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。次の URL: www.iso.org/iso/foreword.html
この文書は ISO/TC 45ゴムおよびゴム製品技術委員会によって作成されました。
導入
タイヤおよび道路摩耗粒子 (TRWP) は、路面からのトレッド摩耗とその後の粒子の環境への放出の結果として形成されます。 TRWP は、路面から取り込まれた物質を含むタイヤのトレッド粒子で構成されています (Kreider et al. 2010 [ 1] )土壌または堆積物材料に含まれる TRWP のエラストマー画分は、この文書では直接熱分解 GC/MS 分析によって定量されます。質量濃度は、ゴムポリマー、タイヤトレッド、または TRWP に基づいて表すことができます。この方法は、地理的に離れた 3 つの地域の土壌および堆積物サンプル中の TRWP 濃度を測定するために使用されています (Unice et al. 2012 [ 2] ; Unice et al. 2013 [ 3] ) PM 10画分中の TRWP の空中濃度も同様の方法で特徴付けられています (Panko et al. 2013 [ 4] )
特定の化学マーカーは、サンプル標本の熱分解によって無傷の TRWP から生成されます。化学マーカーは、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、イソプレンゴムなどの乗用車およびトラックタイヤのトレッドポリマーの特徴的かつ特異的な熱分解二量体フラグメントで構成されています。サンプルの熱分解によって生成されたポリマー断片は、その後ガスクロマトグラフィーによって分離され、質量分析によって同定されます。 TRWP の質量濃度は、トレッドにおける市場平均ポリマー使用率と、TRWP のミネラル含有量の事前の特性評価に基づいて計算されます。ゴムポリマーの特異性は、2 つのモノマー単位からなるダイマーポリマーフラグメントの定量化によって達成されます (Kitamura et al. 2007 [ 5] ; Harada et al. 2009 [ 6] )再現性は、タイヤトレッドポリマーと同様のポリマー構造の重水素化内部標準を使用することによって達成されます。サンプルサイズ、マトリックス効果、および機器応答の時間的変動によって引き起こされる変動する分析物の回収に対する内部標準補正。この方法は、土壌または堆積物の TRWP 濃度の経時的変化を監視するのに適しています。
警告 1この文書を使用する人は、通常の実験室での実践に精通している必要があります。この文書は、その使用に関連する安全上の問題がある場合、そのすべてに対処することを目的とするものではありません。適切な安全と健康慣行を確立するのはユーザーの責任です。
警告 2この文書で指定されている特定の手順には、局所的な環境危険を引き起こす可能性のある物質の使用または生成、または廃棄物の生成が含まれる場合があります。使用後の安全な取り扱いと廃棄については、適切な文書を参照する必要があります。
1 スコープ
この文書は、環境サンプル中のタイヤおよび道路摩耗粒子 (TRWP) の土壌または堆積物の質量濃度 (μg/g) を測定する方法を指定します。
この文書は、土壌または堆積物のサンプル収集、サンプルからの熱分解フラグメントの生成、および生成されたポリマーフラグメントの定量化に関する原則を確立します。定量化されたポリマーの質量は、土壌または堆積物中の TRWP の濃度を計算するために使用されます。これらの量は、タイヤトレッドの質量と路面摩耗付着物の質量を含む TRWP ベースで表現されますが、タイヤのゴムポリマーまたはタイヤトレッドベースで表現することもできます。
注タイヤと道路の摩耗粒子は、タイヤの耐用年数中にタイヤと道路表面の間の摩擦界面で生成される細長い粒子の個別の塊です。この粒子は、道路表面からの鉱物付着物が豊富に含まれたタイヤトレッドで構成されています。
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。
- ISO 7270-1, ゴム — 熱分解ガスクロマトグラフィー法による分析 — Part 1: ポリマー (単一ポリマーおよびポリマーブレンド) の同定
3 用語と定義
この文書の目的上、次の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
重水素化内部標準
少なくとも 1 つの重水素分子を含む化合物で、機器のドリフトやマトリックス干渉を補正するために使用される標的分析物とほぼ同一の固定量でサンプルに添加されます。
3.2
乾燥質量
指定された時間、指定された温度でオーブン内で乾燥された固体の質量
3.3
監視
一定期間にわたる変化を追跡するための繰り返し測定
3.4
水分率
土壌中の水の質量をオーブンで乾燥させた質量のパーセンテージで表す
3.5
熱分解分析
有機ポリマー分子を特徴的なフラグメントに分解し、ガスクロマトグラフィーで分離し、質量分析で定量化します。
参考文献
| 1 | Kreider ML, Panko JM, McAtee BL, Sweet LI, Finley BL, タイヤ関連粒子の物理的および化学的特性評価: さまざまな方法を使用して生成された粒子の比較。科学。トータル環境。 2010年、408, (3)、652-9 |
| 2 | Unice KM, Kreider ML, Panko JM, 熱分解-GC-MS 二量体マーカー分析による重水素化内部標準の使用により、環境中のタイヤのトレッド粒子を定量化します。内部。 Ｊ．Ｅｎｖｉｒｏｎ．公衆衛生研究所。 2012年9月(11) |
| 3 | Unice KM, Kreider ML, Panko JM, 定量熱分解 GC-MS 分析による、フランス、日本、および米国の流域の堆積物中のタイヤおよび道路摩耗粒子濃度の比較。環境。科学。テクノロジー。 2013, 47, (15)、pp.8138-8147 |
