ISO 3924:2016

DRAFT INTERNATIONAL STANDARD
ISO/DIS 3924
ISO/TC 28 Secretariat: NEN
Voting begins on: Voting terminates on:
2015-06-25 2015-09-25
Petroleum products — Determination of boiling range
distribution — Gas chromatography method
Produits pétroliers — Détermination de la répartition dans l’intervalle de distillation — Méthode par
chromatographie en phase gazeuse
ICS: 75.080
ISO/CEN PARALLEL PROCESSING
This draft has been developed within the European Committee for Standardization
(CEN), and processed under the CEN lead mode of collaboration as defined in the
Vienna Agreement.
This draft is hereby submitted to the ISO member bodies and to the CEN member
bodies for a parallel five month enquiry.
Should this draft be accepted, a final draft, established on the basis of comments
received, will be submitted to a parallel two-month approval vote in ISO and
THIS DOCUMENT IS A DRAFT CIRCULATED
formal vote in CEN.
FOR COMMENT AND APPROVAL. IT IS
THEREFORE SUBJECT TO CHANGE AND MAY
NOT BE REFERRED TO AS AN INTERNATIONAL
STANDARD UNTIL PUBLISHED AS SUCH.
To expedite distribution, this document is circulated as received from the
IN ADDITION TO THEIR EVALUATION AS
committee secretariat. ISO Central Secretariat work of editing and text
BEING ACCEPTABLE FOR INDUSTRIAL,
composition will be undertaken at publication stage.
TECHNOLOGICAL, COMMERCIAL AND
USER PURPOSES, DRAFT INTERNATIONAL
STANDARDS MAY ON OCCASION HAVE TO
BE CONSIDERED IN THE LIGHT OF THEIR
POTENTIAL TO BECOME STANDARDS TO
WHICH REFERENCE MAY BE MADE IN
Reference number
NATIONAL REGULATIONS.
ISO/DIS 3924:2015(E)
RECIPIENTS OF THIS DRAFT ARE INVITED
TO SUBMIT, WITH THEIR COMMENTS,
NOTIFICATION OF ANY RELEVANT PATENT
RIGHTS OF WHICH THEY ARE AWARE AND TO
©
PROVIDE SUPPORTING DOCUMENTATION. ISO 2015

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ISO/DIS 3924:2015(E)

COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2015, Published in Switzerland
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized otherwise in any form
or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting on the internet or an intranet, without prior
written permission. Permission can be requested from either ISO at the address below or ISO’s member body in the country of
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ii © ISO 2015 – All rights reserved

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ISO/DIS 3924
Contents Page
Foreword . iv
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Principle. 2
5 Reagents and materials . 2
6 Apparatus . 4
6.1 Chromatograph . 4
6.2 Column . 5
6.3 Recorder/plotter . 5
6.4 Integrator/computer . 5
6.5 Flow/pressure controllers. 6
6.6 Micro-syringe . 6
7 Sampling. 6
8 Preparation of apparatus . 6
8.1 Column preparation . 6
8.1.1 Packed columns . 6
8.1.2 Capillary columns . 6
8.2 Chromatograph . 6
8.3 Column resolution . 7
8.4 Detector response check . 8
8.5 Peak skewness . 2
9 Calibration . 2
9.1 Analysis sequence protocol . 2
9.2 Baseline compensation analysis . 2
9.3 Retention time versus boiling point calibration . 2
9.4 Analysis of reference material . 3
10 Procedure . 4
10.1 Sample preparation . 4
10.2 Sample analysis . 5
11 Calculation . 5
12 Expression of results . 5
13 Precision. 6
13.1 General . 6
13.2 Repeatability . 6
13.3 Reproducibility . 6
14 Test report . 6
Annex A (informative)  Calculation of ISO 3405 equivalent data . Error! Bookmark not defined.
Annex B (informative) Accelerated analysis . 11
Annex C (informative) Boiling points of non-normal alkane hydrocarbons . 13
Bibliography . 17

© ISO 2015 – All rights reserved iii

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ISO/DIS 3924
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 3924 was prepared by the European Committee for Standardization (CEN) Technical Committee
CEN/TC 19, Gaseous and liquid fuels, lubricants and related products of petroleum, synthetic and biological
origin, in collaboration with Technical Committee ISO/TC 28, Petroleum products and lubricants, in
accordance with the Agreement on technical cooperation between ISO and CEN (Vienna Agreement).
This method is harmonized with the jointed IP 406 [3] and ASTM D2887 [4] methods.
This fourth edition cancels and replaces the third edition (ISO 3924:2010). The third aedition had several
updates regarding the calculation of ISO 3405 equivalent data and, because ISO 3924 is extensively used,
and referenced in many fuel specifications, a faster analysis had been included. These fuel specification (in
any case those used in Europe) demand volume percentage recovered at 250 °C and 350 °C, but this volume
percentage was not a result from the former text as described. This is updated with this edition (see Annex A),
for which an assessment has been executed by CEN/TC 19/WG 9. Next several editorial updates have been
made.
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DRAFT INTERNATIONAL STANDARD ISO/DIS 3924

Petroleum products — Determination of boiling range
distribution — Gas chromatography method
WARNING — The use of this International Standard may involve hazardous materials, operations and
equipment. This International Standard does not purport to address all of the safety problems
associated with its use. It is the responsibility of the user of this International Standard to establish
appropriate safety and health practices and determine the applicability of regulatory limitations prior
to use.
1 Scope
This International Standard specifies a method for the determination of the boiling range distribution of
petroleum products. The method is applicable to petroleum products and fractions with a final boiling point of
538 C or lower at atmospheric pressure as determined by this International Standard. This International
Standard is not applicable to gasoline samples or gasoline components. The method is limited to products
having a boiling range greater than 55 C and having a vapour pressure sufficiently low to permit sampling at
ambient temperature.
The method has successfully been applied to samples containing biodiesel up to B10.
NOTE For the purposes of this International Standard, the terms “% (m/m)” and % (V/V) are used to represent the
mass fraction (µ), respectively the volume fraction (φ) of a material.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application 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 3170, Petroleum liquids — Manual sampling
ISO 3171, Petroleum liquids — Automatic pipeline sampling
ISO 3405, Petroleum products - Determination of distillation characteristics at atmospheric pressure
ISO 4259, Petroleum products — Determination and application of precision data in relation to methods of test
3 Terms and definitions
For the purposes of this International Standard, the following terms and definitions apply.
3.1
initial boiling point
IBP
temperature corresponding to the retention time at which a net area count equal to 0,5 % of the total sample
area under the chromatogram is obtained
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ISO/DIS 3924
3.2
final boiling point
FBP
temperature corresponding to the retention time at which a net area count equal to 99,5 % of the total sample
area under the chromatogram is obtained
3.3
slice rate
number of data slices acquired per unit of time used to integrate the continuous (analogue) chromatographic
detector response during an analysis
NOTE 1 to entry The slice rate is expressed in Hz (for example slices per second).
4 Principle
A sample is introduced into a gas chromatographic column which separates hydrocarbons in the order of
increasing boiling point. The column temperature is raised at a reproducible rate and the area under the
chromatogram is recorded throughout the analysis. Boiling temperatures are assigned to the time axis from a
calibration curve, obtained under the same conditions by running a known mixture of hydrocarbons covering
the boiling range expected in the sample. From these data, the boiling range distribution is obtained.
Annex A presents a correlation model for the calculation of physical distillation (ISO 3405, IP 123 [6] or
ASTM D86 [5]) equivalent data from boiling range distribution analysis by gas chromatography determined
following this Standard.
Annex B describes an alternative, accelerated analysis that may be used.
5 Reagents and materials
5.1  Stationary phase for columns, non-polar, that elutes hydrocarbons in boiling point order.
NOTE The following materials have been used successfully as liquid phases.
For packed columns:
 Silicone gum rubber UC-W98;
 Silicone gum rubber GE-SE-30;
 Silicone gum rubber OV-1;
 Silicone gum rubber OV-101;
For capillary columns:
 Polydimethylsiloxane.
5.2  Solid support for packed columns, usually consisting of crushed fire brick or chromatographic
diatomaceous earth.
The particle size and support loading shall be such as to give optimum resolution and analysis time.
NOTE In general, support loadings of 3 % to 10 % have been found most satisfactory.
5.3  Carrier gas, constituted of helium or hydrogen for use with thermal conductivity detectors, or nitrogen,
helium or argon for use with flame ionization detectors.
2 © ISO 2015 – All rights reserved

