 5725-1:2023, 3.18, modified — the symbol "R" has been added, and Notes 1 and 2 to entry
have been deleted.]
3.1.22
result
outcome of a measurement
Note 1 to entry: The result is typically calculated as mass concentration (C) (3.1.15), expressed in µg/l or mg/l.
3.1.23
sensitivity
S
ratio of the variation of the magnitude of the signal (ΔI) to the corresponding variation in the
concentration of the analyte (3.1.1) (ΔC) expressed by Formula (1):
ΔI
S= (1)
ΔC
3.1.24
stock solution
solution with accurately known analyte (3.1.1) concentration(s), prepared from pure chemicals (3.1.19)
Note 1 to entry: Stock solutions are reference materials as explained in ISO Guide 30.
3.1.25
test sample
sample prepared from the laboratory sample (3.1.11), for example, by grinding or homogenizing
3.1.26
test sample solution
solution prepared with the fraction (test portion) of the test sample (3.1.25) according to the appropriate
specifications, such that it can be used for the envisaged measurement
Note 1 to entry: Mass concentration of the internal standard solution (3.1.16) is expressed in µg/l.
3.2 Symbols
K coverage factor
N raw counts
N counts calculated when using isotopic dilution Counts
dl
N net counts (N−N ), N = a·C+b Counts
net 0 net
where
−1
a is the regression line slope, expressed in Counts.µg ·l;
b is the coordinate at the origin of the regression line, expressed in Counts
r measured isotopic ratio Counts
R true isotopic ratio
s blank standard deviation
N0
T isotope distribution in the standard solution of U (used for isotopic dilution)
unit of the
u(C) standard uncertainty associated with the measurement result
quantity C
V volume of the sample l
Α bias per unit mass
Β fractionation coefficient deviation
4 Principle
When applying this document, it is necessary in each case, depending on the range to be tested,
to determine if and to what extent additional conditions shall be established. Guidance is given in
ISO 17294-1.
Multi-element determination of selected elements, including uranium isotopes, by inductively coupled
plasma mass spectrometry (ICP-MS) consists of the following steps:
— introduction of a measuring solution into a radiofrequency plasma (e.g. by pneumatic nebulization)
where energy transfer processes from the plasma cause desolvation, decomposition, atomization
and ionization of elements;
— as an additional option, collision or reaction cell technology may be used to overcome several
interferences (see 5.1);
— extraction of the ions from plasma through a differentially pumped vacuum interface with integrated
ion optics and separation on the basis of their mass-to-charge ratio by a mass spectrometer (for
instance, a quadrupole MS);
— transmission of the ions through the mass separation unit (for instance, a quadrupole) and detection,
usually by a continuous dynode electron multiplier assembly, and ion information processing by a
data handling system;
— quantitative determination after calibration with suitable calibration solutions.
The relationship between signal intensity and mass concentration is usually a linear one over a broad
range (usually over more than several orders of magnitude).
The method used for the determination of uranium isotopes is described in Annex A.
With instruments equipped with a magnetic sector field, higher mass resolution spectra can be
obtained. This can help to separate isotopes of interest from interfering species.
5 Interferences
5.1 General
In certain cases, isobaric and non-isobaric interferences can occur. The most important interferences
in this respect are coinciding masses and physical interferences from the sample matrix. For more
detailed information, see ISO 17294-1.
Common isobaric interferences are given in Table 2 (for additional information, see ISO 17294-1). It is
recommended that different isotopes of an element be determined in order to select an isotope that does
not suffer from interference. If there are none that meet this requirement, a mathematical correction
shall be applied. For the determination of uranium isotopes, the specific procedure detailed in Annex A
shall be followed.
Small drifts or variations in intensities should be corrected by the application of the internal standard
correction. In general, in order to avoid physical and spectral interferences, the mass concentration of
dissolved matter (salt content) should not exceed 2 g/l (corresponding to a conductivity of less than
2 700 µS/cm).
NOTE With the use of collision and reaction cell technology, it is possible to overcome several interferences.
As the various options and parameters of those techniques cannot be described in detail in this document, the
user is responsible for demonstrating that the chosen approach is fit for purpose and achieves the necessary
performance.
Table 2 — Important isobaric and polyatomic interferences
Inter-element interferences caused by
Element Isotope Interferences caused by polyatomic ions
isobars and doubly charged ions
Ag — ZrO
Ag
Ag — NbO, ZrOH
As As — ArCl, CaCl
Au Au — TaO
B — —
B
B — BH
138 + +
Ba Ba La , Ce —
9 18
Be Be — O
43 2+
Ca Sr CNO
Ca
44 2+
Ca Sr COO
Cd — MoO, MoOH, ZrOH
Cd
114 +
Cd Sn MoO, MoOH
Co Co — CaO, CaOH, MgCl
Cr — ArO, ArC, ClOH
Cr
53 +
Cr Fe ClO, ArOH,
Cu — ArNa, POO, MgCl
Cu
Cu — SOOH
Eu — BaO
Eu
Eu — BaO
54 37 16 1 40 14
Fe — Cl O H, Ar N
56 40 16 40 16
Fe Fe — Ar O, Ca O
57 40 16 1 40 16 1 40 17
Fe — Ar O H, Ca O H, Ar O
69 2+
Ga Ga Ba CrO, ArP, ClOO
74 +
Ge Ge Se ArS, ClCl
201 184 17
Hg — W O
Hg
202 186 16
Hg — W O
115 +
In In Sn —
Ir Ir — HfO
Mg — CC
Mg
Mg — CC
Mn Mn — NaS, ArOH, ArNH
98 +
Mo Mo Ru —
58 +
Ni Fe CaO, CaN, NaCl, MgS
Ni
Ni — CaO, CaOH, MgCl, NaCl
108 +
Pd Pd Cd MoO, ZrO
Pt Pt — HfO
187 +
Re Re Os —
102 +
Ru Ru Pd —
123 +
Sb Sb Te —
Sc Sc — COO, COOH
Se — CaCl, ArCl, ArArH
78 +
Se Se Kr ArAr, CaCl
82 +
Se Kr HBr
120 +
Sn Sn Te —
V V — ClO, SOH, ClN, ArNH
NOTE In the presence of elements in high mass concentrations, interferences can be caused by the formation of polyatoms or doubly charged ions
which are not listed in this table.
TTaabbllee 22 ((ccoonnttiinnueuedd))
Inter-element interferences caused by
Element Isotope Interferences caused by polyatomic ions
isobars and doubly charged ions
47 2+
Ti Zr NO , PO, SiO, CCl, SNH, SiOH, SN, N , NO H
2 2 2
Ti
Ti — SOH
184 +
W W Os —
64 +
Zn Ni AlCl, SS, SOO, CaO
66 2+
Zn Zn Ba PCl, SS, FeC, SOO
68 2+ 2+
Zn Ba , Ce FeN, PCl, ArS, FeC, SS, ArNN, SOO
NOTE In the presence of elements in high mass concentrations, interferences can be caused by the formation of polyatoms or doubly charged ions
which are not listed in this table.
5.2 Spectral interferences
5.2.1 General
For more detailed information on spectral interferences, see ISO 17294-1:2004, 6.2.
5.2.2 Isobaric elemental
Isobaric elemental interferences are caused by isotopes of different elements of the same nominal
mass-to-charge ratio and which cannot be separated due to an insufficient resolution of the mass
114 114
spectrometer in use (e.g. Cd and Sn).
Element interferences from isobars can be corrected for taking into account the influence from the
interfering element (see Table 3). In this case, the isotopes used for correction shall be determinable
without any interference and with sufficient precision. Possible proposals for correction are often
included in the instrument software.