| 4 | Panko JM, Chu J.、Kreider ML, Unice KM, フランス、日本、米国の都市部および農村部におけるタイヤおよび道路摩耗粒子の空中濃度の測定。アトモス。環境。 2013, 72, 192-199ページ |
| 5 | 北村洋、黒岩千、原田正、加藤典、道路上の浮遊粒子状物質（SPM）中のゴム成分の分析。米国化学会ゴム部門第 172 回秋季技術会議議事録、オハイオ州クリーブランド、 2007 年 |
| 6 | 原田 M.、柴田 T.、Panko J.、Unice K.、微粒子中のゴム成分の分析方法。 American Chemical Society, Inc. のゴム部門の第 176 回技術会議の議事録において。ペンシルベニア州ピッツバーグ、 2009 年。 [1] |
| 7 | ピアソン WR, ブラハチェク WW, ゴム タイヤからの浮遊粒子状破片。ゴム化学技術1974, 47, 1275-1299ページ |
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 on 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 the following URL: www.iso.org/iso/foreword.html .
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 45, Rubber and Rubber Products.
Introduction
Tyre and road wear particles (TRWP) are formed as a result of tread abrasion from the road surface, and subsequent particle release to the environment. TRWP consist of tyre tread particles which include incorporated material from the road surface (Kreider et al. 2010[1]). The elastomeric fraction in TRWP contained in soil or sediment materials is quantified in this document by direct pyrolysis-GC/MS analysis. Mass concentration can be expressed on the basis of the rubber polymer, tyre tread, or TRWP. This method has been used to measure the TRWP concentration in soil and sediment samples from three geographically separated regions (Unice et al. 2012[2]; Unice et al. 2013[3]). The airborne concentration of TRWP in the PM10 fraction has also been characterized by a similar method (Panko et al. 2013[4]).
Specific chemical markers are generated from intact TRWP by pyrolysis of sample specimens. The chemical markers consist of characteristic and specific pyrolysis dimeric fragments of passenger and truck tyre tread polymers including butadiene rubber, styrene-butadiene rubber, and isoprene rubber. The polymer fragments generated by sample pyrolysis are subsequently separated by gas chromatography, and identified by mass spectroscopy. The TRWP mass concentration is calculated based on market average polymer use rates in tread, and prior characterization of the mineral content of TRWP. Rubber polymer specificity is achieved by quantification of dimeric polymer fragments consisting of two monomer units (Kitamura et al. 2007[5]; Harada et al. 2009[6]). Repeatability is achieved by the use of a deuterated internal standard of similar polymeric structure to the tyre tread polymers. The internal standard corrects for variable analyte recovery caused by sample size, matrix effects, and temporal variation in instrument response. The method is suitable for monitoring changes in soil or sediment TRWP concentrations over time.