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ISO/DIS 3924
5.4  Calibration mixture, consisting of an accurately weighed mixture of hydrocarbons covering the range
from C to C and dissolved in carbon disulfide (5.6).
5 44
The following mixture of alkanes has been found to be satisfactory for most samples: C , C , C , C , C , C ,
5 6 7 8 9 10
C , C , C , C , C , C , C , C , C , C , C . At least one component of the mixture shall have a
12 14 16 18 20 24 28 32 36 40 44
boiling point lower than the initial boiling point of the sample and at least one component shall have a boiling
point higher than the final boiling point of the sample. The boiling points of alkanes are listed in Table 1.
Table 1 — Boiling points of normal alkanes
Carbon No. Boiling point Carbon No. Boiling point
C C
2 -89 24 391
3 -42 25 402
4 0 26 412
5 36 27 422
6 69 28 431
7 98 29 440
8 126 30 449
9 151 31 458
10 174 32 466
11 196 33 474
12 216 34 481
13 235 35 489
14 254 36 496
15 271 37 503
16 287 38 509
17 302 39 516
18 316 40 522
19 330 41 528
20 344 42 534
21 356 43 540
22 369 44 545
23 380
NOTE API Project 44, October 31, 1972 [1], is believed to have provided the original normal paraffin boiling
point data that were listed in former editions of this Standard. However, over the years some of the data
contained in both API Project 44 (Thermodynamics Research Center Hydrocarbon Project) and the test
methods have changed, and they are no longer equivalent. This Table represents the current normal paraffin
boiling point values accepted by ISO, ASTM and the Energy Institute.

For packed columns, the final concentration should be approximately 10 parts of the hydrocarbon mixture to
100 parts of carbon disulfide. For capillary columns, the final concentration should be approximately 1 part of
the hydrocarbon mixture to 100 parts of carbon disulfide.
If the test sample contains significant quantities of n-alkanes which can be identified on the chromatogram,
these peaks may be used as internal boiling point calibration points. However, it is advisable to use the
calibration mixture to be sure of peak identifications.
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ISO/DIS 3924
Propane and butane may be added non-quantitatively to the calibration mixture, if necessary, to comply with
5.4. This may be done by bubbling a small amount of the gaseous hydrocarbon into a septum-sealed vial of
the calibration mixture using a gas syringe.
If stationary phases other than those listed in the note in 5.1 are used, the retention times of a few
alkylbenzenes across the boiling range such as o-xylene, n-butylbenzene, 1,3,5-tri-isopropylbenzene, n-
decylbenzene and n-tetradecylbenzene shall also be checked to make certain that the column is separating
according to the boiling point order (see Annex C).
5.5  Reference material
The primary reference material used shall be the ASTM Reference Gas Oil No.1.
5.6  Carbon disulfide, reagent grade.
6 Apparatus
6.1 Chromatograph
Any gas chromatograph that has the following performance characteristics may be used.
6.1.1  Detector, of either the flame ionization or thermal conductivity type.
The detector shall have sufficient sensitivity to detect a mass fraction of 1,0 % of dodecane with a peak height
of at least 10 % of full scale on the recorder under the conditions specified in this International Standard, and
without loss of resolution as defined in 8.3. When operating at this sensitivity level, detector stability shall be
such that a baseline drift of not more than 1 % of full scale per hour is obtained. The detector shall be capable
of operating continuously at a temperature equivalent to the maximum column temperature employed. The
detector shall be connected to the column in such a way that any cold spots between the detector and the
column are avoided.
NOTE It is not desirable to operate thermal conductivity detectors at a temperature higher than the maximum column
temperature employed. Operation at higher temperatures only serves to shorten the useful life of the detector, and
generally contributes to higher noise levels and greater drift.
6.1.2  Column temperature programmer, capable of programmed temperature operation over a range
sufficient to establish a retention time of at least 1 min for the initial boiling point and to elute the entire sample
within the temperature ramp.
The programming rate shall be sufficiently reproducible to obtain retention time repeatability of 6 s for each
component in the calibration mixture (5.4).
If the initial boiling point is less than approximately 93 C, an initial column temperature below ambient may be
required. However, excessively low initial column temperatures shall be avoided, to ensure that the stationary
phase remains liquid. The initial temperature of the column shall be only low enough to obtain a calibration
curve meeting the requirements of this International Standard.
6.1.3  Sample inlet system, either be capable of operating continuously at a temperature equivalent to the
maximum column temperature employed or provide on-column injection with some means of programming the
entire column, including the point of sample introduction, up to the maximum temperature required.
The sample inlet system shall be connected to the chromatographic column in such a way that any cold spots
between the inlet system and the column are avoided.
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ISO/DIS 3924
6.2 Column
Any column and conditions may be used, provided that, under the conditions of the test, separations are in the
order of boiling points as given in Table 1, and the column resolution, R, is at least 3. Typical column operating
conditions are given in Table 2 and 3.
Table 2 — Typical operating conditions for packed columns
Packed columns 1 2
Column length, (m) 0,7 0,5
Column outside diameter, (mm) 3,2 3,2
Stationary phase OV-101 UC-W98
Percent stationary phase 5 10
a b
Support material G P
Support mesh size (m) 80/100 80/100
Initial column temperature, (C) -40 -30
Final column temperature, (C) 350 360
Programming rate, (C/min) 10 10
Carrier gas Helium Nitrogen
Carrier gas flow, (ml/min) 30 25
Detector FID FID
Detector temperature, (C) 370 360
Injection-port temperature, (C) 370 350
Sample size, (l) 0,5 1
a
Chromosorb® G (AW-DMS).
b
Chromosorb® P (AW).