Table 3 — Examples of suitable isotopes with their relative atomic masses and formulae for
correction
Element Recommended isotope and inter-element correction
75 77 82 77 78
As As −3,127 ( Se – 0,815 Se) or −3,127 ( Se + 0,322 0 Se)
138 139 140
Ba Ba −0,000 900 8 La – 0,002 825 Ce
114 118
Cd Cd −0,026 84 Sn
74 82
Ge Ge −0,138 5 Se
115 118
In In −0,014 86 Sn
98 101
Mo Mo −0,110 6 Ru
58 54
Ni Ni −0,048 25 Fe
208 207 206
Pb Pb + Pb + Pb
120 125
Sn Sn −0,013 44 Te
51 53 52
V V −3,127 ( Cr −0,113 4 Cr)
184 189
W W −0,001 242 Os
NOTE When using collision or reaction cell technology, some of these interferences can be
overcome.
5.2.3 Polyatomic interferences
Polyatomic ions are formed by coincidence of plasma gas components, reagents and sample matrix
75 40 35 40 35
(e.g. interference of the relative mass As by Ar Cl and Ca Cl). Examples of correction formulae
are given in Table 3 and information on the magnitude of interferences are stated in Table 4. This
interference is of particular relevance for several elements (e.g. As, Cr, Se, V). It is recommended that
the analyst checks the magnitude of this interference regularly.
In the case of mathematical corrections, it shall be taken into account that the magnitude of interference
depends both on the plasma adjustment (e.g. oxide formation rate) and on the mass concentration of the
interfering element, which is usually a variable component of the sample solution.
5.3 Non-spectral interferences
For detailed information on non-spectral interferences, see ISO 17294-1:2004, 6.3.
Table 4 — Important interferences by solutions of
Na, K, Ca, Mg, Cl, S, P (ρ = 100 mg/l) and Ba (ρ = 1 000 µg/l)
a
Element Isotope Simulated mass concentration Type of interference
µg/l
As As 1,0 ArCl
Co Co 0,2 to 0,8 CaO, CaOH
1,0 ClOH
Cr
Cr 1,0 ArC
Cr 5,0 ClO
1,0 to 3,0 ArNa
Cu
1,0 to 1,6 POO
Cu 2,0 ArMg
Cu 2,0 POO
2,0 SOOH
2+
1,0 to 25 Ba
Ga 0,3 ArP
Ga
1,0 ClOO
Ga 0,2 to 0,6 ArP
0,3 ClCl
Ge Ge
0,3 ArS
3,0 KO
Mn Mn 3,0 NaS
3,0 NaS
Ni 2,5 CaO, CaN
Ni
Ni 3 to 12 CaO, CaOH
Se Se 10 ArCl
1 to 5 ClO, ClN
V V
1,0 SOH
7 ArMg
3 CaO
Zn
8 SS, SOO
1 POOH
2+
2,0 ArMgBa
Zn
5 SS, SOO
Zn
4 PCl
2+
2 Ba
50 ArS, SS, SOO
Zn
2+
4 Ba
a
Indicates the magnitude of interference without corrective measures. Users should check the interferences and decide how to reduce
or eliminate them (e.g. by use of collision or reaction cell technology).
6 Reagents
For the determination of elements at trace and ultra-trace levels, the reagents shall be of adequate
purity. The concentration of the analyte or interfering substances in the reagents and the water should
be negligible compared to the lowest concentration to be determined.
For preservation and digestion, nitric acid should be used to minimize interferences by polyatoms.
For uranium isotopes concentration determination, see Annex A.
6.1 Water, demineralized.
6.2 Nitric acid, ρ(HNO ) = 1,4 g/ml.
NOTE Nitric acid is available both as ρ(HNO ) = 1,40 g/ml [w(HNO ) = 650 g/kg] and ρ(HNO ) = 1,42 g/ml
3 3 3
[w(HNO ) = 690 g/kg]. Both are suitable for use in this method provided that there is minimal content of the
analytes of interest.
6.3 Hydrochloric acid, ρ(HCl) = 1,16 g/ml.
6.4 Hydrochloric acid, c(HCl) = 0,2 mol/l.
6.5 Sulfuric acid, ρ(H SO ) = 1,84 g/ml.
2 4
6.6 Hydrogen peroxide, w(H O ) = 30 %.
2 2
NOTE Hydrogen peroxide is often stabilized with phosphoric acid.
6.7 Element stock solutions, ρ = 1 000 mg/l each of Ag, Al, As, Au, B, Ba, Be, Bi, Ca, Cd, Ce, Co, Cr, Cs,
Cu, Dy, Er, Eu, Fe, Ga, Gd, Ge, Hf, Hg, Ho, In, Ir, K, La, Li, Lu, Mg, Mn, Mo, Na, Nd, Ni, P, Pb, Pd, Pr, Pt, Rb, Re,
Rh, Ru, Sb, Sc, Se, Sm, Sn, Sr, Tb, Te, Th, Tl, Tm, U, V, W, Y, Yb, Zn and Zr.
Both single-element stock solutions and multi-element stock solutions with adequate specification
stating the acid used and the preparation technique are commercially available. Element stock solutions
with different concentrations of the analytes (e.g. 2 000 mg/l or 10 000 mg/l) are also allowed.
These solutions are considered to be stable for more than one year, but in reference to guaranteed
stability, the recommendations of the manufacturer should be considered.
− 3− 2−
6.8 Anion stock solutions, ρ = 1 000 mg/l each of Cl , PO , SO .
4 4
Prepare these solutions from the respective acids. The solutions are also commercially available. Anion
stock solutions with different concentrations of the analytes (e.g. 100 mg/l) are also allowed.
These solutions are considered to be stable for more than one year, but in reference to guaranteed
stability, the recommendations of the manufacturer should be considered.
6.9 Multi-element standard solutions.
Depending on the scope, different multi-element standard solutions can be necessary. In general, when
combining multi-element standard solutions, their chemical compatibility and the possible hydrolysis of
the components shall be regarded. Care shall be taken to prevent chemical reactions (e.g. precipitation).
The examples given in 6.9.1 and 6.9.2 also consider the different sensitivities of various mass
spectrometers.
The multi-element standard solutions are considered to be stable for several months, if stored in the
dark.
This does not apply to multi-element standard solutions that are prone to hydrolysis, in particular,
solutions of Bi, Mo, Sn, Sb, Te, W, Hf and Zr.
NOTE Mercury (Hg) standard solutions can also be stabilized with HCl; therefore, one of the procedures
described in 6.9.1 o 6.9.2 can be used depending on the preservation of the samples with either HNO or HCl.
In reference to guaranteed stability of all standard solutions, refer to the recommendations of the
manufacturer.
6.9.1 Multi-element standard solution A, for example, consisting of the following:
— ρ(As, Se) = 20 mg/l;
— ρ(Ag, Al, B, Ba, Be, Bi, Ca, Cd, Ce, Co, Cr, Cs, Cu, Fe, La, Li, Mg, Mn, Ni, Pb, Rb, Sr, Th, Tl, U, V
and Zn) = 10 mg/l.
— option: ρ(Hg) = 1 mg/l;
Transfer with a pipette 20 ml of each element stock solution (As, Se) (6.7) and 10 ml of each element
stock solution (Ag, Al, B, Ba, Be, Bi, Cd, Ce, Co, Cr, Cs, Cu, Fe, La, Li, Mn, Ni, Pb, Rb, Sr, Th, Tl, U, V and
Zn) (6.7) and 1 ml of stock solution (Hg) (6.7) into a 1 000 ml volumetric flask.
Add 10 ml of nitric acid (6.2).
Bring to volume with water (6.1) and transfer to a suitable storage bottle.
Multi-element standard solutions with more elements can be used provided that it is verified that these
solutions are stable and no chemical reactions occur. This shall be checked again a few days after the
first use (sometimes precipitation can occur after preparation).
6.9.2 Multi-element standard solution B, for example, consisting of the following:
— ρ(Au, Mo, Sb, Sn, W, Zr) = 5 mg/l.
— option: ρ(Hg) = 1 mg/l;
Transfer with a pipette 2,5 ml of each element stock solution (Au, Mo, Sb, Sn, W, Zr) and 0,5 ml of stock
solution (Hg) (6.7) into a 500 ml volumetric flask.
Add 40 ml of hydrochloric acid (6.3).
Bring to volume with water (6.1) and transfer to a suitable storage bottle.
