ISO 10278-1995 Steel - Determination of maganese content - Inductively coupled plasma atomic emission spectrometric method《钢 锰含量的测定 电感藕合等离子体原子发射光谱测定法》.pdf

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1、NORME INTERNATIONALE Iso 10278 Premire dition 1995-04-O 1 Acier - Dosage du manganse - Mthode par spectromtrie dmission atomique de plasma avec couplage inductif Steel - Determination of manganese content - Inductively coupled plasma a tomic emission spec trome tic me thod Numro de rfrence ISO 10278

2、:1995(F) ISO 10278:1995(F) Avant-propos LISO (Organisation internationale de normalisation) est une fdration mondiale dorganismes nationaux de normalisation (comits membres de IISO). Llaboration des Normes internationales est en gnral confie aux comits techniques de IISO. Chaque comit membre intress

3、 par une tude a le droit de faire partie du comit technique cr cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernemen- tales, en liaison avec IISO participent galement aux travaux. LISO colla- bore troitement avec la Commission lectrotechnique internationale (CEI) en ce qu

4、i concerne la normalisation lectrotechnique. Les projets de Normes internationales adopts par les comits techniques sont soumis aux comits membres pour vote. Leur publication comme Normes internationales requiert lapprobation de 75 % au moins des co- mits membres votants. La Norme internationale ISO

5、 10278 a t labore par le comit technique lSO/rC 17, Acier, sous-comit SC 1, Mthodes de dtermination de /a composition chimique. Lannexe A fait partie intgrante de la prsente Norme internationale. Les annexes B et C sont donnes uniquement titre dinformation. 0 ISO 1995 Droits de reproduction rservs.

6、Sauf prescription diffrente, aucune partie de cette publi- cation ne peut tre reproduite ni utilise sous quelque forme que ce soit et par aucun pro- cd, lectronique ou mcanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans laccord crit de lditeur. Organisation internationale de normalisation Case

7、 Postale 56 l CH-l 211 Genve 20 l Suisse Imprim en Suisse ii NORME INTERNATIONALE 0 ISO ISO 10278:1995(F) Acier - Dosage du manganse - Mthode par spectromtrie dmission atomique de plasma avec couplage inductif 1 Domaine dapplication La prsente Norme internationale prescrit une m- thode par spectromt

8、rie dmission atomique de plasma avec couplage inductif, pour le dosage du manganse dans les aciers non allis. ISO 3696:1987, Eau pour laboratoire usage analyti- 9ue - Spcification et mthodes dessai. ISO 5725:1986, Fidlit des mthodes dessai - D termina tion de la rptabilit et de la reproductibi- lit

9、dune mthode dessai normalise par essais in terlabora toires. La mthode est applicable des teneurs en manga- nse comprises entre 0,002 % (m/m) et 1,5 % (m/m). 3 Principe 2 Rfrences normatives Les normes suivantes contiennent des dispositions qui, par suite de la rfrence qui en est faite, consti- tuen

10、t des dispositions valables pour la prsente Norme internationale. Au moment de la publication, les ditions indiques taient en vigueur. Toute norme est sujette rvision et les parties prenantes des accords fonds sur la prsente Norme internatio- nale sont invites rechercher la possibilit dappli- quer l

11、es ditions les plus rcentes des normes indiques ci-aprs. Les membres de la CEI et de IISO possdent le registre des Normes internationales en vigueur un moment donn. ISO 377-2: 1989, Prlvement et prparation des chantillons et prouvettes en aciers corroys - Partie 2: chantillons pour la dtermination d

12、e la composition chimique. ISO 385-l :1984, Verrerie de laboratoire - Burettes - Partie 1: Spcifications gnrales. ISO 648:1977, Verrerie de laboratoire - Pipettes un trait. ISO 1042:1983, Verrerie de laboratoire - Fioles jau- ges un trait. Mise en solution dune prise dessai dans un mlange dacides ch

13、lorhydrique et nitrique et dilution de la so- lution un volume connu. Si ncessaire, addition de scandium ou dyttrium comme talon interne. Nbulisation de la solution dans un spectromtre dmission atomique de plasma avec couplage inductif et mesurage de lintensit de la lumire mise par le manganse 257,6