6.3 Recorder/plotter
This apparatus is used for plotting the chromatogram. This may be accomplished using a 0 mV to 1 mV
recording potentiometer having a full-scale response time of 2 s or less and a minimum chart width of
approximately 120 mm. Alternatively, a computer or other device may be used, provided it is capable of
graphics presentation of the same or better quality as a potentiometric recorder.
6.4 Integrator/computer
This apparatus is used for determining the accumulated area under the chromatogram. This may be achieved
by using a computer-based chromatography data system or an electronic integrator. The integrator/computer
system shall have normal chromatographic software for measuring the retention times and areas of eluting
peaks. In addition, the system shall be capable of converting the continuously integrated detector signal into
area slices of fixed duration. These contiguous area slices, collected for the entire analysis, shall be stored for
later processing. The electronic range of the integrator/computer (e.g. 1 V) shall be within the linear range of
the detector/electrometer system used. The system shall be capable of subtracting the area slice of a blank
run from the corresponding area slice of a sample run.
NOTE Some gas chromatographs have an algorithm built into their operating software that allows a mathematical
model of the baseline profile to be stored in the memory. This profile can be automatically subtracted from the detector
signal on subsequent sample analysis to compensate for any baseline offset. Some integration systems also store and
automatically subtract a blank analysis from subsequent sample analysis.
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ISO/DIS 3924
6.5 Flow/pressure controllers
6.5.1  If a packed column is used, the chromatograph shall be equipped with constant-flow controllers
capable of maintaining the carrier gas flow constant to  1 % over the full operating temperature range.
6.5.2  If a wide-bore capillary column is used, the chromatograph shall be equipped with a controller of carrier
gas flow or pressure appropriate for the inlet used.
6.6 Micro-syringe
This apparatus is used to introduce the sample into the chromatograph.
Sample injection may be either manual or automatic. Automatic sample injection is preferred because it gives
better retention time precision.
7 Sampling
Unless otherwise specified, samples shall be taken by the procedures described in ISO 3170 or ISO 3171.
8 Preparation of apparatus
8.1 Column preparation
Any satisfactory method that will produce a column meeting the requirements of 6.2 may be used. The column
shall be conditioned at the maximum operating temperature to reduce baseline shifts due to bleeding of the
column substrate.
8.1.1 Packed columns
An acceptable method of column conditioning, which has been found effective for columns with an initial
loading of 10 % liquid phase, consists of purging the column with carrier gas at the normal flow rate while
holding the column at the maximum operating temperature for 12 h to 16 h.
8.1.2 Capillary columns
Capillary columns may be conditioned using the following procedure.
a) Install the column following the manufacturer’s instructions. Set the column and detector gas flows.
Ensure that the system is leak free.
b) Allow the system to purge with carrier gas at ambient temperature for at least 30 min. Then increase the
oven temperature by approximately 5 °C/min to 10 °C/min to the final operating temperature and hold for
approximately 30 min.
c) Cycle the chromatograph through its temperature programme several times until a stable baseline is
obtained.
NOTE Capillary columns with cross-linked and bonded phases are available from many manufacturers and are
usually preconditioned. These columns have much lower column bleed than packed columns.
8.2 Chromatograph
Place the chromatograph in service in accordance with the manufacturer’s instructions. Typical operating
conditions are shown in Tables 2 and 3.
If a flame ionization detector is used, the deposits formed in the detector from combustion of the silicone
decomposition products shall be removed regularly, as they change the response characteristics of the
detector.
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ISO/DIS 3924
NOTE Without any instrumental adaptation it is possible to decrease analysis time. Annex B describes such an
accelerated analysis.
Table 3 — Typical operating conditions for capillary columns
Capillary columns 3 4 5
Column length (m) 7,5 5 10
Column inner diameter (mm) 0,53 0,53 0,53
Stationary phase DB-1 HP-1 HP-1
1,5 0,88 2,65
Stationary phase thickness (m)
Carrier gas Nitrogen Helium Helium
Carrier gas flow rate (ml/min) 30 12 20
40 35 40
Initial column temperature (C)
340 350 350
Final column temperature (C)
Programming rate (C/min) 10 10 15
Detector FID FID FID
350 380 350
Detector temperature (C)
Injector temperature (C) 340 Cool on-column Programmed
type temperature
vaporization type
0,5 1 0,2
Sample size (l)
Sample concentration [%(m/m)] 25 10 Neat

8.3 Column resolution
Analyse the calibration mixture under the same conditions as those used for the samples. Using the procedure
illustrated in Figure 1, calculate the resolution, R, from the time between the C and C alkane peaks at the
16 18
peak maxima t and t and the widths y and y of the peaks at half height, as given by Formula 1:
1 2 1 2
2t t 
2 1
(1)
R
1,699y  y 
1 2

where:
t is the retention time, in seconds, for C peak maximum;
1 16
t is the retention time, in seconds, for C peak maximum;
2 18
y is the width, in seconds, at half height of C peak;
1 16
y is the width, in seconds, at half height of C peak.
2 18
The resolution, R, obtained from the above equation, shall be at least 3.
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ISO/DIS 3924

Key
1 Sample injection 3 Octadecane
2 Hexadecane
Figure 1 — Column resolution parameters
8.4 Detector response check
This method assumes that the detector response to petroleum hydrocarbons is proportional to the mass of
individual components. This shall be verified when the system is put into service and whenever any changes
are made to the system or operational parameters. Analyse the calibration mixture using the same conditions
as those used for the samples. Calculate the response factor for each alkane relative to decane using the
following Formula:
m A
(2)
n n
F 
n
m A
10 10
where
F is the relative response factor;
n
m is the mass of the alkane in the mixture;
n
A is the peak area of the alkane;
n
m is the mass of decane in the mixture;
10
A is the area of decane.
10
The relative response factor, F , of each alkane shall not deviate from 1,0 by more than  0,1.
n
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ISO/DIS 3924
8.5 Peak skewness
Determine the peak skewness (the ratio A/B) of the largest peak in the calibration mixture as shown in
Figure 2.

Key
1 Response A is the width of the leading part of the peak at 5 % of peak height
2 Time B i
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 3924
Quatrième édition
2016-09-15
Produits pétroliers — Détermination
de la répartition dans l’intervalle
de distillation — Méthode par
chromatographie en phase gazeuse
Petroleum products — Determination of boiling range distribution —
Gas chromatography method
Numéro de référence
ISO 3924:2016(F)
©
ISO 2016

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ISO 3924:2016(F)

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ISO 3924:2016(F)

Sommaire Page
Avant-propos .iv
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Principe . 2
5 Produits et réactifs . 2
6 Appareillage . 4
7 Échantillonnage . 6
8 Préparation de l’appareillage . 6
9 Étalonnage .10
9.1 Procédure d’analyse .10
9.2 Compensation de ligne de base .11
9.3 Courbe d’étalonnage .11
9.4 Analyse du produit de référence .12
10 Mode opératoire.14
10.1 Préparation de l’échantillon .14
10.2 Analyse de l’échantillon .14
11 Calculs .15
12 Expression des résultats.15
13 Fidélité .15
13.1 Généralités .15
13.2 Répétabilité .16
13.3 Reproductibilité .16
14 Rapport d’essai .16
Annexe A (informative) Calcul des données équivalentes de l’ISO 3405 .17
Annexe B (informative) Analyse accélérée .20
Annexe C (informative) Points d’ébullition des alcanes non normaux .22
Bibliographie .26
© ISO 2016 – Tous droits réservés iii

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ISO 3924:2016(F)

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’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l’élaboration du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l’ISO (voir www.iso.org/brevets).
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 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’OMC concernant les obstacles techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: Avant-propos —
Informations supplémentaires.
L’ISO 3924 a été élaborée par le comité européen de normalisation (CEN) comité technique CEN/TC 19,
Carburants et combustibles gazeux et liquides, lubrifiants et produits connexes, d’origine pétrolière,
synthétique et biologique en collaboration avec le comité technique ISO/TC 28, Produits pétroliers et
connexes d’origine synthétique ou biologique, selon les accords sur la coopération technique entre l’ISO et
le CEN (Accords de Vienne).
Cette quatrième édition annule et remplace la troisième (ISO 3924:2010) qui fait l’objet d’une révision
technique. La troisième édition avait fait l’objet de plusieurs actualisations, notamment concernant le
[1]
calcul de données équivalentes de l’ISO 3405 . Étant donné que l’ISO 3924 est considérablement utilisée
et référencée dans de nombreuses spécifications de carburant, une procédure d’analyse plus rapide a
été incluse. Plusieurs spécifications de carburant concernaient des exigences sur les pourcentages de
volume récupéré à 250 °C et 350 °C, mais ce résultat ne faisait pas partie du rapport de l’ISO 3924 de
la version précédente comme décrit. Cela est mis à jour dans le cadre de cette édition (voir l’Annexe A),
pour laquelle une évaluation a été réalisée par CEN/TC 19. Par ailleurs, quelques modifications d’ordre
rédactionnel ont été faites.
[3] [4]
Cette méthode est à l’origine fondée sur les méthodes IP 406 et ASTM D 2887 jointes.
iv © ISO 2016 – Tous droits réservés

