1、NORME INTERNATIONALE ISO 9555-4 Premire dition 1992-l l-01 -w-w- -.- Mesure de dbit des liquides dans les canaux dcouverts - Mthodes de dilution en rgime pernianent utilisant des traceurs - Partie 4: Traceurs fluorescents Measurement of liquid t7ow in open channels - Tracer dilution mefhods for fhe
2、measurement of steady flow - Part 4: Fluorescent racers Numro de rfrence ISO 9555-4: 1992(F) ISO 95554:1992(F) Sommaire Page 1 Domaine dapplication . 1 2 Rfrence normative 1 3 Dfinitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 4 Traceurs utiliss 2 4.1 Gnralits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 4.2 Fluorescine . . 2 4.3 Rhodamine
4、 B . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 4.4 Jaune acide 7 . . 2 4.5 Sulfo-rhodamine B . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5、 . . . . . . . . 2 4.6 Pyranine 2 4.7 Rhodamine WT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 5 Mesurage du traceur . . 2 5.1 Principes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 5.2 Mesurages in situ . 6 5.3 Mesurages en laboratoire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 6 Facteurs environne
7、mentaux affectant les traceurs . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 6.1 Facteurs chimiques 6 6.2 Facteurs physiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . - . . . , . . . 7 6.3 Facteurs biologiques 8 7 Techniques dinjection
8、du traceur . 8 8 Techniques dchantillonnage . 8 9 Analyse et calculs .,. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 10 Prescriptions spciales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9、 . . . . . . . . 8 0 ISO 1992 Droits de reproduction rservk. Aucune partie de cette publication ne peut tre repro- duite ni utilise sous quelque forme que ce soit et par aucun procd, lectronique ou mcanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans laccord crit de I%diteur. Organisation inter
10、nationale de normalisation Case Postale 56 l CH-1211 Genve 20 l Suisse Imprim en Suisse ii ISO 95554:1992(F) Annexe A Caractristiques gnrales des traceurs fluorescents dusage courant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 . . . III ISO 9555-4:1992(F) Avant-propos LISO (Organisation internationale de norrnalisation) est une fdration mondiale dorganismes nationaux de normalisation (comits membres de IISO). Llaboration des Normes internationales est en gnral c
12、onfie aux comits techniques de IISO. Chaque comit membre int- ress par une tude a le droit de faire partie du comit technique cr cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec IISO participent galement aux tra- vaux. LISO collabore troitement
13、avec la Comrnission lectrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation lectrotech- nique. Les projets de Normes internationales adopts par les comits techni- ques sont soumis aux comits membres pour vote. Leur publication comme Normes internationales requiert lapprobation de 75
14、 % au moins des comits membres votants. La Norme internationale ISO 9555-4 a t labore par le comit tech- nique ISO/TC 113, Mesure de dbit des liquides dans les canaux dcou- verts, sous-comit SC 4, Mthodes de dilution. LISO 9555 comprend les parties suivantes, prsentes sous le titre g- nral Mesure de
15、 dbit des liquides dans les carIaux dcouverts - M- thodes de dilution en rgime permanent utilisant des traceurs: - Partie 1: Gnralits - Partie 2: Traceurs radioactifs - Partie 3: Traceurs chimiques - Partie 4: Traceurs fluorescents Lannexe A fait partie intgrante de la prsente partie de IISO 9555. i
16、V ISO 9555-4:1992(F) Introduction Lancienne srie de normes ISO 555 a t subdivise en fonction de la mthode utilise in situ, cest-dire la mthode dinjection dbit constant et la mthode par intgration (injection instantane). tant donn que le choix du traceur utiliser in situ dpend souvent de la comptence
17、 de lutilisateur et de lquipement de laboratoire disponi- ble, la nouvelle srie de normes ISO 9555 est divise en fonction du type de traceur utilis. Ainsi, une telle division savrera plus pratique pour lutilisateur et permettra dviter les rptitions inutiles dans le texte des diffrentes parties. LISO
18、 9555 traite du mesurage de dbits dans les canaux dcouverts, en rgime permanent, par les mthodes de dilution utilisant des tra- ceurs. Toutefois, ces mthodes peuvent tre tendues au mesurage de dbits variant lentement. Ces mthodes ne sappliquent que lorsque les conditions dcoulement assurent un mlang