6.9.3 Reference-element solution (internal standard solution).
The choice of elements for the reference-element solution depends on the analytical problem. Solutions
of these elements should cover the mass range of interest. The concentrations of these elements in the
sample should be negligibly low. The elements In, Lu, Re, Rh and Y have been found suitable for this
purpose. Other elements can also be used, depending on the purpose of the analysis, such as stable Bi
and Tl.
For example, ρ(Y, Re) = 5 mg/l reference-element solution can be used.
Transfer with a pipette 5 ml of each element stock solution (Y, Re) (6.7) into a 1 000 ml volumetric flask.
Add 10 ml of nitric acid (6.2).
Bring to volume with water (6.1) and transfer to a suitable storage bottle. The reference element
solution can be added to all sample solutions or added to the diluent before the nebulizer.
For the determination of mercury (Hg), it is recommended to add a gold (Au) solution in diluted HCl
to the reference-element solution to allow a final concentration of at least 50 µg/l in the solution to be
measured [ρ(Au) ≥ 50 µg/l].
6.10 Multi-element calibration solutions.
Choose the mass concentrations of the calibration solutions to allow for a sufficient precision and
reproducibility and ensure that the working range is covered.
The stability of the calibration solutions should be checked regularly. Due to their rather low respective
mass concentrations, they should be replaced by freshly prepared solutions at least every month or
more frequently for elements which are prone to hydrolysis. In special cases, daily preparation is
necessary. The user has to determine the maximum stability period of the calibration solutions.
Transfer the calibration solution(s) A (6.10.1) and B (6.10.2) to suitable storage bottles.
If the determination is carried out after previous digestion (9.2), the matrix of the calibration solution(s)
A (6.10.1) and B (6.10.2) below shall be adjusted to that of the digests after dilution, where appropriate.
The working range in general can cover the range of 0,1 µg/l to 50 µg/l or a part of this.
6.10.1 Multi-element calibration solution(s) A.
Prepare the calibration solution(s) A that cover the required working range by diluting the multi-
element standard solution A (see 6.9.1). Add sufficient nitric acid (6.2) and other acids, if required,
per litre to matrix match with prepared sample solutions and bring up to volume with water (6.1). If
necessary, add the reference-element solution (6.9.3) to a concentration of, for example, 50 µg/l of the
reference-element, before bringing up to volume.
6.10.2 Multi-element calibration solution(s) B.
Prepare the calibration solution(s) B that cover the required working range by diluting the multi-
element standard solution B (6.9.2). Add sufficient hydrochloric acid (6.3) and other acids, if required,
per litre to matrix match with prepared sample solutions and bring up to volume with water (6.1). If
necessary, add the reference-element solution (6.9.3) to a concentration of, for example, 50 µg/l of the
reference-element, before bringing up to volume.
NOTE The measurement of gold (Au) is interrupted in case gold (Au) is added as a stabilizer for mercury (Hg)
according to 6.9.3.
6.11 Blank calibration solutions.
High demands shall be set concerning the purity. The user should ensure that the background levels of
the analytes are not significant to the results of the analysis.
6.11.1 Blank calibration solution A.
Add a sufficient volume of nitric acid (6.2) and other acids, if required to matrix match with prepared
sample solutions, to a volumetric flask made, for example, from perfluoroalkoxy (PFA) or hexafluoro-
ethene propene (FEP) and bring to volume with water (6.1). If necessary, add reference-element
solution (6.9.3) to a concentration of, for example, 50 µg/l of the reference-element, before bringing up
to volume.
If the determination is carried out after previous digestion (9.2), the matrix of the blank calibration
solution A shall be adjusted to that of the digests.
6.11.2 Blank calibration solution B.
Add a sufficient volume of hydrochloric acid (6.3) and other acids, if required to matrix match with
prepared sample solutions, to a volumetric flask made, for example, from PFA or FEP and bring to
volume with water (6.1). If necessary, add reference-element solution (6.9.3) to a concentration of, for
example, 50 µg/l of the reference-element, before bringing up to volume.
If the determination is carried out after previous digestion (9.2), the matrix of the blank calibration
solution B shall be adjusted to that of the digests.
NOTE The measurement of gold (Au) is interrupted in case gold (Au) is added as a stabilizer for mercury (Hg)
according to 6.9.3.
6.12 Optimization solution.
The optimization solution serves for mass calibration and for optimization of the apparatus conditions,
for example, adjustment of maximal sensitivity with respect to minimal oxide formation rate and
minimal formation of doubly charged ions.
It should contain elements covering the entire mass range, as well as elements prone to a high oxide
formation rate or to the formation of doubly charged ions. For example, an optimization solution
containing Mg, Cu, Rh, In, Ba, La, Ce, U and Pb is suitable. Li, Be and Bi are less suitable because they
tend to cause memory effects.
The mass concentrations of the elements used for optimization should be chosen to allow count rates
of more than 10 000 counts/s.
For further information, see general remarks in ISO 17294-1.
6.13 Matrix solution.
The matrix solutions serve to determine the correction factors for the corresponding formulae. High
demands are made concerning the purity of the basic reagents due to the high mass concentrations. The
user should ensure that the background levels of the analytes in the matrix solution are not significant
to the results of the analysis. The composition can be as follows but can contain additional analytes:
— ρ(Ca) = 200 mg/l;
−
— ρ(Cl ) = 300 mg/l;
3−
— ρ(PO ) = 25 mg/l;
2−
— ρ(SO ) = 100 mg/l.
−
Pipette 200 ml of element stock solution (Ca) (6.7), 300 ml of anion stock solution (Cl ) (6.8), 25 ml
3− 2−
of anion stock solution (PO ) (6.8) and 100 ml of anion stock solution (SO ) (6.8) to a 1 000 ml
4 4
volumetric flask.
Add 10 ml of nitric acid (6.2).
Bring to volume with water (6.1) and transfer to a suitable storage bottle.
The reaction or collision cell technology can replace the use of the matrix solution. This shall be
validated accordingly by the user of this document.
7 Apparatus
The stability of sample and measuring and calibration solutions depends to a high degree on
the container material. The material shall be checked according to the specific purpose. For the
determination of elements in a very low concentration range, glass or polyvinyl chloride (PVC) should
not be used. Instead, it is recommended to use PFA, FEP or quartz containers, cleaned with hot,
concentrated nitric acid in a closed system. For the determination of elements in a higher concentration
range, high density polyethene (HDPE) or polytetrafluoroethene (PTFE) containers are also allowed
for the collection of samples.
Immediately before use, all glassware should be washed thoroughly with diluted nitric acid [e.g.
w(HNO ) = 10 %], and then rinsed several times with water (6.1).
The use of piston pipettes is permitted and also enables the preparation of lower volumes of calibration
solutions. The application of dilutors is also allowed. Mind that contaminated consumables like pipette
tips, disposable vessels and filters can lead to increased blank levels and increase the uncertainty of the
analytical result.
For more detailed information on the instrumentation, see ISO 17294-1:2004, Clause 5.