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NORME INTERNATIONALE ISO 3924:2016(F)
Produits pétroliers — Détermination de la répartition dans
l’intervalle de distillation — Méthode par chromatographie
en phase gazeuse
AVERTISSEMENT — L’utilisation de la présente Norme internationale implique l’intervention
de produits, d’opérations et d’équipements à caractère dangereux. La présente Norme
internationale n’est pas censée aborder tous les problèmes de sécurité concernés par son usage.
Il est de la responsabilité des utilisateurs de la présente Norme internationale de prendre des
mesures appropriées pour assurer la sécurité et la santé du personnel avant l’application de la
norme, et de satisfaire aux exigences statuaires et régulatoires pour ce besoin.
1 Domaine d’application
La présente Norme internationale spécifie une méthode pour déterminer la répartition dans l’intervalle
de distillation des produits pétroliers. La méthode est applicable aux produits pétroliers et aux fractions
pétrolières dont le point final de distillation est inférieur ou égal à 538 °C à la pression atmosphérique
quand il est mesuré en appliquant la présente Norme internationale. La présente Norme internationale
n’est pas adaptée au cas des essences ou composés à base d’essences. Le domaine d’application de la
méthode est limité aux produits dont l’intervalle de distillation est supérieur à 55 °C et dont la pression
de vapeur est suffisamment basse pour permettre un échantillonnage à la température ambiante.
La méthode a été appliquée avec succès à des échantillons contenant des esters méthyliques d’acides
gras (EMAG) jusqu’à 10 % (V/V).
NOTE Pour les besoins de la présente Norme internationale, les termes “% (m/m)” et “% (V/V)” sont utilisés
pour désigner respectivement la fraction massique (µ) d’un produit et sa fraction volumique (φ).
2 Références normatives
Les documents suivants, en tout ou partie, sont référencés de façon normative dans le présent document
et sont indispensables à son application. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique.
Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y compris les
éventuels amendements).
ISO 3170, Produits pétroliers liquides — Échantillonnage manuel
ISO 3171, Produits pétroliers liquides — Échantillonnage automatique en oléoduc
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
3.1
point initial de distillation
PI
température correspondant au temps de rétention auquel la surface nette est égale à 0,5 % de la surface
totale du chromatogramme correspondant à l’échantillon
3.2
Point final de distillation
PF
température correspondant au temps de rétention auquel la surface nette est égale à 99,5 % de la
surface totale du chromatogramme correspondant à l’échantillon
© ISO 2016 – Tous droits réservés 1

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ISO 3924:2016(F)

3.3
Fréquence de tranche
nombre de tranches de données acquises par unité de temps permettant d’intégrer la réponse continue
(analogique) du détecteur chromatographique pendant une analyse
Note 1 à l’article: La fréquence de tranche est exprimée en Hz (par exemple tranches par seconde).
4 Principe
Les hydrocarbures contenus dans une prise d’essai, introduite dans la colonne d’un chromatographe
en phase gazeuse, sont séparés dans l’ordre croissant de leur point d’ébullition. On fait monter la
température de la colonne à une vitesse reproductible, et l’aire du chromatogramme est intégrée
pendant la durée de l’analyse. Des températures d’ébullition sont attribuées sur l’axe des temps de
rétention à partir d’une courbe d’étalonnage, obtenue dans les mêmes conditions en opérant sur un
mélange connu d’hydrocarbures couvrant la même plage d’ébullition supposée de l’échantillon. Ces
données permettent de déterminer la répartition dans l’intervalle de distillation.
L’Annexe A présente un modèle de corrélation pour le calcul des données équivalentes de distillations
physiques (voir Références [1], [5] et [6]) à partir de l’analyse de la répartition dans l’intervalle de
distillation par chromatographie en phase gazeuse déterminée suivant cette Norme internationale.
L’Annexe B décrit une analyse alternative, accélérée qui peut être utilisée (voir 8.2).
5 Produits et réactifs
5.1 Phase stationnaire pour les colonnes, non polaire, éluant les hydrocarbures dans l’ordre
croissant de leur point d’ébullition.
Note Les produits suivants ont été utilisés avec succès comme phases liquides.
Pour des colonnes remplies:
—  Silicone gomme caoutchouc UC-W98;
—  Silicone gomme caoutchouc GE-SE-30;
—  Silicone gomme caoutchouc OV-1;
—  Silicone gomme caoutchouc OV-101.
—  Pour des colonnes capillaires:
—  polydiméthylsiloxane.
5.2 Support solide pour colonnes remplies, consistant habituellement en de la brique réfractaire
broyée ou de la terre de diatomée pour chromatographie.
La granulométrie et le taux d’imprégnation doivent être tels qu’ils conduisent à une résolution et à une
durée d’analyse optimales.
Note En général, un taux d’imprégnation compris entre 3 % et 10 % a été jugé très satisfaisant.
5.3 Gaz vecteur, d’une pureté minimale de 99,995 %, constitué:
a) d’hélium ou d’hydrogène pour les détecteurs à conductivité thermique, ou
b) d’azote, d’hélium, d’hydrogène ou d’argon pour les détecteurs à ionisation de flamme.
5.4 Hydrogène, de qualité appropriée aux détecteurs à ionisation de flammes.
2 © ISO 2016 – Tous droits réservés

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ISO 3924:2016(F)

5.5 Air comprimé, ne contenant ni eau ni huile, réglementé pour les détecteurs à ionisation de
flammes.
5.6 Mélange étalon, consistant en un mélange d’alcanes couvrant la gamme de C à C , pesés avec
5 44
précision et dissous dans le disulfure de carbone (5.8).
Il est recommandé d’utiliser une concentration du mélange d’alcanes dans le disulfure de carbone
d’environ 10 parties pour 100 pour les colonnes remplies et d’environ 1 partie pour 100 pour les
colonnes capillaires.
Le mélange d’alcanes suivant s’est révélé satisfaisant pour la plupart des échantillons: C , C , C , C ,
5 6 7 8
C , C , C , C , C , C , C , C , C , C , C , C , C . Au moins un des constituants du mélange doit
9 10 12 14 16 18 20 24 28 32 36 40 44
avoir un point d’ébullition inférieur au point initial de distillation de l’échantillon, et au moins un des
constituants doit avoir un point d’ébullition supérieur au point final de distillation de l’échantillon. Le
Tableau 1 donne la liste des points d’ébullition des alcanes.
Tableau 1 — Points d’ébullition des alcanes normaux
Nombre d’atomes de Point d’ébullition Nombre d’atomes de Point d’ébullition
carbone °C carbone °C
2 −89 24 391
3 −42 25 402
4 0 26 412
5 36 27 422
6 69 28 431
7 98 29 440
8 126 30 449
9 151 31 458
10 174 32 466
11 196 33 474
12 216 34 481
13 235 35 489
14 254 36 496
15 271 37 503
16 287 38 509
17 302 39 516
18 316 40 522
19 330 41 528
20 344 42 534
21 356 43 540
22 369 44 545
23 380
[7]
NOTE  Il semble que le projet API 44 du 31 octobre 1972 ait fourni les données d’origine des points d’ébullition des
normales paraffines qui ont été énumérées dans les éditions précédentes de cette Norme internationale. Cependant, au
cours des années, certaines des données contenues dans le projet API 44 (Projet d’hydrocarbure du centre de recherche
en thermodynamique) et les méthodes d’essai ont changé, et elles ne sont plus équivalentes. Ce Tableau fournit les valeurs
courantes des points d’ébullition des normales paraffines admises par l’ISO, l’ASTM et l’Energy Institute.
Si l’échantillon à analyser contient des quantités significatives de n-alcanes qui peuvent être identifiés
sur le chromatogramme, les pics correspondants peuvent être utilisés comme points d’étalonnage
interne. Toutefois, il est conseillé d’utiliser le mélange étalon pour être sûr de l’identification des pics.
Si nécessaire, on peut ajouter de manière qualitative du propane ou du butane au mélange étalon
pour satisfaire à 5.6. Cela peut être réalisé en faisant barboter, à l’aide d’une seringue à gaz, une petite
© ISO 2016 – Tous droits réservés 3

