🏭 Fluorwasserstoff (gasförmige Fluoride) in Abgasen — ISO 15713, mit Probenahme nach CEN/TS 17340

Umwelt ISO 15713

Übersicht

WAS DAS FÜR EINE NORM IST UND WIE SIE ZITIERT WIRD. ISO 15713:2006 ist eine INTERNATIONALE Norm ohne Gegenstück in der Sammlung der Polnischen Normen — und so zitieren sie auch die Akkreditierungsumfänge: unmittelbar als „ISO 15713:2006“. Wir haben das durch eine Messung an der Datenbank der Umfänge geprüft (22-09-2026): Die Form „ISO 15713“ kommt in 120 Einträgen vor, die Formen „EN 15713“, „PN-EN ISO 15713“ und „PN-ISO 15713“ dagegen kein einziges Mal. Das Ergebnis ist bemerkenswert, denn bei PN-ISO-Normen mit polnischem Gegenstück wird mitunter ein EN-Bestandteil hinzugefügt, der in der Bezeichnung nicht steht; hier schreiben die Laboratorien die Nummer korrekt.

GEMEINSAME ZITIERUNG MIT CEN/TS 17340 — EINE AUFTEILUNG DER TÄTIGKEITEN, KEINE ALTERNATIVE. Ein Teil der Laboratorien zitiert im Umfang zwei Dokumente zugleich: „ISO 15713:2006 CEN/TS 17340:2020-09“. Die Verteilung der Methodiken in den Umfängen (eigene Messung, 24 Einträge mit CEN/TS 17340) zeigt, wie sich diese Dokumente aufteilen: Bei der gemeinsamen Zitierung stehen die Methodiken „Pobieranie próbek do oznaczania fluorowodoru“ [Probenahme zur Bestimmung von Fluorwasserstoff], „Stężenie fluorowodoru“ [Konzentration von Fluorwasserstoff], „Stężenie HF“ [Konzentration von HF] und „Emisja HF (z obliczeń)“ [Emission von HF (berechnet)]; bei Zitierung von CEN/TS 17340 allein steht hauptsächlich „Pobieranie próbek do oznaczania stężenia fluorowodoru“ [Probenahme zur Bestimmung der Konzentration von Fluorwasserstoff], bei AB 1624 außerdem „Emisja fluorowodoru (z obliczeń)“ [Emission von Fluorwasserstoff (berechnet)]. Die Laboratorien behandeln die CEN/TS also vor allem als PROBENAHMEDOKUMENT und ISO 15713 als Dokument des gesamten Verfahrens.

EINE CEN/TS IST KEINE NORM — UND FÜR DEN LESER HAT DAS FOLGEN. Eine Technische Spezifikation des CEN (CEN/TS) ist ein Dokument mit geringerem Konsensgrad als eine Norm: Sie wird herausgegeben, wenn die Voraussetzungen für die Annahme einer Norm noch nicht bestehen, und hat eine begrenzte Geltungsdauer, nach der sie entweder zur Norm wird oder zurückgezogen wird. Ein Laboratorium, das eine Technische Spezifikation im Akkreditierungsumfang hat, befindet sich also in einer anderen Lage als eines, das eine Norm hat — den Status des Dokuments sollte man häufiger prüfen. Wir haben nicht festgestellt, welchen aktuellen Status CEN/TS 17340:2020-09 hat und ob Arbeiten an ihrer Umwandlung in eine Norm laufen (Stand 22-09-2026).

WORIN DIE MESSUNG BESTEHT. Eine repräsentative, abgemessene Gasprobe wird über eine BEHEIZTE SONDE und einen Filter angesaugt. Die Beheizung der Sonde hat inhaltliche, nicht bloß technische Bedeutung: Tröpfchen, die gelöste Fluorverbindungen enthalten können, verdampfen in der Sonde, sodass Fluor aus der flüssigen Phase in die Bestimmung gelangt, statt sich an den Wänden abzusetzen. Die Filtration bei kontrollierter Temperatur entfernt dagegen staubgebundene Fluoride — trennt also das ab, was die Norm NICHT misst. Gasförmige Fluoride, genauer jene wasserlöslichen Fluorverbindungen, die den Filter passieren, werden in einer Reihe von Waschflaschen mit Natriumhydroxidlösung absorbiert. Der Fluoridgehalt der Absorptionslösung wird mit einer IONENSELEKTIVEN ELEKTRODE bestimmt.

DIESELBE TECHNIK WIE IN DER ZURÜCKGEZOGENEN WASSERNORM PN-78/C-04588/03. Die Endbestimmung erfolgt genauso wie in PN-78/C-04588/03 — potentiometrisch mit einer fluoridselektiven Elektrode (jene Norm hat in dieser Datenbank einen eigenen Eintrag). Der Unterschied liegt in dem, was der Messung vorausgeht: Beim Wasser wird die Probe nach Zugabe eines Ionenstärkepuffers gemessen, bei Emissionen — die Absorptionslösung aus den Waschflaschen. Die Technik, die für Wasser zugunsten der Ionenchromatographie aus den Referenzmethodiken gestrichen wurde, bleibt also für Emissionen gültig. Das ist ein gutes Beispiel dafür, dass eine „veraltete Technik“ keine Eigenschaft der Technik ist, sondern ihrer Zuordnung zu Matrix und Messbereich.