7.1 Mass spectrometer.
A mass spectrometer with ICP suitable for multi-element and isotope analysis is required. The
spectrometer should be capable of scanning a mass range from 5 m/z [arbitrary mass unit (AMU)]
to 240 m/z (AMU) with a resolution of at least 1 m/z peak width at 5 % of peak height (where m is
the relative mass of an atom species and z is the charge number). The instrument can be fitted with a
conven
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 17294-2
Troisième édition
2023-10
Qualité de l'eau — Application de la
spectrométrie de masse avec plasma à
couplage inductif (ICP-MS) —
Partie 2:
Dosage des éléments sélectionnés y
compris les isotopes d'uranium
Water quality — Application of inductively coupled plasma mass
spectrometry (ICP-MS) —
Part 2: Determination of selected elements including uranium
isotopes
Numéro de référence
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CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: +41 22 749 01 11
E-mail: copyright@iso.org
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii
Sommaire Page
Avant-propos .iv
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives .2
3 Termes, définitions et symboles . 3
3.1 Termes et définitions . 3
3.2 Symboles . 6
4 Principe. 7
5 Interférences . 7
5.1 Généralités . 7
5.2 Interférences spectrales . 9
5.2.1 Généralités . 9
5.2.2 Interférences isobariques des éléments . 9
5.2.3 Interférences polyatomiques . . 9
5.3 Interférences non spectrales . 10
6 Réactifs .11
7 Appareillage .15
8 Échantillonnage .16
9 Prétraitement de l’échantillon .16
9.1 Détermination de la concentration en masse des éléments dissous sans digestion . 16
9.2 Dosage de la concentration en masse totale après digestion . 16
10 Mode opératoire .17
10.1 Généralités . 17
10.2 Étalonnage du système ICP-MS . 18
10.3 Analyse de la solution de matrice pour l’évaluation des facteurs de correction . 18
10.4 Analyse des échantillons . 18
11 Calculs .18
12 Rapport d’essai .19
Annexe A (normative) Dosage de la concentration en masse des isotopes de l’uranium .20
Annexe B (informative) Description des matrices des échantillons utilisés
pour l’essai interlaboratoires.29
Annexe C (informative) Données relatives aux performances .32
Bibliographie .35
iii
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.
L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a
été rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir
www.iso.org/directives).
L’ISO attire l’attention sur le fait que la mise en application du présent document peut entraîner
l’utilisation d’un ou de plusieurs brevets. L’ISO ne prend pas position quant à la preuve, à la validité
et à l’applicabilité de tout droit de brevet revendiqué à cet égard. À la date de publication du présent
document, l’ISO n'avait pas reçu notification qu’un ou plusieurs brevets pouvaient être nécessaires à sa
mise en application. Toutefois, il y a lieu d’avertir les responsables de la mise en application du présent
document que des informations plus récentes sont susceptibles de figurer dans la base de données de
brevets, disponible à l'adresse www.iso.org/brevets. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié tout ou partie de tels droits de propriété.
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion
de l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir www.iso.org/avant-propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 147, Qualité de l’eau, sous-comité SC 2,
Méthodes physiques, chimiques et biochimiques, en collaboration avec le comité technique CEN/TC 230,
Analyse de l’eau du Comité européen de normalisation (CEN), conformément à l’Accord de coopération
technique entre l’ISO et le CEN (Accord de Vienne).
Cette troisième édition annule et remplace la deuxième édition (ISO 17294-2:2016), qui a fait l’objet
d’une révision technique.
Les principales modifications sont les suivantes:
— concernant l’intégration du mercure lors de la précédente édition, passage du mercure de la catégorie
des éléments hydrolysables à la catégorie des éléments non hydrolysables à des fins de conformité
avec les autres normes existantes pour le dosage du mercure;
— clarification de l’ajout d’un agent de modification;
— ajout du titane au domaine d’application.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 17294 se trouve sur le site web de l’ISO.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www.iso.org/fr/members.html.
iv
NORME INTERNATIONALE ISO 17294-2:2023(F)
Qualité de l'eau — Application de la spectrométrie de
masse avec plasma à couplage inductif (ICP-MS) —
Partie 2:
Dosage des éléments sélectionnés y compris les isotopes
d'uranium
AVERTISSEMENT — Il convient que les utilisateurs du présent document maîtrisent les pratiques
courantes de laboratoire. Le présent document ne prétend pas couvrir tous les problèmes de
sécurité potentiels associés à son utilisation. Il incombe à l’utilisateur de mettre en place des
pratiques de santé et de sécurité appropriées.
IMPORTANT — Il est absolument indispensable que les essais menés conformément au présent
document le soient par du personnel dûment qualifié.
1 Domaine d’application
Le présent document spécifie une méthode de dosage des éléments suivants: aluminium, antimoine,
argent, arsenic, baryum, béryllium, bismuth, bore, cadmium, césium, calcium, cérium, chrome, cobalt,
cuivre, dysprosium, erbium, étain, fer, gadolinium, gallium, germanium, hafnium, holmium, indium,
iridium, lanthane, lithium, lutécium, magnésium, manganèse, mercure, molybdène, néodyme, nickel, or,
palladium, phosphore, platine, plomb, potassium, praséodyme, rubidium, rhénium, rhodium, ruthénium,
samarium, scandium, sélénium, sodium, strontium, terbium, tellure, thorium, thallium, thulium, titane,
tungstène, uranium et ses isotopes, vanadium, yttrium, ytterbium, zinc et zirconium, ainsi que pour le
dosage de ces éléments dans l’eau (par exemple l’eau potable, l’eau de surface, l’eau souterraine, les eaux
usées et les éluats).
Compte tenu des interférences spécifiques et non spécifiques, ces éléments peuvent être dosés dans
l’eau et des minéralisats d’eau et de boues (par exemple des minéralisats d’eau tels que décrits dans
l’ISO 15587-1 ou l’ISO 15587-2).
La gamme de travail dépend de la matrice et des interférences rencontrées. Dans l’eau potable et dans
les eaux relativement peu polluées, la limite de quantification (L ) est comprise entre 0,002 µg/l
OQ
et 1,0 µg/l pour la plupart des éléments (voir Tableau 1). Selon l’élément concerné et les exigences
spécifiées, la gamme de travail couvre généralement les concentrations comprises entre plusieurs ng/l
et plusieurs mg/l.
Les limites de quantification de la plupart des éléments sont influencées par la contamination du blanc
et dépendent, dans une large mesure, des installations de traitement de l’air dont dispose le laboratoire,
ainsi que de la pureté des réactifs et de la propreté de la verrerie.
La limite inférieure de quantification est plus élevée dans les cas où le dosage est susceptible d’être
soumis à des interférences (voir Article 5) ou en cas d’effets mémoire (voir ISO 17294-1).
Des éléments autres que ceux mentionnés dans le domaine d’application peuvent également être dosés
conformément au présent document sous réserve que l’utilisateur du document soit en mesure de
valider la méthode convenablement (par exemple, interférences, sensibilité, répétabilité, rendement).
Tableau 1 — Limites de quantification inférieures pour l’eau non polluée
Isotope sou- Isotope sou- Isotope sou-
a a a
Élément L Élément L Élément L
OQ OQ OQ
vent utilisé vent utilisé vent utilisé
µg/l µg/l µg/l
107 178 102
Ag 0,5 Hf Hf 0,1 Ru Ru 0,1
Ag Hg 0,05
109 121
Ag 0,5 Hg Sb 0,2
Hg 0,1 Sb
27 165 123
Al Al 1 Ho Ho 0,1 Sb 0,2
75 c 115 45
As As 0,1 In In 0,1 Sc Sc 5
197 193 77 c
Au Au 0,5 Ir Ir 0,1 Se 1
10 39 78 c
B 1 K KC 5 Se Se 0,1
B
11 139 82
B 1 La La 0,1 Se 1
137 6 147
Ba 3 Li 10 Sm Sm 0,1
Ba Li
138 7 118
Ba 0,5 Li 1 Sn 1
Sn
9 175 120
Be Be 0,1 Lu Lu 0,1 Sn 1
209 24 86
Bi Bi 0,5 Mg 1 Sr 0,5
Mg Sr
43 25 88
Ca 100 Mg 10 Sr 0,3
44 55 159
Ca Ca 50 Mn Mn 0,1 Tb Tb 0,1
40 95 126
Ca 10 Mo 0,5 Te Te 2
Mo
111 98 232
Cd 0,1 Mo 0,3 Th Th 0,1
Cd
114 23 203
Cd 0,5 Na Na 10 Tl 0,2
Tl
Tl 0,1
Ti 10
140 146
Ce Ce 0,1 Nd Nd 0,1
Ti Ti 1
Ti 10
59 58 169
Co Co 0,2 Nic 0,1 Tm Tm 0,1
Ni
52 c 60 238
Cr 0,1 Nic 0,1 U 0,1
Cr
53 31 235 −4
Cr 5 P P 5 U U 1,10
133 206 b 234 −5
Cs Cs 0,1 Pb 0,2 U 1,10
63 207 b 51 c
Cu 0,1 Pb Pb 0,2 V V 0,1
Cu
65 208 b 182
Cu 0,1 Pb 0,1 W 0,3
W
163 108 184
Dy Dy 0,1 Pd Pd 0,5 W 0,3
166 141 89
Er Er 0,1 Pr Pr 0,1 Y Y 0,1
56 c 195 172
Fe Fe 5 Pt Pt 0,5 Yb 0,2
Yb
69 85 174
Ga 0,3 Rb Rb 0,1 Yb 0,2
Ga
71 185 64
Ga 0,3 Re 0,1 Zn 1
Re
157 187 66
Gd 0,1 Re 0,1 Zn Zn 1
Gd
158 103 68
Gd 0,1 Rh Rh 0,1 Zn 1
74 101 90
Ge Ge 0,3 Ru Ru 0,2 Zr Zr 0,2
a
Selon l’instrumentation utilisée, il est possible d’atteindre des limites nettement inférieures.
b 206 207 208
La valeur pour le plomb (Pb) correspond à la somme des intensités des signaux de Pb, de Pb et de Pb.
c
Ces limites sont obtenues en utilisant une cellule de collision/réaction.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique.
Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y compris les
éventuels amendements).
ISO 5667-1, Qualité de l'eau — Échantillonnage — Partie 1: Recommandations relatives à 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 8466-1, Qualité de l'eau — Étalonnage et évaluation des méthodes d'analyse — Partie 1: Fonction
linéaire d'étalonnage
ISO 15587-1, Qualité de l'eau — Digestion pour la détermination de certains éléments dans l'eau — Partie
1: Digestion à l'eau régale
ISO 15587-2, Qualité de l'eau — Digestion pour la détermination de certains éléments dans l'eau — Partie
2: Digestion à l'acide nitrique
ISO/IEC 17025, Exigences générales concernant la compétence des laboratoires d'étalonnages et d'essais
ISO 17294-1:2004, Qualité de l'eau — Application de la spectrométrie de masse avec plasma à couplage
inductif (ICP-MS) — Partie 1: Lignes directrices générales
3 Termes, définitions et symboles
3.1 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l’ISO 17294-1 ainsi que les
suivants s’appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https:// www .iso .org/ obp;
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse https:// www .electropedia .org/ .
3.1.1
analyte
élément à doser
3.1.2
bruit de fond
N
nombre de coups pour une masse donnée dans la solution à blanc
Note 1 à l'article: Le bruit de fond est exprimé en nombre de coups.
3.1.3
solution d’étalonnage à blanc
solution préparée de la même manière que la solution d’étalonnage (3.1.4), mais en excluant l’analyte
(3.1.1)
3.1.4
solution d’étalonnage
solution utilisée pour étalonner l’instrument, préparée à partir d’une ou plusieurs solutions mères
(3.1.24) ou à partir d’un étalon certifié
3.1.5
dosage
processus complet allant de la préparation de la solution d’échantillon pour essai (3.1.26) jusqu’au
mesurage et au calcul du résultat (3.1.22) final
3.1.6
incertitude élargie
U
produit de l’incertitude-type, u(C) par le facteur d’élargissement, k, avec k = 1, 2,…, comme suit:
U = k · u(C)
Note 1 à l'article: L’incertitude élargie est exprimée dans l’unité de la grandeur C.
3.1.7
limite de détection instrumentale
L
DI
plus faible concentration pouvant être détectée avec une probabilité statistique définie en utilisant un
instrument exempt de tout contaminant et une solution d’étalonnage à blanc (3.1.3)
Note 1 à l'article: La plus petite valeur pouvant être mesurée par l’instrument dans la configuration la plus
optimale, correspondant à trois fois l’écart-type obtenu avec dix réplicats du blanc.
Note 2 à l'article: La limite de détection de l’instrument est exprimée en µg/l.
3.1.8
limite de quantification instrumentale
L
OQ,ins
limite de quantification (3.1.13) exprimée en nombre de coups pour le rapport m/z choisi, due au blanc
et à l’instrument
Note 1 à l'article: La limite de quantification de l’instrument est exprimée en µg/l.
3.1.9
facteur de correction de l’étalon interne
c
int
correction de l’effet de matrice de l’échantillon lorsqu’un étalon interne est ajouté à l’échantillon
3.1.10
masse de l’étalon interne
m
T
masse du traceur de dilution isotopique ajouté
Note 1 à l'article: La masse de l’étalon interne est exprimée en µg.
3.1.11
échantillon pour laboratoire
échantillon dans l’état de préparation où il est envoyé au laboratoire et destiné à être utilisé pour un
contrôle ou pour des essais
[SOURCE: ISO 6206:1979, 3.2.10]
3.1.12
limite d’application
L
OA
concentration la plus basse ou la plus élevée d’un analyte (3.1.1) pouvant être déterminée avec un
niveau défini d’exactitude et de fidélité (3.1.18)
Note 1 à l'article: La limite d’application est exprimée en µg/l.
3.1.13
limite de quantification
L
OQ
valeur égale à 10 fois l’écart-type obtenu avec 10 réplicats du blanc
Note 1 à l'article: La limite de quantification est exprimée en µg/l.
3.1.14
linéarité
relation fonctionnelle entre les valeurs indiquées et la teneur
3.1.15
concentration en masse
C
masse d’analyte (3.1.1) par unité de volume de l’échantillon
Note 1 à l'article: La concentration en masse est exprimée en µg/l.
3.1.16
concentration en masse de la solution étalon interne
C
T
masse de l’élément étalon interne par unité de volume de la solution étalon interne
3.1.17
solution d’optimisation
solution servant à l’étalonnage massique et à l’optimisation des conditions de l’appareillage
EXEMPLE Réglage de la sensibilité (3.1.23) maximale pour un taux minimal de formation d’oxyde et pour
une formation minimale d’ions doublement chargés.
3.1.18
fidélité
étroitesse d’accord entre des résultats (3.1.22) d’essai indépendants obtenus sous des conditions
stipulées
Note 1 à l'article: La fidélité dépend uniquement de la distribution des erreurs aléatoires et n’a aucune relation
avec la valeur vraie ou la valeur spécifiée.
[SOURCE: ISO 5725-1:2023, 3.12, modifié — Les Notes 2 et 3 à l’article ont été supprimées.]
3.1.19
produit chimique pur
produit chimique de la plus grande pureté disponible et de stœchiométrie connue, et dont les teneurs en
analyte (3.1.1) et en contaminants sont connues avec un degré de certitude établi
3.1.20
répétabilité
r
fidélité (3.1.18) sous des conditions de répétabilité
[SOURCE: ISO 5725-1:2023, 3.13, modifié — le symbole "r" a été ajouté et la Note 1 à l’article a été
supprimée.]
3.1.21
reproductibilité
R
fidélité (3.1.18) sous des conditions de reproductibilité
[SOURCE: ISO 5725-1:2023, 3.18, modifié — le symbole "r" a été ajouté et les Notes 1 et 2 à l’article ont
été supprimées.]
3.1.22
résultat
élément obtenu à l’issue d’un mesurage
Note 1 à l'article: Le résultat est généralement calculé en concentration en masse (C) (3.1.15) et exprimé en µg/l
ou en mg/l.
3.1.23
sensibilité
S
rapport entre la variation de l’amplitude du signal (ΔI) et la variation correspondante de la concentration
de l’analyte (3.1.1) (ΔC), exprimé par la Formule (1):
ΔI
S= (1)
ΔC
3.1.24
solution mère
solution dont la ou les concentrations d’analyte (3.1.1) sont connues avec exactitude, préparée à partir
de produits chimiques purs (3.1.19)
Note 1 à l'article: Les solutions mères sont des matériaux de référence comme expliqué dans le Guide ISO 30.