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ISO 3924:2016(F)

quantité de l’hydrocarbure gazeux dans la solution de mélange étalon contenue dans un flacon bouché
par un septum.
Si des phases stationnaires autres que celles énumérées dans la note en 5.1 sont utilisées, les temps de
rétention de quelques alkylbenzènes (tels que l’o-xylène, le n-butylbenzène, le 1,3,5-tri-isopropylbenzène,
le n-décylbenzène et le n-tétradécylbenzène) choisis pour se répartir dans l’intervalle de distillation,
doivent être déterminés de manière à vérifier que la colonne sépare effectivement ces constituants
dans l’ordre de leurs points d’ébullition (voir Annexe C).
5.7 Produit de référence
On doit utiliser le gazole de référence ASTM n°1 comme produit de référence primaire.
5.8 Disulfure de carbone, de qualité analytique (CAS RN 75-15-0).
6 Appareillage
6.1 Chromatographe, tout chromatographe en phase gazeuse présentant les caractéristiques
suivantes peut être utilisé.
6.1.1 Détecteur, à ionisation de flamme ou à conductivité thermique.
Le détecteur doit avoir une sensibilité suffisante pour déceler 1,0 % (m/m) de dodécane en donnant,
dans les conditions spécifiées par la présente Norme internationale, une hauteur de pic au moins égale
à 10 % de l’échelle totale de l’enregistreur, et sans qu’il y ait perte de résolution telle qu’elle est définie
en 8.3. Quand il est réglé sur cette sensibilité, le détecteur doit avoir une stabilité telle que la dérive
de la ligne de base n’excède pas 1 % de l’échelle totale par heure. Le détecteur doit être capable de
fonctionner continuellement à la température maximale à laquelle la colonne sera utilisée. Le détecteur
doit être raccordé à la colonne de telle façon à éviter tout point froid entre le détecteur et la colonne.
NOTE Il n’est pas conseillé de faire fonctionner le détecteur à conductivité thermique à une température
supérieure à la température maximale de la colonne. Cela aurait pour seuls effets de raccourcir la durée de vie du
détecteur et de contribuer, en général, à élever le niveau de bruit de fond et à augmenter la dérive.
6.1.2 Programmateur de température de la colonne, à même de programmer la température sur
une plage
suffisante pour obtenir un temps de rétention au moins égal à 1 min pour le point initial de distillation
et de manière à éluer la totalité de l’échantillon durant la rampe de température.
La vitesse de montée en température du programme doit être suffisamment reproductible pour que la
répétabilité des temps de rétention de chacun des constituants du mélange étalon (5.6) soit de 6 s.
Si le point initial de distillation est inférieur à environ 93 °C, il peut être nécessaire que la température
initiale de la colonne soit inférieure à la température ambiante. Cependant, il faut éviter des
températures de départ trop basses, car il convient d’être sûr que la phase stationnaire demeure
liquide. La température de départ de la colonne doit seulement être suffisamment basse pour que la
courbe d’étalonnage obtenue réponde aux exigences de la présente Norme internationale.
6.1.3 Injecteur, à même de fonctionner de façon continue à la température maximale à laquelle sera
portée la colonne. On peut aussi prévoir un système d’injection «dans la colonne» à condition qu’il existe
un moyen de programmer la température de la colonne entière, y compris le point d’introduction de
l’échantillon, jusqu’à la température maximale requise.
L’injecteur doit être raccordé à la colonne de telle façon à éviter tout point froid entre le système
d’injection et la colonne.
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ISO 3924:2016(F)

6.2 Colonne, n’importe quelle colonne et n’importe quelles conditions peuvent être utilisées pourvu
que, dans les conditions de l’essai, les séparations se fassent dans l’ordre des points d’ébullition donnés
dans le Tableau 1 et que la résolution, CR, de la colonne soit au moins égale à 3 (8.3). Les conditions
opératoires usuelles des colonnes sont données dans les Tableaux 2 et 3.
Tableau 2 — Conditions opératoires usuelles pour les colonnes remplies
Colonnes remplies 1 2
Longueur de la colonne (m) 0,7 0,5
Diamètre extérieur de la colonne
3,2 3,2
(mm)
Phase stationnaire OV-101 UC-W98
Pourcentage de phase stationnaire 5 10
a b
Support G P
Granulométrie du support (μm) 80/100 80/100
Température initiale de la colonne
−40 −30
(°C)
Température finale de la colonne
350 360
(°C)
Vitesse de montée en température
10 10
(°C/min)
Gaz vecteur Hélium Azote
Débit de gaz vecteur (ml/min) 30 25
Détecteur FID FID
Température du détecteur (°C) 370 360
Température du système d’injec-
370 350
tion (°C)
Volume de la prise d’essai (μl) 0,5 1
a
Chromosorb® G (AW-DMS).
b
Chromosorb® P (AW).
Tableau 3 — Conditions opératoires usuelles pour les colonnes capillaires
Colonnes capillaires 3 4 5
Longueur de la colonne (m) 7,5 5 10
Diamètre intérieur de la colonne (mm) 0,53 0,53 0,53
Colonne DB-1 HP-1 HP-1
Épaisseur de la phase stationnaire (µm) 1,5 0,88 2,65
Gaz vecteur Azote Hélium Hélium
Débit de gaz vecteur (ml/min) 30 12 20
Température initiale de la colonne (°C) 40 35 40
Température finale de la colonne (°C) 340 350 350
Vitesse de montée en température (°C/min) 10 10 15
Détecteur FID FID FID
Température du détecteur (°C) 350 380 350
De type «tempéra-
De type «froid
Température du système d’injection (°C) 340 ture de vaporisation
dans la colonne»
programmée»
Volume de la prise d’essai (μl) 0,5 1 0,2
Concentration de l’échantillon [% (m/m)] 25 10 Pur
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6.3 Enregistreur/table traçante, cet appareillage sert à tracer le chromatogramme. On peut utiliser
un potentiomètre enregistreur de 0 mV à 1 mV ayant un temps de réponse de pleine échelle inférieur
ou égal à 2 s, et dont le diagramme a une largeur d’environ 120 mm. En variante, on peut utiliser un
ordinateur ou autre dispositif, dans la mesure où il est capable de réaliser une présentation graphique de
qualité identique ou supérieure à celle de l’enregistreur potentiométrique.
6.4 Intégrateur/ordinateur, cet appareillage sert à déterminer les aires cumulées du chromatogramme.
Cela peut être réalisé à l’aide d’un système d’acquisition de données chromatographiques (ordinateur) ou
d’un intégrateur électronique. L’intégrateur/ordinateur doit comporter un logiciel de chromatographie
permettant de mesurer les temps de rétention et les aires des pics. En outre, le système doit être capable
de convertir le signal du détecteur intégré continuellement, en tranches d’aire de durée fixe. Ces tranches
d’aire contiguës, collectées sur la durée totale de l’analyse, doivent être enregistrées pour être traitées
ultérieurement. La gamme électronique de l’intégrateur/ordinateur (par exemple 1 V) doit se situer
dans le domaine de linéarité du détecteur/électromètre utilisé. Le système doit pouvoir soustraire une
tranche d’aire d’un essai à blanc de la tranche d’aire correspondante d’un échantillon.
NOTE Certains chromatographes en phase gazeuse possèdent un algorithme intégré à leur logiciel de travail
qui permet d’enregistrer dans la mémoire un modèle mathématique du profil de la ligne de base. Ce profil peut
être automatiquement soustrait du signal du détecteur d’une analyse ultérieure d’échantillon pour compenser
tout décalage de ligne de base. Certains systèmes d’intégration peuvent également enregistrer et soustraire
automatiquement une analyse à blanc d’une analyse ultérieure d’échantillon.
6.5 Régulateurs de pression et de débit.
6.5.1 Dans le cas de l’utilisation de colonnes remplies, le chromatographe doit être équipé de
régulateurs de débit aptes à maintenir le débit du gaz vecteur à ±1 %, sur toute l’étendue des températures
de fonctionnement.
6.5.2 Dans le cas de l’utilisation de colonnes capillaires de grand diamètre intérieur, le chromatographe
doit être équipé d’un régulateur de pression ou de débit de gaz vecteur approprié à l’injecteur utilisé.
6.6 Microseringue, ce dispositif sert à introduire la prise d’essai dans le chromatographe.
L’injection de la prise d’essai peut être effectuée soit manuellement, soit automatiquement. L’injection
automatique est préférable, en raison de la meilleure précision obtenue sur les temps de rétention.
7 Échantillonnage
Sauf spécification contraire, les échantillons doivent être prélevés suivant les modes opératoires décrits
dans les normes ISO 3170 ou ISO 3171.
8 Préparation de l’appareillage
8.1 Préparation de la colonne, n’importe quelle méthode qui conduise à une colonne répondant
aux exigences de 6.2 peut être utilisée. La colonne doit être conditionnée à la température maximale de
travail, de manière à réduire les dérives de la ligne de base dues aux pertes de substances de la colonne.
8.1.1 Colonnes remplies, une méthode acceptable, pour conditionner la colonne, consiste à purger
la colonne avec le débit normal de gaz vecteur pendant 12 h à 16 h, alors qu’elle est maintenue à la
température maximale de travail. Cette méthode s’est révélée efficace pour les colonnes dont le taux
d’imprégnation initial est de 10 % de phase stationnaire.
8.1.2 Colonnes capillaires, les colonnes capillaires peuvent être conditionnées en utilisant la
procédure suivante:
6 © ISO 2016 – Tous droits réservés