14、1 nm et, ventuellement, dans le mme temps, de la lumire mise par le scandium 361,38 nm ou par Iyttrium 371,03 nm. 4 Ractifs Au cours de lanalyse et sauf indication contraire, uti- liser uniquement des ractifs de qualit analytique reconnue et de leau de qualit 2 spcifie dans IISO 3696. 4.1 Fer pur, c

15、ontenant moins de 0,000 1 % (m/m) de manganse. 4.2 Acide chlorhydrique, p environ 1 ,19 g/ml, dilu 1 +l. 4.3 Acide nitrique, p environ 1,40 g/ml, dilu 1 +l. ISO 10278:1995(F) 0 ISO 4.4 Manganse solution talon. 4.4.1 Solution talon de manganse A, corres- pondant 0,5 g de Mn par litre. Peser, 0,l mg p

16、rs, 0,500 g de manganse mtal puret 99,9 % (m/m) (voir note 1) et transvaser dans un bcher de 200 ml. Ajouter 30 ml dacide chlorhydrique (4.2), couvrir avec un verre de montre et chauffer pour dissoudre lentement. Refroidir temprature ambiante, transvaser quantitativement dans une fiole jauge de 1 00

17、0 ml et diluer au trait repre avec de leau puis homogniser. 1 ml de cette solution talon contient 0,5 mg de Mn. NOTE 1 contenir Le manganse mtal e grandes quantits doxyg d loxygne avant d utiliser le mtal. haute ne. II fa puret ut donc 4.4.2 Solution pondant 0,05 g de Mn par litre. de manganse Trans

18、vaser 20,O ml de la solution talon de manga- peut doser B, corres- nse A (4.4.1) dans une fiole jauge de 200 ml, diluer au trait repre avec de leau puis homogniser. 1 ml de cette solution talon contient 0,05 mg de Mn . 4.5 Solution talon interne pondant 1 g de SC par litre. de scandium, corres- Pese

19、r, 1 mg prs, 1,534 g doxyde de scandium Sc,O, puret 99,98 % (m/m). Introduire dans un bcher de 500 ml et mettre en solution dans 40 ml dacide nitrique (4.3). Transvaser quantitativement dans une fiole jauge de 1 000 ml et diluer au trait repre avec de leau puis homogniser. 1 ml de cette solution tal

20、on interne contient 1 mg de SC. 4.6 Solution talon interne dyttrium, correspon- dant 1 g de Y par litre. Peser, 1 mg prs, 1,270 g doxyde dyttrium Y,O, puret 99,98 % (m/m). Introduire dans un bcher de 500 ml et mettre en solution dans 50 ml dacide chlorhydrique (4.2). Transvaser quantitativement dans

21、 une fiole jauge de 1 000 ml et diluer au trait repre avec de leau puis homogniser. 1 ml de de Y. cette solution talon interne contient 1 mg 5 Appareillage Toute la verrerie jauge doit tre de classe A, confor- mment IISO 385-1, IISO 648 ou IISO 1042, selon le cas. Matriel courant de laboratoire, et

22、5.1 Spectromtre dmission atomique, avec plasma couplage inductif (ICP-AES). LICP-AES utilis sera satisfaisant si, aprs optimisation conformment 7.4.1, il correspond aux critres de rendement indiqus de 5.1 .l 5.1.5. Le spectromtre peut tre de type simultan ou s- quentiel. Si un spectromtre squentiel

23、est quip dun dispositif supplmentaire pour le mesurage si- multan de la raie de ltalon interne (scandium ou yttrium), il peut tre utilis pour la technique de Ita- Ion interne. Sil nest pas quip, on ne peut pas tra- vailler avec talon interne et la variante sans talon interne sera utilise. 5.1 .l Rso

24、lution pratique du spectromtre (voir A.l) Calculer la largeur de bande pour Mn 257,61 nm, pour SC 361,38 nm et pour Y 371,03 nm. La largeur de bande doit tre infrieure 0,040 nm pour chaque raie. 5.1.2 Stabilit court terme Calculer lcart-type de dix mesurages de lintensit absolue ou du rapport dinten