ANWENDUNGSBEREICH UND NACHWEISGRENZE. Die Norm wird auf Emissionsquellen mit einer Fluoridkonzentration unter 200 mg/m³ angewendet. Die Nachweisgrenze des Verfahrens wird bei einem Probenvolumen von 0,1 m³ auf 0,1 mg/m³ geschätzt — diese Zahl ist also an das Probenvolumen gebunden und bedeutet ohne es nichts. Die von den Laboratorien in den Akkreditierungsumfängen angegebenen Bereiche betragen (0,02–200) mg/m³.

ERGEBNIS ALS FLUORWASSERSTOFF AUSGEDRÜCKT. Der Gehalt an gasförmigen Fluoriden wird als Masse Fluorwasserstoff (HF) im Abgas angegeben. Das ist eine Bezugsbedingung, ohne die die Zahl unvollständig ist: Derselbe Fluorgehalt, als F und als HF ausgedrückt, ergibt unterschiedliche Zahlenwerte. In den Akkreditierungsumfängen steht neben „Stężenie HF“ [Konzentration von HF] gesondert „Emisja HF (z obliczeń)“ [Emission von HF (berechnet)] — eine aus Konzentration und Gasstrom berechnete, nicht gemessene Größe.

PROBENAHMEBEDINGUNGEN — AUS DEM TEXT DER NORM, ABSCHNITTE 5–7.3. Die Absorptionslösung ist NaOH mit einer Konzentration von 0,1 mol/l (Abschnitt 5.1). Der Probenahmezug besteht aus einer REIHE VON VIER WASCHFLASCHEN mit einem zweckmäßigen Fassungsvermögen von 125–250 ml, verbunden mit HF-beständigen Materialien (Polypropylen, Polyethylen, Viton); die ersten beiden enthalten je 50–100 ml NaOH-Lösung (Abschnitt 6.4). Ein außerhalb des Kanals angeordneter Filter wird auf mindestens 423 K oder auf eine Temperatur von mehr als 20 K ± 5 K über dem Taupunkt beheizt — es gilt der HÖHERE dieser beiden Werte (Abschnitt 6.3). Der Filter muss für Partikel mit einem Durchmesser von 0,3 µm einen Abscheidegrad von mindestens 99,5 % haben und eine Temperatur von 40 K über der eingestellten aushalten; die Filterstütze DARF NICHT aus Sinterglas bestehen, weil das Sintermaterial gasförmige Fluoride entfernt, also genau das, was gemessen werden soll. Machen staubgebundene Fluoride weniger als 10 % der Gesamtmenge aus, kann der Filter entfallen. Die Probenahmedauer beträgt MINDESTENS 30 MINUTEN, und bei einem zyklischen Prozess muss sie mindestens einen vollständigen Betriebszyklus der Anlage umfassen (Abschnitt 7.2).

WAS WIR NICHT ANGEBEN. Wir hatten eine Leseprobe von ISO 15713:2006 mit den Abschnitten 1–7.3, also Anwendungsbereich, normative Verweisungen, Prinzip, Reagenzien, Geräte und Probenahme. Die Abschnitte 8, 9 und 10 — das Analysenverfahren mit der ionenselektiven Elektrode, die Angabe der Ergebnisse und die Verfahrenskenndaten — hatten wir NICHT. Alles, was dieser Eintrag über die Endbestimmung selbst, die Berechnung des Ergebnisses und die Nachweisgrenze sagt, stammt daher aus Sekundärquellen: aus der von Normungsorganisationen bereitgestellten Dokumentation der Norm und aus dem Methodenumsetzungsdokument (MID) für das MCERTS-System. Den Text von CEN/TS 17340:2020-09 hatten wir ebenfalls nicht — das Dokument ist kostenpflichtig. Wir haben weder den Status von CEN/TS 17340 festgestellt noch, ob für ISO 15713 eine neuere Ausgabe in Arbeit ist. Die weiteren Abschnitte haben wir auch in der nationalen Ausgabe eines anderen Landes gesucht (SIST ISO 15713:2009, Abruf am 22.09.2026) — dieser Auszug reicht WENIGER WEIT, denn er endet bei Abschnitt 6.3. Das negative Ergebnis geben wir an, damit niemand ein zweites Mal auf demselben Weg sucht.