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ISO 3924:2016(F)

a) Installer la colonne selon les instructions du fabricant. Régler les débits de gaz de la colonne et du
détecteur. Vérifier que le circuit ne présente pas de fuite.
b) Laisser le circuit se purger à la température ambiante pendant au moins 30 min. Puis élever la
température du four d’environ 5 °C/min à 10 °C/min jusqu’à ce qu’elle atteigne la température de
travail finale, et maintenir cette température pendant environ 30 min.
c) Répéter le programme de température plusieurs fois jusqu’à ce qu’une ligne de base stable soit
obtenue.
NOTE 1 Des colonnes capillaires à phases réticulées ou greffées sont disponibles dans le commerce et sont
habituellement préconditionnées. Ces colonnes présentent un taux de perte de substances bien plus faible que les
colonnes remplies.
NOTE 2 La colonne n’est pas toujours connectée au FID lors du premier conditionnement de la colonne pour
éviter que le ressuage (bleeding) initial de la colonne affecte la sensibilité du détecteur.
8.2 Chromatographe, mettre le chromatographe en service suivant les instructions du fabricant. Des
conditions opératoires usuelles sont données dans les Tableaux 2 et 3.
Si un détecteur à ionisation de flamme est utilisé, les dépôts qui s’y forment par suite de la combustion
des produits de décomposition de la silicone doivent être régulièrement enlevés, car ils modifient les
caractéristiques de réponse du détecteur.
NOTE Il est possible de diminuer le temps d’analyse sans adaptation instrumentale. L’Annexe B décrit ce
type d’analyse accélérée.
© ISO 2016 – Tou
...

PROJET DE NORME INTERNATIONALE
ISO/DIS 3924
ISO/TC 28 Secrétariat: NEN
Début de vote: Vote clos le:
2015-06-25 2015-09-25
Produits pétroliers — Détermination de la répartition dans
l’intervalle de distillation — Méthode par chromatographie
en phase gazeuse
Petroleum products — Determination of boiling range distribution — Gas chromatography method
ICS: 75.080
TRAITEMENT PARRALLÈLE ISO/CEN
Le présent projet a été élaboré dans le cadre du Comité européen de normalisation
(CEN) et soumis selon le mode de collaboration sous la direction du CEN, tel que
défini dans l’Accord de Vienne.
Le projet est par conséquent soumis en parallèle aux comités membres de l’ISO et
aux comités membres du CEN pour enquête de cinq mois.
En cas d’acceptation de ce projet, un projet final, établi sur la base des observations
CE DOCUMENT EST UN PROJET DIFFUSÉ POUR
OBSERVATIONS ET APPROBATION. IL EST DONC reçues, sera soumis en parallèle à un vote d’approbation de deux mois au sein de
SUSCEPTIBLE DE MODIFICATION ET NE PEUT
l’ISO et à un vote formel au sein du CEN.
ÊTRE CITÉ COMME NORME INTERNATIONALE
AVANT SA PUBLICATION EN TANT QUE TELLE.
OUTRE LE FAIT D’ÊTRE EXAMINÉS POUR
Pour accélérer la distribution, le présent document est distribué tel qu’il est
ÉTABLIR S’ILS SONT ACCEPTABLES À DES
FINS INDUSTRIELLES, TECHNOLOGIQUES ET
parvenu du secrétariat du comité. Le travail de rédaction et de composition de
COMMERCIALES, AINSI QUE DU POINT DE VUE
texte sera effectué au Secrétariat central de l’ISO au stade de publication.
DES UTILISATEURS, LES PROJETS DE NORMES
INTERNATIONALES DOIVENT PARFOIS ÊTRE
CONSIDÉRÉS DU POINT DE VUE DE LEUR
POSSIBILITÉ DE DEVENIR DES NORMES
POUVANT SERVIR DE RÉFÉRENCE DANS LA
RÉGLEMENTATION NATIONALE.
Numéro de référence
LES DESTINATAIRES DU PRÉSENT PROJET
ISO/DIS 3924:2015(F)
SONT INVITÉS À PRÉSENTER, AVEC LEURS
OBSERVATIONS, NOTIFICATION DES DROITS
DE PROPRIÉTÉ DONT ILS AURAIENT
ÉVENTUELLEMENT CONNAISSANCE ET À
©
FOURNIR UNE DOCUMENTATION EXPLICATIVE. ISO 2015

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ISO/DIS 3924:2015(F)

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ISO/DIS 3924
Sommaire Page
Avant-propos . v
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Principe. 2
5 Produits et réactifs . 2
6 Appareillage . 4
6.1 Chromatographe . 4
6.2 Colonne . 5
6.3 Enregistreur/table traçante . 5
6.4 Intégrateur/ordinateur . 5
6.5 Régulateurs de pression et de débit . 6
7 Échantillonnage . 6
8 Préparation de l’appareillage . 6
8.1 Préparation de la colonne. 6
8.1.1 Colonnes remplies . 6
8.1.2 Colonnes capillaires . 6
8.2 Chromatographe . 7
8.3 Résolution de la colonne . 7
8.4 Vérification de la réponse du détecteur . 8
8.5 Asymétrie des pics . 9
9 Étalonnage . 10
9.1 Procédure d'analyse. 10
9.2 Compensation de ligne de base . 10
9.3 Courbe d'étalonnage . 10
9.4 Analyse du produit de référence . 11
10 Mode opératoire . 12
10.1 Préparation de l'échantillon . 12
10.2 Analyse de l'échantillon . 13
11 Calculs . 13
12 Expression des résultats . 14
13 Fidélité . 14
13.1 Généralités . 14
13.2 Répétabilité . 14
13.3 Reproductibilité . 14
14 Rapport d'essai . 15
Annexe A (informative) Calcul des données équivalentes de l’ISO 3405 . 16
A.1 Domaine d’application . 16
A.2 Mode opératoire . 16
A.3 Justification . 16
A.4 Calcul des pourcentages de volume récupéré aux températures de point de
fractionnement . 17
A.5 Fidélité et biais . 18
Annexe B (informative) Analyse accélérée . 19
© ISO 2015 – Tous droits réservés iii

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ISO/DIS 3924
B.1 Généralités . 19
B.2 Mode opératoire . 19
B.3 Justification . 20
B.4 Fidélité et biais . 20
Annexe C (informative) Points d'ébullition des alcanes non normaux. 21
Bibliographie . 25

iv © ISO 2015 – Tous droits réservés

---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO/DIS 3924
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 3924 a été élaborée par le comité européen de normalisation (CEN) comité technique CEN/TC 19,
Carburants et combustibles gazeux et liquides, lubrifiants et produits connexes, d'origine pétrolière,
synthétique et biologique en collaboration avec le comité technique ISO/TC 28, Produits pétroliers et
lubrifiants, selon les accords sur la coopération technique entre l’ISO et le CEN (Accords de Vienne).
Cette méthode est harmonisée avec les méthodes IP 406 [3] et ASTM D 2887 [4] jointes.
Cette quatrième édition annule et remplace la troisième (ISO 3924:2010). Cette troisième édition avait fait
l’objet de plusieurs actualisations, notamment concernant le calcul de données équivalentes de l’ISO 3405 et
étant donné que l’ISO 3924 est considérablement utilisée et référencée dans de nombreuses spécifications
de carburant, une analyse plus rapide avait été incluse. Ces spécifications de carburant (en tout cas celles
utilisées en Europe) établissent des exigences sur les pourcentages de volume récupéré à 250 °C et 350 °C,
mais ce pourcentage de volume n'était pas un résultat de l'ancien texte comme décrit. Ceci est mis à jour
dans le cadre de cette édition (voir l'Annexe A), pour laquelle une évaluation a été réalisée par CEN/TC
19/WG 9. Par ailleurs, quelques modifications d'ordre rédactionnel ont été faites.
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PROJET DE NORME INTERNATIONALE ISO/DIS 3924

Produits pétroliers — Détermination de la répartition dans
l'intervalle de distillation — Méthode par chromatographie en
phase gazeuse
AVERTISSEMENT — L'utilisation de la présente Norme internationale implique l'intervention de
produits, d'opérations et d'équipements à caractère dangereux. La présente Norme internationale
n'est pas censée aborder tous les problèmes de sécurité concernés par son usage. Il est de la
responsabilité de l'utilisateur de consulter et d'établir des règles de sécurité et d'hygiène appropriées
et de déterminer l'applicabilité des restrictions réglementaires avant utilisation.

