この規格 プレビューページの目次
※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。
序文
ISO (国際標準化機構) は、国家標準化団体 (ISO メンバー団体) の世界的な連合体です。国際規格の作成作業は通常、ISO 技術委員会を通じて行われます。技術委員会が設立された主題に関心のある各会員団体は、その委員会に代表される権利を有します。政府および非政府の国際機関も ISO と連携してこの作業に参加しています。 ISO は、電気技術の標準化に関するあらゆる事項について国際電気標準会議 (IEC) と緊密に協力しています。
この文書の作成に使用される手順と、そのさらなる保守を目的とした手順は、ISO/IEC 指令Part 1 部に記載されています。特に、さまざまなタイプの ISO 文書に必要なさまざまな承認基準に注意する必要があります。この文書は、ISO/IEC 指令Part 2 部の編集規則に従って起草されました ( www.iso.org/directives を参照)
この文書の要素の一部が特許権の対象となる可能性があることに注意してください。 ISO は、かかる特許権の一部またはすべてを特定する責任を負わないものとします。文書の作成中に特定された特許権の詳細は、序論および/または受け取った特許宣言の ISO リストに記載されます ( www.iso.org/patents を 参照)
本書で使用されている商号は、ユーザーの便宜のために提供された情報であり、推奨を構成するものではありません。
規格の自主的な性質、適合性評価に関連する ISO 固有の用語と表現の意味、および貿易の技術的障壁 (TBT) における世界貿易機関 (WTO) 原則への ISO の準拠に関する情報については、以下を参照してください。 www.iso.org/iso/foreword.html
この文書は、欧州標準化委員会 (CEN) 技術委員会 CEN/TC 408, 天然ガスの輸送および注入に使用するバイオメタンと協力して、技術委員会 ISO/TC 193, 天然ガス、小委員会 SC 1, 天然ガスの分析によって作成されました。 ISO と CEN 間の技術協力に関する協定 (ウィーン協定) に基づくガスパイプライン。
序章
この文書では、天然ガスグリッドで使用される場合、および輸送燃料として使用される場合の、バイオメタン、バイオガス、および同様のガスマトリックス中のシリコンの総濃度を測定する方法について説明します。この方法は、液体インピンジャーを使用してガスサンプルからシリコンを蓄積し、その後に機器分析を行うことに基づいています。
シロキサン化合物の広範な使用、その揮発性、無極性環境への高い親和性により、シロキサンはバイオガス中の最も重要な不純物の 1 つと考えられています。これらは、エンジンや電化製品に損傷を与える可能性のある燃焼生成物として研磨性の SiO 2を形成する可能性があるため、望ましくないものです。さらに、これらの化合物の中には健康上のリスクを引き起こすものもあります。
この文書では、測定されたシリコン種は総シリコンとして引用されています。シリコンは、液体媒体中の気相から捕捉され、分析時に溶液中に存在する分析用形態のヘキサフルオロケイ酸塩 (SiF 62- ) イオンに誘導体化される有機シリコン種から測定されます。
1 スコープ
この文書は、バイオメタンやバイオガスなどのガス状マトリックス中の総シリコン含有量の測定に適用できます。シリコンは、主にシロキサン化合物、トリメチルシラン、トリメチルシラノールに含まれる気相中に存在します。実施されたサンプリングおよび誘導体化手順後に液相で測定されたシリコンの分析形態は、わずかに酸性化された媒体中で安定な可溶性ヘキサフルオロケイ酸アニオンです。総シリコンは、分析されたガスの体積中のシリコンの質量として表されます。
この文書は、シリコン濃度が 5 mg/m 3までの記載されたガスマトリックスに適用され、主に Si 質量濃度が 0.1 mg/m 3 ~ 0.5 mg/m 3のバイオメタン マトリックスを対象としています。
適切な吸収効率を確保するために適応させることで、より高濃度での使用が可能になります。この方法の検出限界は、ガスサンプル量 0.020 m 3に基づいて 0.05 mg/m 3と推定されます。気相中に存在するすべての化合物は吸収および誘導体化温度で揮発性であり、ガス状有機シリコン種は吸光媒体に捕捉され、この方法で測定される分析用シリコンに誘導体化されます。シリコンの濃度は、マイクロ波または誘導結合プラズマでの原子化/イオン化時の原子発光分析を使用して、希釈した誘導体化媒体中で測定されます。
特に指定のない限り、すべての体積と濃度は標準参照条件 (温度、273 K, 圧力、101.325 kPa) を指します。
注適切な希釈係数を使用する場合、この方法は 5 mg/m 3を超えるシリコン濃度にも適用できます。
2 規範的参照
以下の文書は、その内容の一部またはすべてがこの文書の要件を構成する形で本文中で参照されています。日付が記載された参考文献については、引用された版のみが適用されます。日付のない参照については、参照文書の最新版 (修正を含む) が適用されます。
3 用語と定義
この文書の目的としては、ISO 14532 および以下に示されている用語と定義が適用されます。
ISO と IEC は、標準化に使用する用語データベースを次のアドレスで維持しています。
3.1
シロキサン
2つのケイ素原子where 酸素原子を介して結合した官能基
注記 1:バイオガスの生成に使用される基質および精製に使用されるプロセスによっては、バイオメタンにはシロキサンが含まれる可能性があります。燃焼中に、シロキサンは二酸化ケイ素に酸化される可能性があります。二酸化ケイ素は、エンジンやタービンなどの機械的可動部品に有害な研磨性化合物です。
3.2
原子発光分光分析
AES
特定の波長の炎、プラズマ、アーク、またはスパークから放出される光の強度を使用して、サンプル中の元素の量を決定する化学分析方法
参考文献
| 1 | González Antonio Gustavo, Herrador María Ángeles, Asuero Agustín García, Martín Julia, A Practical Way to ISO/GUM Measurement Uncertainty for Analytical Assays Upon In-House Validation Data 、IntechOpen, 実験室での品質管理、2017 年 12 月 20 日 |
| 2 | EURACHEM/CITAC Guide CG 4分析測定における不確実性の定量化、2012 年。 |
| 3 | ISO/IEC Guide 98-3, 測定の不確かさ — Part 3: 測定における不確かさの表現に関するガイド (GUM:1995) |
| 4 | 発行可能な最終 JRP レポート バイオガスの計測 (ENG54) |
| 5 | 発行可能な最終報告書バイオメタン計測学 (16ENG05) |
| 6 | バイオメタン - 市場開発と貿易に影響を与える状況と要因、IEA Bioenergy ISBN 978-1-910154-10-6] |
| 7 | ISO/IEC 17025:2017, 試験および校正機関の能力に関する一般要件 |
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives ).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents ).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not constitute an endorsement.