3.1.25
échantillon pour essai
échantillon préparé à partir de l’échantillon pour laboratoire (3.1.11), par exemple par broyage ou
homogénéisation
3.1.26
solution d’échantillon pour essai
solution préparée avec la fraction (prise d’essai) de l’échantillon pour essai (3.1.25) suivant les
spécifications appropriées, de manière à pouvoir être utilisée pour le mesurage envisagé
Note 1 à l'article: La concentration en masse de la solution étalon interne (3.1.16) est exprimée en µg/l.
3.2 Symboles
K facteur d’élargissement
N nombre de coups brut
N nombre de coups calculé en utilisant la dilution isotopique Coups
dl
N nombre de coups net (N−N ), N = a·C+b Coups
net 0 net
où
−1
a est la pente de la courbe de régression, exprimée en coups.µg ·l;
b est l’ordonnée à l’origine de la courbe de régression, exprimée en nombre de coups
r rapport isotopique mesuré Coups
R rapport isotopique réel
s écart-type du blanc
N0
répartition des isotopes dans la solution étalon de 233U (utilisé pour la dilution
T
isotopique)
unité de la
u(C) incertitude-type associée au résultat du mesurage
grandeur C
V volume de l’échantillon l
Α biais par unité de masse
Β variation du coefficient de fractionnement
4 Principe
Lors de l’application du présent document, il est nécessaire de déterminer, dans chaque cas et en
fonction de la plage à étudier, si des conditions additionnelles doivent être spécifiées, et le cas échéant,
selon quelle ampleur. Des recommandations sont données dans l’ISO 17294-1.
Le dosage multi-élément d’éléments sélectionnés, y compris les isotopes de l’uranium, par spectrométrie
de masse avec plasma à couplage inductif (ICP-MS) se compose des étapes suivantes:
— introduction d’une solution à analyser dans un plasma induit par haute fréquence (par nébulisation
pneumatique, par exemple) où les processus de transfert de l’énergie engendrés par le plasma
provoquent la désolvatation, la décomposition, l’atomisation et l’ionisation des éléments;
— à titre d’option supplémentaire, la technologie des cellules de collision-réaction peut être mise en
œuvre afin de maîtriser plusieurs interférences (voir 5.1);
— extraction des ions du plasma par une interface sous vide, à pompage différentiel avec optique
ionique intégrée et séparation sur la base de leur rapport masse/charge au moyen d’un spectromètre
de masse (un spectromètre quadripolaire, par exemple);
— introduction des ions dans l’unité de séparation des masses (un spectromètre quadripolaire, par
exemple) et détection en utilisant généralement un montage à multiplicateur d’électrons à dynode
en continu, puis traitement de l’information ionique par un système de traitement des données;
— dosage quantitatif après étalonnage avec des solutions d’étalonnage appropriées.
La relation entre l’intensité du signal et la concentration en masse est généralement linéaire sur un
intervalle étendu (habituellement supérieur à plusieurs ordres de grandeur).
La méthode utilisée pour le dosage des isotopes de l’uranium est décrite à l’Annexe A.
Des spectres avec une plus grande résolution de masse peuvent être obtenus avec les instruments
équipés d’un champ de secteur magnétique. Cette configuration peut faciliter la séparation des isotopes
utiles des espèces interférentes.
5 Interférences
5.1 Généralités
Dans certains cas isolés, des interférences isobariques et non isobariques peuvent se produire.
Les interférences les plus importantes à cet égard sont des masses concordantes, ainsi que les
interférences physiques engendrées par la matrice de l’échantillon. Pour obtenir de plus amples
informations, voir ISO 17294-1.
Les interférences isobariques courantes sont données dans le Tableau 2 (voir ISO 17294-1 pour obtenir
des informations complémentaires). Il est recommandé de déterminer plusieurs isotopes différents
d’un même élément afin de choisir un isotope dépourvu d’interférences. Si aucun isotope ne peut être
mesuré sans interférences, une correction mathématique doit être appliquée. En ce qui concerne le
dosage des isotopes de l’uranium, le mode opératoire spécifique détaillé à l’Annexe A doit être suivi.
Il convient de corriger les petites dérives ou les variations d’intensité en appliquant la technique de
correction de l’étalon interne. En général, pour éviter les interférences physiques et spectrales,
il convient que la concentration en masse de matière dissoute (teneur en sel) ne dépasse pas 2 g/l, ce qui
correspond à une conductivité inférieure à 2 700 µS/cm.
NOTE L’utilisation de la technologie des cellules de collision-réaction permet de maîtriser plusieurs
interférences. Étant donné qu’il est impossible de détailler les divers paramètres et options de ces techniques
dans le présent document, l’utilisateur est tenu de démontrer que l’approche choisie est adaptée à l’usage prévu
et qu’elle atteint la performance requise.
Tableau 2 — Interférences isobariques et polyatomiques importantes
Interférences interéléments dues aux ions
Élément Isotope Interférences dues aux ions polyatomiques
isobariques et aux ions doublement chargés
Ag — ZrO
Ag
Ag — NbO, ZrOH
As As — ArCl, CaCl
Au Au — TaO
B — —
B
B — BH
138 + +
Ba Ba La , Ce —
9 18
Be Be — O
43 2+
Ca Sr CNO
Ca
44 2+
Ca Sr COO
Cd — MoO, MoOH, ZrOH
Cd
114 +
Cd Sn MoO, MoOH
Co Co — CaO, CaOH, MgCl
Cr — ArO, ArC, ClOH
Cr
53 +
Cr Fe ClO, ArOH
Cu — ArNa, POO, MgCl
Cu
Cu — SOOH
Eu — BaO
Eu
Eu — BaO
54 37 16 1 40 14
Fe — Cl O H, Ar N
56 40 16 40 16
Fe Fe — Ar O, Ca O
57 40 16 1 40 16 1 40 17
Fe — Ar O H, Ca O H, Ar O
69 2+
Ga Ga Ba CrO, ArP, ClOO
74 +
Ge Ge Se ArS, ClCl
201 184 17
Hg — W O
Hg
202 186 16
Hg — W O
115 +
In In Sn —
Ir Ir — HfO
Mg — CC
Mg
Mg — CC
Mn Mn — NaS, ArOH, ArNH
98 +
Mo Mo Ru —
58 +
Ni Fe CaO, CaN, NaCl, MgS
Ni
Ni — CaO, CaOH, MgCl, NaCl
108 +
Pd Pd Cd MoO, ZrO
Pt Pt — HfO
187 +
Re Re Os —
102 +
Ru Ru Pd —
123 +
Sb Sb Te —
Sc Sc — COO, COOH
Se — CaCl, ArCl, ArArH
78 +
Se Se Kr ArAr, CaCl
82 +
Se Kr HBr
120 +
Sn Sn Te —
V V — ClO, SOH, ClN, ArNH
NOTE En présence d’éléments de concentrations en masse élevées, des interférences peuvent être engendrées par la formation de polyatomes ou d’ions
doublement chargés qui ne sont pas énumérés dans ce tableau.
TTaabblleeaauu 22 ((ssuuiitte)e)
Interférences interéléments dues aux ions
Élément Isotope Interférences dues aux ions polyatomiques
isobariques et aux ions doublement chargés
47 2+
Ti Zr NO , PO, SiO, CCl, SNH, SiOH, SN, N , NO H
2 2 2
Ti
Ti — SOH
184 +
W W Os —
64 +
Zn Ni AlCl, SS, SOO, CaO
66 2+
Zn Zn Ba PCl, SS, FeC, SOO
68 2+ 2+
Zn Ba , Ce FeN, PCl, ArS, FeC, SS, ArNN, SOO
NOTE En présence d’éléments de concentrations en masse élevées, des interférences peuvent être engendrées par la formation de polyatomes ou d’ions
doublement chargés qui ne sont pas énumérés dans ce tableau.
5.2 Interférences spectrales
5.2.1 Généralités
Pour obtenir de plus amples informations sur les interférences spectrales, voir ISO 17294-1:2004, 6.2.
5.2.2 Interférences isobariques des éléments
Les interférences isobariques des éléments sont provoquées par des isotopes de différents éléments
ayant le même rapport nominal masse/charge et qui ne peuvent pas être séparés en raison d’une
114 114
résolution insuffisante du spectromètre de masse utilisé (par exemple, Cd et Sn).