1 Domaine d'application
La présente Norme internationale spécifie une méthode pour déterminer la répartition dans l'intervalle de
distillation des produits pétroliers. La méthode est applicable aux produits pétroliers et aux fractions
pétrolières dont le point final de distillation est inférieur ou égal à 538 °C à la pression atmosphérique quand il
est mesuré en appliquant la présente Norme internationale. La présente Norme internationale n'est pas
adaptée au cas des essences ou composés à base d'essences. Le domaine d'application de la méthode est
limité aux produits dont l'intervalle de distillation est supérieur à 55 °C et dont la pression de vapeur est
suffisamment basse pour permettre un échantillonnage à la température ambiante.

La méthode a été appliquée avec succès à des échantillons contenant du biodiesel jusqu’à 10 %.

NOTE Pour les besoins de la présente Norme internationale, les termes "% (m/m)" et "% (V/V)" sont utilisés
pour désigner respectivement la fraction massique (µ) d’un produit et sa fraction volumique ().

2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application 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 3170, Produits pétroliers liquides — Échantillonnage manuel

ISO 3171, Produits pétroliers liquides — Échantillonnage automatique en oléoduc

ISO 3405, Produits pétroliers - Détermination des caractéristiques de distillation à pression atmosphérique

ISO 4259, Produits pétroliers — Détermination et application des valeurs de fidélité relatives aux méthodes
d'essai

3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.
3.1
point initial de distillation
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ISO/DIS 3924
PI
température correspondant au temps de rétention auquel la surface nette est égale à 0,5 % de la surface
totale du chromatogramme correspondant à l’échantillon

3.2
Point final de distillation
PF
température correspondant au temps de rétention auquel la surface nette est égale à 99,5 % de la surface
totale du chromatogramme correspondant à l’échantillon
3.3
Fréquence de tranche
nombre de tranches de données acquises par unité de temps permettant d’intégrer la réponse continue
(analogique) du détecteur chromatographique pendant une analyse

NOTE La fréquence de tranche est exprimée en Hz (par exemple tranches par seconde).

4 Principe
Les hydrocarbures contenus dans une prise d'essai, introduite dans la colonne d'un chromatographe en
phase gazeuse, sont séparés dans l'ordre croissant de leur point d'ébullition. On fait monter la température de
la colonne à une vitesse reproductible, et l'aire du chromatogramme est intégrée pendant la durée de
l'analyse. Des températures d'ébullition sont déduites d'une courbe d'étalonnage, obtenue dans les mêmes
conditions en opérant sur un mélange connu d'hydrocarbures couvrant la même plage supposée. Ces
données permettent de déterminer la répartition dans l'intervalle de distillation.

L’Annexe A présente un modèle de corrélation pour le calcul des données équivalentes de distillations
physiques (ISO 3405, IP 123 [6], ou ASTM D86 [5]) à partir de l’analyse de la répartition dans l’intervalle de
distillation par chromatographie en phase gazeuse déterminée suivant cette Norme.

L’Annexe B décrit une analyse alternative, accélérée qui peut être utilisée.

5 Produits et réactifs
5.1 Phase stationnaire pour les colonnes, non polaire, éluant les hydrocarbures dans l'ordre croissant de
leur point d'ébullition.

NOTE Les produits suivants ont été utilisés avec succès comme phases liquides.

Pour des colonnes remplies :

- Silicone gomme caoutchouc UC-W98 ;

- Silicone gomme caoutchouc GE-SE-30 ;

- Silicone gomme caoutchouc OV-1 ;

- Silicone gomme caoutchouc OV-101.

Pour des colonnes capillaires :

- Polydiméthylsiloxane.

5.2 Support solide pour colonnes remplies, consistant habituellement en de la brique réfractaire broyée ou
de la terre de diatomée pour chromatographie.

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La granulométrie et le taux d'imprégnation doivent être tels qu'ils conduisent à une résolution et à une durée
d'analyse optimales.

NOTE En général, un taux d'imprégnation compris entre 3 % et 10 % a été jugé très satisfaisant.

5.3 Gaz vecteur, constitué d'hélium ou d'hydrogène pour les détecteurs à conductivité thermique, ou d'azote,
d'hélium ou d'argon pour les détecteurs à ionisation de flamme.

5.4 Mélange étalon, consistant en un mélange d'hydrocarbures couvrant la gamme de C5 à C44, pesés avec
précision et dissous dans le disulfure de carbone (5.6).

Le mélange d'alcanes suivant s'est révélé satisfaisant pour la plupart des échantillons : C , C , C , C , C , C ,
5 6 7 8 9 10
C , C , C , C , C , C , C , C , C , C , C . Au moins un des constituants du mélange doit avoir un point
12 14 16 18 20 24 28 32 36 40 44
d'ébullition inférieur au point initial de distillation de l'échantillon, et au moins un des constituants doit avoir un
point d'ébullition supérieur au point final de distillation de l'échantillon. Le Tableau 1 donne la liste des points
d'ébullition des alcanes.

Tableau 1 — Points d'ébullition des alcanes normaux

Point d’ébullition Point d’ébullition
Nombre d’atomes de Nombre d’atomes de
carbone carbone
°C °C
2 -89 24 391
3 -42 25 402
4 0 26 412
5 36 27 422
6 69 28 431
7 98 29 440
8 126 30 449
9 151 31 458
10 174 32 466
11 196 33 474
12 216 34 481
13 235 35 489
14 254 36 496
15 271 37 503
16 287 38 509
17 302 39 516
18 316 40 522
19 330 41 528
20 344 42 534
21 356 43 540
22 369 44 545
23 380
NOTE  Il semble que le projet API 44 du 31 octobre 1972 [1] ait fourni les données d’origine des points d'ébullition
des normales paraffines qui ont été énumérées dans les éditions précédentes de cette norme. Cependant,
au cours des années, certaines des données contenues dans le projet API 44 (Projet d'hydrocarbure du
centre de recherche en thermodynamique) et les méthodes d'essai ont changé, et elles ne sont plus
équivalent. Ce Tableau fournit les valeurs courantes des points d'ébullition des normales paraffines admises
par l’ISO, l’ASTM et l'Energy Institute.


Il est recommandé d'utiliser une concentration du mélange d'hydrocarbures dans le disulfure de carbone
d'environ 10 parties pour 100 pour les colonnes remplies et d'environ 1 partie pour 100 pour les colonnes
capillaires.
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Si l'échantillon à analyser contient des quantités significatives de n-alcanes qui peuvent être identifiés sur le
chromatogramme, les pics correspondants peuvent être utilisés comme points d'étalonnage interne.
Toutefois, il est conseillé d'utiliser le mélange étalon pour être sûr de l'identification des pics.
Si nécessaire, on peut ajouter de manière qualitative du propane ou du butane au mélange étalon pour
satisfaire à 5.4. Ceci peut être réalisé en faisant barboter, à l'aide d'une seringue à gaz, une petite quantité de
l'hydrocarbure gazeux dans la solution de mélange étalon contenue dans un flacon bouché par un septum.
Si des phases stationnaires autres que celles énumérées dans la note en 5.1 sont utilisées, les temps de
rétention de quelques alkylbenzènes (tels que l'o-xylène, le n-butylbenzène, le 1,3,5-tri-isopropylbenzène, le
n-décylbenzène et le n-tétradécylbenzène) choisis pour se répartir dans l'intervalle de distillation, peuvent être
déterminés de manière à vérifier que la colonne sépare effectivement ces constituants dans l'ordre de leurs
points d'ébullition (voir Annexe C).