25、sit de la lumire mise par la solution la plus concentre dtalonnage pour le manganse. Lcart-type relatif ne doit pas dpasser 0,9 %. 5.1.3 Stabilit long terme Calculer lcart-type de sept valeurs moyennes de trois mesurages de lintensit absolue ou du rapport dintensit de la lumire mise par la solution

26、la plus concentre dtalonnage pour le manganse. Cha- cune des moyennes doit tre dtermine 0,5 h dintervalle sur une dure totale de 3 h. Lcart-type relatif ne doit pas dpasser 1,8 % pour la technique de lintensit absolue ou 1,2 % pour la technique de ltalon interne. 5.1.4 Concentration quivalente du fo

27、nd et limite de dtection (voir A.2) Calculer la concentration quivalente du fond (BEC) et la limite de dtection (DL) pour la raie analytique dans une solution ne contenant que llment ana- Q ISO lyser. Cette valeur doit tre infrieure aux valeurs in- diques dans le tableau 1. Tableau 1 - Valeurs BEC e

28、t DL Concentration Limite de Raie analytique quivalente du fond dtection (BEC) (DL) nm mg/1 w/l Mn 257,61 08 0,02 SC 361,38 Y 371,03 51.5 Linarit de la courbe La linarit de la courbe dtalonnage se vrifie par calcul du coefficient de corrlation. Ce coefficient doit tre suprieur 0,999. 6 chantillonnag

29、e Effectuer lchantillonnage conformment IISO 377-Z ou la norme nationale approprie pour les aciers. 7 Mode opratoire 7.1 Prise dessai Peser, 1 mg prs, environ 1,OO g dchantillon pour essai. 7.2 Essai blanc (correspondant au terme zro) Effectuer, paralllement au dosage et en suivant le mme mode oprat

30、oire, un essai blanc avec les mmes quantits de tous les ractifs, y compris le fer pur (4.1). 7.3 Dosage 7.3.1 Prparation de la solution dessai Placer la prise dessai (7.1) dans un bcher de 200 ml. Ajouter 10 ml dacide nitrique (4.3), couvrir le bcher avec un verre de montre et chauffer dou- cement j

31、usqu ce que leffervescence cesse. Ajouter 10 ml dacide chlorhydrique (4.2) et continuer chauffer jusqu mise en solution complte. ISO 10278:1995(F) Refroidir temprature ambiante et transvaser la so- lution quantitativement dans une fiole jauge de 200 ml. Si lon utilise la technique de ltalon interne,

32、 avec une pipette, ajouter 2 ml de la solution talon interne de scandium (4.5) ou 10 ml de la solution talon interne dyttrium (4.6). Diluer au trait repre avec de leau et homogniser. 7.3.2 Prparation des solutions dtalonnage Introduire dans une srie de six bchers de 200 ml, 1,00 g + 0,Ol g de fer pu

33、r (4.1). Ajouter dans chaque bcher 10 ml dacide nitrique (4.3); couvrir le bcher dun verre de montre et chauffer doucement jusqu fin deffervescence. Ajouter 10 ml dacide chlorhydri- que (4.2) et continuer chauffer jusqu mise en so- lution complte. Refroidir temprature ambiante, transvaser les so- lu

34、tions dans six fioles jauges de 200 ml en rinant les bchers avec le minimum deau. laide dune pipette ou dune burette, ajouter dans les fioles jauges le volume de solution talon de manganse A (4.4.1) indiqu au tableau 2. Si la courbe dtalonnage est considre comme non linaire, des sries dtalonnage sup

35、plmentaires peuvent tre utilises (par exemple, tableaux 3 et 4). Si lon utilise la technique de ltalon interne, laide dune pipette, ajouter 2 ml de la solution talon interne de scandium (4.5) ou 10 ml de la solution talon interne dyttrium (4.6). Diluer au trait repre avec de leau et homogniser. Tabl

36、eau 2 - Teneurs en manganse comprises entre 0,002 % (m/m) et 1,50 % (m/m) Volume de la Teneur solution talon Concentration correspondante de manganse A en en manganse (4.4.1) manganse dans la prise dessai ml Wml % (dm) 0) 0 0 5,O 12,5 0,25 10,o 25,0 0,50 15,o 37,5 0,75 20,o 50,o l,oo 30,o 75,0 1,50