WARNING 1 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.
WARNING 2 Certain procedures specified in this document may involve the use or generation of substances, or the generation of waste, that could constitute a local environmental hazard. Reference should be made to appropriate documentation on safe handling and disposal after use.
1 Scope
This document specifies a method for the determination of the soil or sediment mass concentration (μg/g) of tyre and road wear particles (TRWP) in environmental samples.
This document establishes principles for soil or sediment sample collection, the generation of pyrolysis fragments from the sample, and the quantification of the generated polymer fragments. The quantified polymer mass is used to calculate the concentration of TRWP in soil or sediment. These quantities are expressed on a TRWP basis, which includes the mass of tyre tread and mass of road wear encrustations, and can also be expressed on a tyre rubber polymer or tyre tread basis.
NOTE Tyre and road wear particles are a discrete mass of elongated particles generated at the frictional interface between the tyre and roadway surface during the service life of a tyre. The particles consist of tyre tread enriched with mineral encrustations from the roadway surface.
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 7270-1, Rubber — Analysis by pyrolytic gas-chromatographic methods — Part 1: Identification of polymers (single polymers and polymer blends)
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
3.1
deuterated internal standard
compound containing at least one deuterium molecule added to a sample in a fixed amount that is nearly identical to the target analyte used to correct for instrument drift and matrix interference
3.2
dry mass
mass of solid dried in an oven for a specified time and at a specified temperature
3.3
monitoring
repeated measurement to follow changes over a period of time
3.4
percent moisture
mass of water in soil expressed as a percentage of oven dried mass
3.5
pyrolysis analysis
decomposition of organic polymeric molecules into characteristic fragments separated by gas chromatography and quantified by mass spectroscopy
Bibliography
| 1 | Kreider M. L., Panko J. M., McAtee B. L., Sweet L. I., Finley B. L., Physical and chemical characterization of tire-related particles: Comparison of particles generated using different methodologies. Sci. Total Environ. 2010, 408(3), 652-9 |
| 2 | Unice K. M., Kreider M. L., Panko J. M., Use of a deuterated internal standard with pyrolysis- GC-MS dimeric marker analysis to quantify tire tread particles in the environment. Int. J. Environ. Res. Public Health. 2012, 9(11) |
| 3 | Unice K. M., Kreider M. L., Panko J. M., Comparison of Tire and Road Wear Particle Concentrations in Sediment for Watersheds in France, Japan, and the United States by Quantitative Pyrolysis GC-MS Analysis. Environ. Sci. Technol. 2013, 47(15), pp. 8138-8147 |
| 4 | Panko J. M., Chu J., Kreider M. L., Unice K. M., Measurement of airborne concentrations of tire and road wear particles in urban and rural areas of France, Japan, and the United States. Atmos. Environ. 2013, 72, pp. 192-199 |
| 5 | Kitamura Y., Kuroiwa C., Harada M., Kato N., Analysis of rubber fraction in suspended particulate matter (SPM) on road. In Proceedings of the Fall 172nd Technical Meeting of the Rubber Division of the American Chemical Society, Inc., Cleveland, OH, 2007 |
| 6 | Harada M., Shibata T., Panko J., Unice K., Analysis methodology of rubber fraction in fine particles. In Proceedings of the 176th Technical Meeting of the Rubber Division of the American Chemical Society, Inc.; Pittsburgh, PA, 2009. [1] |
| 7 | Pierson W. R., Brachaczek W. W., Airborne particulate debris from rubber tires. Rubber Chem. Technol. 1974, 47, pp. 1275-1299 |