5.5 Produit de référence

On doit utiliser le gazole de référence ASTM n°1 comme produit de référence primaire.

5.6 Disulfure de carbone, de qualité analytique.

6 Appareillage
6.1 Chromatographe
Tout chromatographe en phase gazeuse présentant les caractéristiques suivantes peut être utilisé :

6.1.1 Détecteur, à ionisation de flamme ou à conductivité thermique.

Le détecteur doit avoir une sensibilité suffisante pour déceler 1,0 % (m/m) de dodécane en donnant, dans les
conditions prescrites par la présente Norme internationale, une hauteur de pic au moins égale à 10 % de
l'échelle totale de l'enregistreur, et sans qu'il y ait perte de résolution telle qu'elle est définie en 8.3. Quand il
est réglé sur cette sensibilité, le détecteur doit avoir une stabilité telle que la dérive de la ligne de base
n'excède pas 1 % de l'échelle totale par heure. Le détecteur doit être capable de fonctionner continuellement
à la température maximale à laquelle la colonne sera utilisée. Le détecteur doit être raccordé à la colonne de
manière à éviter tout point froid entre le détecteur et la colonne.

NOTE  Il n'est pas conseillé de faire fonctionner le détecteur à conductivité thermique à une température supérieure à la
température maximale de la colonne. Cela aurait pour seuls effets de raccourcir la durée de vie du détecteur et de
contribuer, en général, à élever le niveau de bruit de fond et à augmenter la dérive.

6.1.2 Programmateur de température de la colonne, à même de programmer la température sur une plage
suffisante pour obtenir un temps de rétention au moins égal à 1 min pour le point initial de distillation et de
manière à éluer la totalité de l'échantillon durant la rampe de température.

La vitesse de montée en température du programme doit être suffisamment reproductible pour que la
répétabilité des temps de rétention de chacun des constituants du mélange étalon (5.4) soit de 6 s.

Si le point initial de distillation est inférieur à environ 93 °C, il peut être nécessaire que la température initiale
de la colonne soit inférieure à la température ambiante. Cependant, il faut éviter des températures de départ
trop basses, car il convient d'être sûr que la phase stationnaire demeure liquide. La température de départ de
la colonne doit seulement être suffisamment basse pour que la courbe d'étalonnage obtenue réponde aux
exigences de la présente Norme internationale.

6.1.3 Injecteur, à même de fonctionner de façon continue à la température maximale à laquelle sera portée la
colonne.

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ISO/DIS 3924
On peut aussi prévoir un système d'injection «dans la colonne» à condition qu'il existe un moyen de
programmer la température de la colonne entière, y compris le point d'introduction de l'échantillon, jusqu'à la
température maximale requise. L'injecteur doit être raccordé à la colonne de manière à éviter tout point froid
entre le système d'injection et la colonne.

6.2 Colonne
N'importe quelle colonne et n'importe quelles conditions peuvent être utilisées pourvu que, dans les conditions
de l'essai, les séparations se fassent dans l'ordre des points d'ébullition donnés dans le Tableau 1et que la
résolution R de la colonne soit au moins égale à 3. Les conditions opératoires usuelles des colonnes sont
données dans les Tableaux 2 et 3.

Tableau 2 — Conditions opératoires usuelles pour les colonnes remplies

Colonnes remplies 1 2
Longueur de la colonne (m)
0,7 0,5
Diamètre extérieur de la colonne (mm)
3,2 3,2
Phase stationnaire
OV-101 UC-W98
Pourcentage de phase stationnaire
5 10
a b
Support
G P
Granulométrie du support (m) 80/100 80/100
Température initiale de la colonne
-40 -30
(°C)
Température finale de la colonne (°C)
350 360
Vitesse de montée en température
10 10
(°C/min)
Gaz vecteur
Hélium Azote
Débit de gaz vecteur (ml/min)
30 25
Détecteur
FID FID
Température du détecteur (°C)
370 360
Température du système d'injection
370 350
(°C)
Volume de la prise d'essai (l) 0,5 1
a : Chromosorb® G (AW-DMS).
b : Chromosorb® P (AW).



6.3 Enregistreur/table traçante
Cet appareillage sert à tracer le chromatogramme. On peut utiliser un potentiomètre enregistreur de 0 mV à 1
mV ayant un temps de réponse de pleine échelle inférieur ou égal à 2 s, et dont le diagramme a une largeur
d'environ 120 mm. En variante, on peut utiliser un ordinateur ou autre dispositif, dans la mesure où il est
capable de réaliser une présentation graphique de qualité identique ou supérieure à celle de l'enregistreur
potentiométrique.

6.4 Intégrateur/ordinateur
Cet appareillage sert à déterminer les aires cumulées du chromatogramme. Cela peut être réalisé à l'aide
d'un système d'acquisition de données chromatographiques (ordinateur) ou d'un intégrateur électronique.
L'intégrateur/ordinateur doit comporter un logiciel de chromatographie permettant de mesurer les temps de
rétention et les aires des pics. En outre, le système doit être capable de convertir le signal du détecteur
intégré continuellement, en tranches d'aire de durée fixe. Ces tranches d'aire contiguës, collectées sur la
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durée totale de l'analyse, doivent être enregistrées pour être traitées ultérieurement. La gamme électronique
de l'intégrateur/ordinateur (par exemple 1 V) doit se situer dans le domaine de linéarité du
détecteur/électromètre utilisé. Le système doit pouvoir soustraire une tranche d'aire d'un essai à blanc de la
tranche d'aire correspondante d'un échantillon.

NOTE Certains chromatographes en phase gazeuse possèdent un algorithme intégré à leur logiciel de travail qui
permet d'enregistrer dans la mémoire un modèle mathématique du profil de la ligne de base. Ce profil peut être
automatiquement soustrait du signal du détecteur d’une analyse ultérieure d'échantillon pour compenser tout décalage de
ligne de base. Certains systèmes d'intégration peuvent également enregistrer et soustraire automatiquement une analyse
à blanc d’une analyse ultérieure d'échantillon.

6.5 Régulateurs de pression et de débit
6.5.1 Dans le cas de l'utilisation de colonnes remplies, le chromatographe doit être équipé de régulateurs de
débit aptes à maintenir le débit du gaz vecteur à 1 %, sur toute l'étendue des températures de
fonctionnement.

6.5.2 Dans le cas de l'utilisation de colonnes capillaires de grand diamètre intérieur, le chromatographe doit
être équipé d'un régulateur de pression ou de débit de gaz vecteur approprié à l'injecteur utilisé.

6.6 Microseringue

Ce dispositif sert à introduire la prise d'essai dans le chromatographe.

L'injection de la prise d'essai peut être effectuée soit manuellement, soit automatiquement. L'injection
automatique est préférable, en raison de la meilleure précision obtenue sur les temps de rétention.

7 Échantillonnage
Sauf spécification contraire, les échantillons doivent être prélevés suivant les modes opératoires décrits dans les normes
ISO 3170 ou ISO 3171.
8 Préparation de l’appareillage
8.1 Préparation de la colonne
N'importe quelle méthode qui conduise à une colonne répondant aux exigences de 6.2 peut être utilisée. La
colonne doit être conditionnée à la température maximale de travail, de manière à réduire les dérives de la
ligne de base dues aux pertes de substances de la colonne.

8.1.1 Colonnes remplies
Une méthode acceptable, pour conditionner la colonne, consiste à purger la colonne avec le débit normal de
gaz vecteur pendant 12 h à 16 h, alors qu'elle est maintenue à la température maximale de travail. Cette
méthode s'est révél
...