Prinzip der Methode

Eine abgemessene Gasprobe wird über eine beheizte Sonde und einen bei kontrollierter Temperatur gehaltenen Filter angesaugt: Tröpfchen mit gelösten Fluorverbindungen verdampfen in der Sonde, und staubgebundene Fluoride werden auf dem Filter zurückgehalten und gehen nicht in die Bestimmung ein. Wasserlösliche gasförmige Fluoride passieren den Filter und werden in einer Reihe von Waschflaschen mit Natriumhydroxidlösung absorbiert. Der Fluoridgehalt der Absorptionslösung wird potentiometrisch mit einer ionenselektiven Elektrode bestimmt, und das Ergebnis wird als Masse Fluorwasserstoff im Gas angegeben.

Anwendungen

• Messungen der Fluorwasserstoffemissionen aus Industrieanlagen mit integrierter Genehmigung
• Überwachung der Emissionen von Glashütten, Ziegeleien und keramischen Anlagen, in denen das Fluor aus den Rohstoffen stammt
• Messungen an Anlagen zur Herstellung von Phosphatdüngern und zur Aluminiumverarbeitung
• Unterscheidung gasförmiger Fluoride von staubgebundenen Fluoriden — die Norm misst ausschließlich die gasförmige Fraktion
• Lesen eines Akkreditierungsumfangs, in dem neben ISO 15713 die CEN/TS 17340 für die Probenahme zitiert ist

Schlüsselparameter

Norm

Normnummer

ISO 15713:2006

Titel (PL)

Emisja ze źródeł stacjonarnych — Pobieranie próbek i oznaczanie zawartości fluorków gazowych

Title (EN)

Stationary source emissions — Sampling and determination of gaseous fluoride content

Schritt-für-Schritt-Verfahren

1. Prüfung der Bedingungen an der Emissionsquelle

   Feststellen, ob die Fluoridkonzentration im Anwendungsbereich der Norm liegt (unter 200 mg/m³) und ob Messstutzen und eine Messbühne zur Verfügung stehen, die die Anforderungen an die Probenahme erfüllen.

2. Vorbereitung des Probenahmesatzes

   Die beheizte Sonde mit Filter und die Reihe von Waschflaschen mit Natriumhydroxidlösung zusammenbauen. Die Dichtheit des Systems und die Funktionsfähigkeit der Gasvolumenmessung prüfen.

3. Probenahme

   Eine abgemessene Gasprobe mindestens 30 Minuten lang über Sonde und Filter ansaugen, bei einem zyklischen Prozess mindestens über einen vollständigen Betriebszyklus der Anlage. Die Beheizung der Sonde sorgt für das Verdampfen von Tröpfchen mit gelösten Fluorverbindungen; der Filter bei kontrollierter Temperatur hält staubgebundene Fluoride zurück, die nicht in die Bestimmung eingehen.

4. Sammeln der Absorptionslösung

   Nach Ende der Probenahme den Inhalt der Waschflaschen quantitativ sammeln, das System nachspülen und auf ein bekanntes Volumen auffüllen. Sowohl das Volumen der Gasprobe als auch das Volumen der Lösung gehen in die Berechnung des Ergebnisses ein.

5. Bestimmung der Fluoride

   Den Fluoridgehalt der Absorptionslösung mit einer ionenselektiven Elektrode messen, nachdem Proben und Standards gleichermaßen mit dem Ionenstärkepuffer versetzt wurden.

6. Berechnung und Angabe des Ergebnisses

   Den Fluoridgehalt in die Masse Fluorwasserstoff im Gas umrechnen und auf das Probenvolumen beziehen. Bei der Angabe des Ergebnisses vermerken, dass es als HF ausgedrückt ist — derselbe Fluorgehalt, als F ausgedrückt, ergibt eine andere Zahl.

7. Unterscheidung von Konzentration und Emission

   Umfasst der Umfang „Emisja HF (z obliczeń)“ [Emission von HF (berechnet)], ist zu beachten, dass es sich um eine aus der Konzentration und dem Volumenstrom des Gases berechnete Größe handelt, nicht um ein Messergebnis — und sie im Bericht mit dem Vermerk „(z obliczeń)“ [berechnet] zu kennzeichnen.

Erforderliche Geräte und Apparatur

Reagenzien, Nährmedien und Verbrauchsmaterialien

Arbeitsschutz und Sicherheit

• Fluorwasserstoff ist stark giftig und ätzend, und seine Wirkung auf Gewebe kann verzögert eintreten — die Arbeit an der Emissionsquelle erfordert Atem- und Hautschutz sowie ein Verfahren für das Vorgehen nach Kontakt
• Natriumhydroxidlösung ist ätzend — Waschflaschen mit Schutzbrille und chemikalienbeständigen Handschuhen befüllen und entleeren
• Die Probenahme an der Emissionsquelle erfolgt in der Höhe und bei heißen Gasen — es gelten die Regeln für die Arbeit auf der Messbühne und der Schutz vor Verbrennungen an der Sonde
• Das Ergebnis stets mit der Angabe, dass es als HF ausgedrückt ist, und mit den Bezugsbedingungen des Gases angeben — eine Zahl ohne diese Angaben ist mit Grenzwerten nicht vergleichbar

Häufige Fragen