For an explanation 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 193, Natural gas, Subcommittee SC 1, Analysis of natural gas, in collaboration with the European Committee for Standardization (CEN) Technical Committee CEN/TC 408, Biomethane for use in transport and injection in natural gas pipelines, in accordance with the Agreement on technical cooperation between ISO and CEN (Vienna Agreement).
Introduction
This document describes a method for the measurement of the total concentration of silicon in biomethane, biogas and similar gaseous matrices when used in the natural gas grids and when using it as a transport fuel. The method is based on using a liquid impinger to accumulate the silicon from a gas sample, followed by instrumental analysis.
Due to the extensive usage of siloxane compounds, their volatility and great affinity to apolar environments, siloxanes are considered as one of the most important impurities in biogas. They are undesired because of their potential for abrasive SiO2 formation as combustion product that can damage engines and appliances. Furthermore, some of these compounds present a health risk.
For the purpose of this document, silicon species measured is quoted as total silicon. Silicon measured is from organosilicon species that are trapped from the gas phase in liquid media and derivatized into analytical form of hexafluorosilicate (SiF62-) ions which remain present in solution when analysed.
1 Scope
This document is applicable to the measurement of the total silicon content in gaseous matrices such as biomethane and biogas. Silicon is present in a gas phase contained predominantly in siloxane compounds, trimethylsilane and trimethylsilanol. The analytical form of the silicon measured in liquid phase after conducted sampling and derivatization procedure is soluble hexafluorosilicate anion stable in slightly acidified media. Total silicon is expressed as a mass of silicon in the volume of the analysed gas.
This document is applicable to stated gaseous matrices with silicon concentrations up to 5 mg/m3, and it is prevalently intended for the biomethane matrices with Si mass concentration of 0,1 mg/m3 to 0,5 mg/m3.
With adaptation to ensure appropriate absorption efficiency, it can be used for higher concentrations. The detection limit of the method is estimated as 0,05 mg/m3 based on a gas sample volume of 0,020 m3. All compounds present in the gas phase are volatile at the absorption and derivatization temperature and gaseous organosilicon species are trapped in absorbance media and derivatized into analytical silicon that is measured by this method. The concentration of the silicon is measured in diluted derivatization media using atomic emission spectrometry upon atomisation/ionisation in microwave or inductively coupled plasma.
Unless specified otherwise, all volumes and concentrations refer to standard reference conditions (temperature, 273 K, and pressure, 101,325 kPa).
NOTE When using appropriate dilution factors, the method can also be applied for silicon concentrations above 5 mg/m3.
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 3696, Water for analytical laboratory use — Specification and test methods
- ISO 6143, Gas analysis — Comparison methods for determining and checking the composition of calibration gas mixtures
- ISO 14532, Natural gas — Vocabulary
- ISO 10715, Natural gas — Gas sampling
- ISO 14912, Gas analysis — Conversion of gas mixture composition data
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 14532 and the following apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
3.1
siloxane
functional group where two silicon atoms are connected via an oxygen atom
Note 1 to entry: Depending on the substrate used to produce biogas and the process used for purification, biomethane can contain siloxanes. During combustion, siloxanes can be oxidized to silicon dioxide, an abrasive compound harmful for mechanical moving parts in e.g. engines and turbines.
3.2
atomic emission spectroscopy
AES
method of chemical analysis that uses the intensity of light emitted from a flame, plasma, arc, or spark at a particular wavelength to determine the quantity of an element in a sample
Bibliography
| 1 | González Antonio Gustavo, Herrador María Ángeles, Asuero Agustín García, Martín Julia, A Practical Way to ISO/GUM Measurement Uncertainty for Analytical Assays Including In-House Validation Data, IntechOpen, Quality control in laboratory, December 20th 2017 |
| 2 | EURACHEM/CITAC Guide CG 4 Quantifying Uncertainty in Analytical Measurement, 2012. |
| 3 | ISO/IEC Guide 98-3, Uncertainty of measurement — Part 3: Guide to the expression of uncertainty in measurement (GUM:1995) |
| 4 | Final Publishable JRP Report Metrology for biogas (ENG54) |
| 5 | Final Publishable Report Metrology for Biomethane (16ENG05) |
| 6 | Biomethane - Status and Factors Affecting Market Development and Trade, IEA Bioenergy ISBN 978-1-910154-10-6] |
| 7 | ISO/IEC 17025:2017, General requirements for the competence of testing and calibration laboratories |