Les interférences isobariques des éléments peuvent être corrigées en tenant compte de l’influence
de l’élément interférent (voir Tableau 3). Dans ce cas, les isotopes utilisés pour la correction doivent
pouvoir être dosés sans interférences et avec une fidélité suffisante. Le logiciel de l’appareil comporte
souvent des propositions de corrections.
Tableau 3 — Exemples d’isotopes appropriés avec leur masse atomique relative
et équations de correction
Élément Isotope recommandé et corrections interéléments
75 77 82 77 78
As As −3,127 ( Se – 0,815 Se) ou −3,127 ( Se + 0,322 0 Se)
138 139 140
Ba Ba −0,000 900 8 La – 0,002 825 Ce
114 118
Cd Cd −0,026 84 Sn
74 82
Ge Ge −0,138 5 Se
115 118
In In −0,014 86 Sn
98 101
Mo Mo −0,110 6 Ru
58 54
Ni Ni −0,048 25 Fe
208 207 206
Pb
Pb + Pb + Pb
120 125
Sn Sn −0,013 44 Te
51 53 52
V V −3,127 ( Cr −0,113 4 Cr)
184 189
W W −0,001 242 Os
NOTE Certaines de ces interférences peuvent être évitées en utilisant la technologie des cellules
de collision-réaction.
5.2.3 Interférences polyatomiques
Les ions polyatomiques sont formés par la concordance des composés gazeux du plasma, des réactifs
75 40 35
et de la matrice de l’échantillon (par exemple, interférence à la masse relative de As par Ar Cl et
40 35
Ca Cl). Des exemples d’équations de correction sont donnés dans le Tableau 3 et des informations
concernant l’ampleur des interférences sont fournies dans le Tableau 4. Cette interférence revêt une
importance particulière pour plusieurs éléments (As, Cr, Se, V, par exemple). Il est recommandé à
l’analyste de vérifier régulièrement l’ampleur de cette interférence.
Dans le cas des corrections mathématiques, il faut tenir compte du fait que l’ampleur de l’interférence
dépend à la fois du réglage du plasma (vitesse de formation des oxydes, par exemple) et de la
concentration en masse de l’élément interférent qui est, en général, une composante variable de la
solution d’échantillon.
5.3 Interférences non spectrales
Pour obtenir de plus amples informations sur les interférences non spectrales, voir ISO 17294-1:2004,
6.3.
Tableau 4 — Interférences importantes dues aux solutions de Na, K, Ca, Mg, Cl, S,
P (ρ = 100 mg/l) et Ba (ρ = 1 000 µg/l)
a
Élément Isotope Concentration en masse simulée Type d’interférence
µg/l
As As 1,0 ArCl
Co Co 0,2 à 0,8 CaO, CaOH
1,0 ClOH
Cr
Cr 1,0 ArC
Cr 5,0 ClO
1,0 à 3,0 ArNa
Cu
1,0 à 1,6 POO
Cu 2,0 ArMg
Cu 2,0 POO
2,0 SOOH
2+
1,0 à 25 Ba
Ga 0,3 ArP
Ga
1,0 ClOO
Ga 0,2 à 0,6 ArP
0,3 ClCl
Ge Ge
0,3 ArS
3,0 KO
Mn Mn 3,0 NaS
3,0 NaS
Ni 2,5 CaO, CaN
Ni
Ni 3 à 12 CaO, CaOH
Se Se 10 ArCl
1 à 5 ClO, ClN
V V
1,0 SOH
7 ArMg
3 CaO
Zn
8 SS, SOO
1 POOH
2+
2,0 ArMgBa
Zn
5 SS, SOO
Zn
4 PCl
2+
2 Ba
50 ArS, SS, SOO
Zn
2+
4 Ba
a
Indique l’amplitude de l’interférence non corrigée. Il convient que l’utilisateur vérifie les interférences présentes et décide des
actions nécessaires pour les réduire ou les éliminer (par exemple, utilisation de la technologie des cellules de collision-réaction).
6 Réactifs
Pour permettre le dosage des éléments trace ou pour effectuer leur détermination par
ultramicroanalyse, les réactifs doivent être de pureté appropriée. Il convient que la concentration de
l’analyte ou des substances interférentes dans les réactifs et l’eau soit négligeable par rapport à la plus
faible concentration à déterminer.
Pour des besoins de conservation et de digestion, il est recommandé d’utiliser de l’acide nitrique pour
réduire au minimum les interférences dues aux polyatomes.
Pour de plus amples informations sur le dosage de la concentration en isotopes de l’uranium,
voir Annexe A.
6.1 Eau, déminéralisée.
6.2 Acide nitrique, ρ(HNO ) = 1,4 g/ml.
NOTE L’acide nitrique existe à la fois sous la forme ρ(HNO ) = 1,40 g/ml [w(HNO ) = 650 g/kg] et sous la
3 3
forme ρ(HNO ) = 1,42 g/ml [w(HNO ) = 690 g/kg]. Ces deux formes sont utilisables dans le cadre de la présente
3 3
méthode, à condition que la teneur en analytes utiles soit minimale.
6.3 Acide chlorhydrique, ρ(HCl) = 1,16 g/ml.
6.4 Acide chlorhydrique, c(HCl) = 0,2 mol/l.
6.5 Acide sulfurique, ρ(H SO ) = 1,84 g/ml.
2 4
6.6 Peroxyde d’hydrogène, w(H O ) = 30 %.
2 2
NOTE Le peroxyde d’hydrogène est souvent stabilisé avec l’acide phosphorique.
6.7 Solutions mères des éléments, chacune à une concentration ρ = 1 000 mg/l d’Ag, Al, As, Au, B,
Ba, Be, Bi, Ca, Cd, Ce, Co, Cr, Cs, Cu, Dy, Er, Eu, Fe, Ga, Gd, Ge, Hf, Hg, Ho, In, Ir, K, La, Li, Lu, Mg, Mn, Mo, Na,
Nd, Ni, P, Pb, Pd, Pr, Pt, Rb, Re, Rh, Ru, Sb, Sc, Se, Sm, Sn, Sr, Tb, Te, Th, Tl, Tm, U, V, W, Y, Yb, Zn et Zr.
Des solutions mères mono- ou multi-éléments avec la spécification adéquate indiquant l’acide utilisé et
la technique de préparation sont disponibles dans le commerce. Il est également permis d’utiliser des
solutions mères d’éléments ayant des concentrations en analytes différentes (par exemple, 2 000 mg/l
ou 10 000 mg/l).
Ces solutions sont considérées comme stables pendant plus d’un an, mais en ce qui concerne la stabilité
garantie, il convient de tenir compte des recommandations du fabricant.
− 3− 2−
6.8 Solutions mères d’anions, ρ = 1 000 mg/l pour chacun des anions Cl , PO , SO .
4 4
Préparer ces solutions à partir des acides correspondants. Ces solutions sont également disponibles dans
le commerce. Il est également permis d’utiliser des solutions mères d’anions ayant des concentrations
en analytes différentes (par exemple, 100 mg/l).
Ces solutions sont considérées comme stables pendant plus d’un an, mais en ce qui concerne la stabilité
garantie, il convient de tenir compte des recommandations du fabricant.
6.9 Solutions étalons multi-éléments.
Selon le champ d’application, il peut être nécessaire d’utiliser différentes solutions étalons
multi-éléments. En général, lorsque plusieurs solutions étalons multi-éléments sont combinées,
leur compatibilité chimique et l’éventuelle hydrolyse de leurs constituants doivent être prises en
compte. Il faut également veiller à éviter les réactions chimiques (précipitation, par exemple).
Les exemples donnés ci-dessous tiennent également compte des diverses sensibilités des différents
spectromètres de masse.
Les solutions étalons multi-éléments sont considérées comme stables pendant plusieurs mois si elles
sont conservées à l’abri de la lumière.
Cette remarque ne s’applique pas aux solutions étalons multi-éléments qui sont sujettes à l’hydrolyse,
en particulier les solutions de Bi, Mo, Sn, Sb, Te, W, Hf et Zr.