19、e convenable de la solution injecte lensemble de lcoulement. Pour le mesurage de dbits trs importants, toute mthode utilisant des traceurs peut tre onreuse en termes de cot de traceur et de dure de mesurage. Nanmoins, lutilisation des traceurs minimise souvent les dangers pour le personnel pendant l
20、es fortes crues. LISO 9555-l prsente les principes gnraux des mthodes par injec- tion dbit constant et par intgration (injection instantane). LISO 9555-2, IISO 9555-3 et IISO 9555-4 traitent des aspects spcifi- ques de lusage des traceurs radioactifs, chimiques et fluorescents, respectivement, ainsi
21、 que des procds spcifiques danalyse. Ce plan a t retenu pour les raisons suivantes: - faciliter les oprations ultrieures de mise jour, les complments ou rvisions qui ne devraient concerner que IISO 9555-2, IISO 9555-3 ou IISO 9555-4; - rendre le document plus pratique pour lutilisateur qui est souve
22、nt conduit choisir le traceur le plus appropri lquipement dana- lyse disponible. Page blanche NORME INTERNATIONALE ISO 9555-4:1992(F) Mesure de dbit des liquides dans les canaux dcouverts - Mthodes de dilution en rgime permanent utilisant des traceurs - Partie 4: Traceurs fluorescents 1 Domaine dapp
23、lication La prsente partie de IISO 9555 traite de lutilisation de traceurs fluorescents dans le cadre des mesu- rages de dbits par la mthode de dilution. Les ap- pareils et procds dapplication sont exposs dans IISO 9555-l et ne sont pas rpts ici, a lexception de ceux qui sont spcifiques aux traceurs
24、 fluores- cents. Les traceurs fluorescents sont dun emploi sdui- sant en raison des faibles quantits de traceur re- quises pour une mesure de dbit. Certains kaceurs fluorescents peuvent tre dtects des concen- trations infrieures 1 pg/l. Ils sont en outre faciles manipuler et doser. 2 Rfrence normati
25、ve La norrne suivante contient des dispositions qui, par suite de la rfrence qui en est faite, constituent des dispositions valables pour la prsente partie de IISO 9555. Au moment de la publication, ldition indique tait en vigueur. Toute norme est sujette rvision et les parties prenantes des accords
26、 fonds sur la prsente partie de IISO 9555 sont invites rechercher la possibilit dappliquer Ildition la plus rcente de la norme indique ci-aprs. Les mern- bres de la CEI et de IISO possdent le registre des Normes internationales en vigueur un moment donn. ” ISO 772:1988, Mesure de dbit des liquides d
27、ans les canaux dcouverts - Vocabulaire et syniboies. 3 Dfinitions Pour les besoins de la prsente partie de IISO 9555, les dfinitions donnes dans IISO 772:1988 et les dfinitions suivantes sappliquent. 3.1 fluorescence: mission dondes lectroma- gntiques dnergie caractristique au moment o un atome ou u
28、ne molcule passe dun tat dexci- tation un tat nergtique plus faible. Lexcitation peut tre obtenue par exposition de la substance un rayonnement dnergie lgrement plus leve (longueur donde plus courte) que celle de lmis- sion caractristique, et cesse ds que la source ex- trieure est occulte. 3.2 fluor
29、imtre ( filtre): Appareil quip dune lampe ou dun moyen quelconque dexciter un rayonnement fluorescent dans un chantillon, de fil- tres et dun dtecteur capable de mesurer les in- tensits de fluorescence relatives dues aux diffrentes concentrations de la substance dose. Si les longueurs donde sont dte
30、rmines laide dun monochromateur, lappareil est appel spectrofluorinitre. 3.3 extinction de fluorescence: Diminution de Iin- tensit de fluo,rescence due linteraction des mo- lcules colores avec dautres produits chimiques prsents dans leau. Lexctinction due la concen- tration est un phnomne qui ressem
31、ble Iextinc- tion de fluorescence mais nest pas une vraie extinction. Cest, au contraire, une diminution de la vitesse de monte de la courbe de lecture du fluorimtre alors que la concentration en colorant continue augmenter par suite dune augmentation ISO 95554:i 992(F) de la densit optique du color
32、ant lui-mme. Lex- tinction de concentration ne se produit qu des concentrations trs leves. com mand e Pou r les mesurages d U dbit en rai son des pertes lev es pa r adsorption q uelle conna t. 4.4 Jaune acide 7 4 Traceurs utiliss 4.1 Gnralits Un certain nombre de colorants fluorescents ont t utiliss
33、 comme traceurs pour la mesure du dbit dans les canaux dcouverts. Les eaux dans la gamme du cours deau ayant des fluorescences de fond plus faibles dans la gamme de longueurs donde de lorange que dans celle dans la gamme du vert ou du bleu, la bande orange offre une sen- sibilitC! plus grande que le