37、1) Terme zro 3 ISO 10278:1995(F) 0 ISO Tableau 3 - Exemple pour des teneurs en manganse jusqu 0,025 % (ndm) Volume de la Teneur solution talon Concentration correspondante de manganse B en en manganse (4.4.2) manganse dans la prise dessai ml Ciglml % (dm) 0) 0 0 0,5 0,125 0,002 5 LO 0,250 0,005 0 TO

38、 0,500 0,010 0 3,O 0,750 0,015 0 5,O 1,25 0,025 0 1) Terme zro Tableau 4 - Exemple pour des teneurs en manganse comprises entre 0,025 % (dm) et 0,25 % (mim) Volume de la Teneur solution talon Concentration correspondante de manganse B en en manganse (4.4.2) manganse dans la prise dessai ml Kml % (dm

39、) 0 1) 0 0 5,O 1,25 0,025 10,o 2,50 0,050 20,o 5,00 0,100 30,o 7,50 0,150 50,o 12,5 0,250 1) Terme zro 7.4 Mesurages spectromtriques 7.4.1 Optimisation de linstrument Mettre en marche IICP-AES et le laisser en fonction- nement 1 h au moins avant dentreprendre les mesu- rages. Rgler tous les paramtre

40、s instrumentaux, chaque dbit de gaz (extrieur, intermdiaire ou central), la position de la torche, les fentes dentre, les fentes de sortie, la tension du tube photomultiplicateur, la longueur donde de la raie analytique du manganse (257,61 nm), d u scandium (361,38 nm) ou de Iyttrium (371,03 nm), le

41、 temps de prpulvrisation et le temps dintgration selon les instructions du fabricant de lappareil et les directives permettant dobtenir une intensit optimale pour le manganse lorsquon me- sure la concentration la plus leve de la solution dtalonnage. Rappeler le programme permettant de mesurer Iin- t

42、ensit sur la raie du manganse et de calculer la moyenne et lcart-type. Si lon utilise un talon interne, rappeler le programme permettant dutiliser la raie de scandium (361,38 nm) ou la raie dyttrium (371,03 nm) comme talon interne et de calculer le rapport entre lintensit du manga- nse et celle du s

43、candium ou de Iyttrium. Lintensit de ltalon interne doit tre mesure en mme temps que celle de llment analyser. Vrifier les caractristiques de fonctionnement de linstrument donnes en 5.1.1 5.1.5. 7.4.2 Mesurage des intensits mises Vrifier que toutes les solutions mesurer se trouvent 1 “C prs la mme t

44、emprature si lon doit mesu- rer les intensits absolues. Filtrer toutes les solutions sur un papier filtre texture moyenne. Jeter les pre- miers 2 ml 3 ml. Mesurer lintensit absolue ou le rapport des intensi- ts de la raie analytique en commenant par la solu- tion dtalonnage la moins concentre (terme

45、 zro correspondant lessai blanc). Continuer avec deux ou trois solutions dessai incon- nues, puis avec la solution la moins concentre sui- vante, deux ou trois solutions inconnues, etc. Mesurer de cette faon toutes les solutions incon- nues en mme temps que les solutions dtalonnage permet de matrise

46、r toute drive entre les solutions dtalonnage et les solutions dessai inconnues. Pour chaque solution, raliser cinq intgrations et vrifier que la stabilit court terme est la mme que celle spcifie en 5.1.2, puis calculer lintensit moyenne ou le rapport moyen des intensits pour chaque solu- tion. Soust

47、raire lintensit absolue moyenne ou le rapport moyen des intensits (&) du terme zro de lintensit absolue moyenne ou du rapport moyen des intensits (Ii) de chaque solution, pour obtenir lintensit nette absolue ou le rapport net des intensits (ZN), comme suit: 7.4.3 Prparation de la courbe dtalonnage Utiliser un calculateur lectronique pour tablir une rgression linaire entre les points correspondant aux intensits nettes ou aux rapports nets dintensit sur laxe des y et la concentration, exprime en micro- gra