NOTE Les solutions étalons de mercure (Hg) peuvent également être stabilisées avec du HCl; la méthode
décrite en 6.9.1 ou celle décrite en 6.9.2 peut donc être utilisée selon que les échantillons sont conservés avec du
HNO ou du HCl.
En ce qui concerne la stabilité garantie de toutes les solutions étalons, se reporter aux recommandations
du fabricant.
6.9.1 Solution étalon multi-élément A, par exemple composée de ce qui suit:
— ρ(As, Se) = 20 mg/l;
— ρ(Ag, Al, B, Ba, Be, Bi, Ca, Cd, Ce, Co, Cr, Cs, Cu, Fe, La, Li, Mg, Mn, Ni, Pb, Rb, Sr, Th, Tl, U, V et Zn) = 10 mg/l;
— facultatif: ρ(Hg) = 1 mg/l.
Transférer à la pipette 20 ml de chaque solution mère d’élément (As, Se) (6.7), 10 ml de chaque solution
mère d’élément (Ag, Al, B, Ba, Be, Bi, Cd, Ce, Co, Cr, Cs, Cu, Fe, La, Li, Mn, Ni, Pb, Rb, Sr, Th, Tl, U, V
et Zn) (6.7) et 1 ml de solution mère de mercure (Hg) (6.7) dans une fiole jaugée de 1 000 ml.
Ajouter 10 ml d’acide nitrique (6.2).
Compléter au volume avec de l’eau (6.1) et transvaser dans un flacon de stockage approprié.
Il est admis d’utiliser des solutions étalons multi-éléments comprenant davantage d’éléments,
à condition de vérifier qu’elles sont stables et qu’aucune réaction chimique ne se produit. Une seconde
vérification doit être effectuée dans les jours suivant la première utilisation (un précipité peut parfois
apparaître après la préparation).
6.9.2 Solution étalon multi-élément B, par exemple composée de ce qui suit:
— ρ(Au, Mo, Sb, Sn, W, Zr) = 5 mg/l;
— facultatif: ρ(Hg) = 1 mg/l.
Transférer à la pipette 2,5 ml de chaque solution mère d’élément (Au, Mo, Sb, Sn, W, Zr) et 0,5 ml de
solution mère de mercure (Hg) (6.7) dans une fiole jaugée de 500 ml.
Ajouter 40 ml d’acide chlorhydrique (6.3).
Compléter au volume avec de l’eau (6.1) et transvaser dans un flacon de stockage approprié.
6.9.3 Solution de l’élément de référence (solution étalon interne).
Le choix des éléments pour la solution de l’élément de référence dépend du contexte analytique.
Il convient que les solutions de ces éléments couvrent la gamme de masses utile. Il convient également
que les concentrations de ces éléments dans l’échantillon soient faibles. Les éléments In, Lu, Re, Rh et Y
ont été jugés appropriés à cette fin. Selon le but de l’analyse, d’autres éléments peuvent également être
utilisés, tels que les éléments stables Bi et Tl.
Une solution d’éléments de référence ρ(Y, Re) = 5 mg/l peut par exemple être utilisée.
Transférer à la pipette 5 ml de chaque solution mère d’élément (Y, Re) (6.7) dans une fiole jaugée
de 1 000 ml.
Ajouter 10 ml d’acide nitrique (6.2).
Compléter au volume avec de l’eau (6.1) et transvaser dans un flacon de stockage approprié. La solution
de l’élément de référence peut être ajoutée à toutes les solutions d’échantillon ou ajoutée au diluant
avant le nébuliseur.
Pour le dosage du mercure (Hg), il est recommandé d’ajouter une solution d’or (Au) dans du HCl dilué
à la solution de l’élément de référence, de façon à obtenir une concentration finale d’au moins 50 µg/l
dans la solution à analyser [ρ(Au) ≥ 50 µg/l].
6.10 Solutions d’étalonnage multi-éléments.
Choisir les concentrations en masse des solutions d’étalonnage de façon à obtenir une fidélité et une
reproductibilité suffisantes et s’assurer que la gamme de travail est couverte.
Il convient de vérifier régulièrement la stabilité des solutions d’étalonnage. Étant donné leurs
concentrations en masse respectives plutôt faibles, il convient de les remplacer par des solutions
fraîchement préparées au moins une fois par mois, ou davantage pour les éléments qui sont sujets à
l’hydrolyse. Dans certains cas particuliers, la préparation doit être renouvelée quotidiennement.
L’utilisateur doit déterminer la période de stabilité maximale des solutions d’étalonnage.
Transférer la ou les solutions d’étalonnage A (6.10.1) et B (6.10.2) dans des flacons de stockage
appropriés.
Si le dosage est réalisé après une digestion préalable (9.2), la matrice de la ou des solutions
d’étalonnage A (6.10.1) et B (6.10.2) ci-dessous doit être ajustée par rapport à celle des minéralisats
après dilution, le cas échéant.
En général, la gamme de travail peut couvrir la gamme allant de 0,1 µg/l à 50 µg/l, ou une partie de
celle-ci.
6.10.1 Solution(s) d’étalonnage multi-éléments A.
Préparer la ou les solutions d’étalonnage A qui couvrent la gamme de travail requise, par dilution
de la solution étalon multi-élément A (voir 6.9.1). Ajouter un volume suffisant d’acide nitrique (6.2)
et d’autres acides, si nécessaire, par litre pour corriger la matrice avec les solutions d’échantillon
préparées, et compléter au volume avec de l’eau (6.1). Si nécessaire, ajouter de la solution de l’élément
de référence (6.9.3) jusqu’à l’obtention d’une concentration de 50 µg/l (par exemple) en éléments de
référence, avant de compléter au volume.
6.10.2 Solution(s) d’étalonnage multi-éléments B.
Préparer la ou les solutions d’étalonnage B qui couvrent la gamme de travail requise, par dilution
de la solution étalon multi-élément B (6.9.2). Ajouter un volume suffisant d’acide chlorhydrique (6.3)
et d’autres acides, si nécessaire, par litre pour corriger la matrice avec les solutions d’échantillon
préparées, et compléter au volume avec de l’eau (6.1). Si nécessaire, ajouter de la solution de l’élément
de référence (6.9.3) jusqu’à l’obtention d’une concentration de 50 µg/l (par exemple) en éléments de
référence, avant de compléter au volume.
NOTE Le dosage de l’or (Au) est faussé si de l’or (Au) est ajouté en tant que stabilisateur pour le mercure (Hg)
conformément à 6.9.3.
6.11 Solutions d’étalonnage à blanc.
Des exigences sévères doivent être fixées en ce qui concerne la pureté. Il convient que l’utilisateur
s’assure que les niveaux de bruit de fond des analytes ne sont pas significatifs pour les résultats de
l’analyse.
6.11.1 Solution d’étalonnage à blanc A.
Ajouter un volume suffisant d’acide nitrique (6.2) et d’autres acides, si nécessaire, pour corriger la
matrice avec les solutions d’échantillon préparées, dans une fiole jaugée fabriquée, par exemple,
en perfluoroalkoxy (PFA) ou en hexafluoro-éthène propène (FEP), et compléter au volume avec de
l’eau (6.1). Si nécessaire, ajouter de la solution de l’élément de référence (6.9.3) jusqu’à l’obtention d’une
concentration de 50 µg/l (par exemple) en éléments de référence, avant de compléter au volume.
Si le dosage est réalisé après une digestion préalable (9.2), la matrice de la solution d’étalonnage à
blanc A doit être ajustée par rapport à celle des minéralisats.
6.11.2 Solution d’étalonnage à blanc B.
Ajouter un volume suffisant d’acide chlorhydrique (6.3) et d’autres acides, si nécessaire, pour corriger la
matrice avec les solutions d’échantillon préparées, dans une fiole jaugée fabriquée, par exemple, en PFA
ou en FEP, et compléter au volume avec de l’eau (6.1). Si nécessaire, ajout
...
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