34、s bandes verte ou bleue. Six colorants fluorescents sont examins ici pour la mesure de dbit: fluorescine et rhodamine B (voir 4.2 et 4.3) qui ont t beaucoup utilises dans le pass mais ne sont plus recommandes pour les mesures de dbit. Les quatre autres traceurs qui sont le jaune acide 7, la sulfo-rh
35、odamine B, la pyranine et la rhodamine WT (voir 4.4 4.7) ont de bonnes proprits pour la mesure de dbit et seront tudis dans le cours de la prsente partie de IISO 9555. Dautres traceurs tels que Iosine (rouge acide 87) nont pas encore fait lobjet de vastes tudes mais pourraient etre employs dans lave
36、nir. Les caractristiques gnrales des traceurs fluo- rescents dusage courant sont donnes sous forme de tableau dans lannexe A. 4.2 Fluorescine La fluorescine, quelquefois appele fluorescine de sodium, est lun des plus anciens colorants utili- ss comme traceur dans leau. Elle est toutefois ex- trmemen
37、t sujette la dgradation photochimique et sa fluorescence peut varier lorsque le pH est in- frieur 6,5. Beaucoup de cours deau prsentent par ailleurs une fluorescence de fond leve simi- laire celle de la fluorescine. Ce colorant nest donc pas recommand pour la mesure de dbit dans les canaux dcouverts
38、. 4.3 Rhodamine B La rhodamine B est. galement beaucoup utilise comme traceur dans leau. Elle est toutefois faci- lement adsorbe sur les sdiments, les flacons dchantillonnage et les matriels dessai. On a galement trouv quelle prsentait une certaine toxicit vis-vis des organismes aquatiques dans des
39、conditions donnes. En gnral cependant, les concentrations leves crant des problmes de toxicit ne se rencontrent que pour des dures insi- gnifiantes et juste au niveau du point dinjection du colorant. La rhodamine B nest toutefois pas re- Le jaune acide 7 est aussi connu sous les noms de lissamine FF
40、, de jaune de lissamine FP, de sulfoflamine brillante FF ou de jaune acide brillant 8G. 4.5 Sulfo-rhodamine B La sulfo-rhodamine B est aussi connue sous les noms de rose brillant de pontacycle B, de rouge de lissamine 4B, de rhodamine kiton B, de rhodamine acide B”, de knacide-G, et daminorhodamine-
41、g extra. 4.6 Pyranine La pyranine est aussi connue sous le nom de vert solvant 7. 4.7 Rhodamine WT La rhodamine WT est trs utilise comme traceur dans leau alors que la sulfo-rhodamine B, le jaune acide 7 et la pyranine le sont moins. 5 Mesurage du traceur 5.1 Principes Lanalyse fluorimtrique ou fluo
42、rimtrie est fonde sur le phnomne physique appel fluorescence. La fluorescence rsulte d une sui te presque instan- tan e de phnomnes se droula nt comme suit: a) absorption de lnergie dune source extrieure telle que soleil ou lampe ultraviolet; b) excitation de certains lectrons de la substance fluore
43、scente les transfrant sur des orbites plus leves, cest ce quon appelle (ltat excit,; c) mission dnergie sous forme de phofons (lumire) au moment o les lectrons excits retournent ieur position normale ou Mat fon- damental,. Lnergie mise par fluorescence a presque tou- jours des longueurs donde plus l
44、ongues et des fr- quences plus basses que lnergie absorbe en raison de la perte dnergie subie au cours du pro- cessus (loi de Stokes). Cest sur cette proprit de spectre double, cest-dire combinaison spcifique diffrente des spectres dexcitation et dmission pour chaque substance fluorescente, que se f
45、onde la fluorimtrie et cest ce qui en fait un outil dana- lyse prcis et sensible. 2 ISO 9555-4:1992(F) La plupart des substances sont au moins l- grement fluorescentes. Cette fluorescence sob- serve, la plupart du temps dans une gamme de longueurs donde situe entre 200 nm et 800 nm, cest-dire entre
46、la lumire ultraviolette et la lu- mire visible. Les substances fortement fluores- centes transforment un pourcentage lev dnergie absorbe en nergie mise. Par un heureux concours de circonstances, la plupart des substan- ces fortement fluorescentes le sont dans la partie du spectre comprise entre lult
47、raviolet et le vert, alors que peu de substances, y compris les traceurs colors recommands pour la mesure de dbit, sont fluorescentes dans la bande jaune-orange. Ces co- lorants sont fortement fluorescents dans les solu- tions dilues. Parmi les matires fluorescentes trouves dans les cours deau, on peut citer les al- gues et dautres produits organiques naturels, cer- tains produits ptroliers et les agents davivage des couleurs dans les dtergents de blanchissage. Lintensit de la fluorescence est affecte des de- grs divers par certains facteurs physiques ou chi- miques, tels que la nature d
