ISO 10714-1992 Steel and iron determination of phosphorus content phosphovanadomolybdate spectrophotometric method《钢和铁 磷含量的测定 磷钒钼酸盐分光光度法》.pdf

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1、NORME I NTE R NAT1 ON ALE IS0 1071 4 Premiere dition 1992-05-1 5 Aciers et fontes - Dosage du phosphore - Mthode par spectrophotomtrie au phosphovanadsmol ybdate Steel and iron - Determination of phosphorus content - Phosphovanadomolybdate spectrophotometric method Numro de rfrence IS0 10714:1992(F)

2、 IS0 10714:1992(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 int- ress par

3、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 avec la Commission lectrotechnique internationale (CEI) en ce qui conce

4、rne 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 au moins des comits membres votants. La Norme internationale IS0 10714

5、a t labore par le comit techni- que ISO/TC 17, Acier, sous-comit SC 1, Methodes de dtermination de la composition chimique. La publication de cette Norme internationale entraine lannulation de IISO 2732: 1984. Les annexes A et B de la pr6sente Norme internationale sont donnees uniquement titre dinfo

6、rmation. O IS0 1992 Droits de reproduction rbervs. Aucune partie de cette publication ne peut etre reoro- duite ni utilise sous quelque forme que ce soit et par aucun procd, iectronique ou mecanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans laccord ecrit de Iediteur. Organisation internationa

7、le de normalisation Case Postale 56 CH-1 21 1 Genve 20 Suisse Imprim en Suisse ii NORME INTERNATIONALE Concentration maximale en lments interferants, Oh (m/m) AS Hf Nb Ta Ti W IS0 10714:1992(F) Prise dessai Domaine dapplication, hwp 9 % (mjm) Aciers et fontes - Dosage du phosphore - Mthode par spect

8、rophotomtrie au phosphovanadomolybdate 1 0,05 O, 1 03 13 02 03 02 03 1 Domaine dapplication 1 O, 1 2 2 1 ,O 0,001 0,010 10 1 ,O 25 25 0.10 0,010 0,100 5 03 10 8 0,25 0,100 1,oo 5 0,s 10 8 0,25 0,005 a 0,040 La prsente Norme internationale prescrit une m- thode de dosage par spectrophotomtrie du phos

9、- phore dans les aciers et fontes avec les limites suivantes. La mthode est applicable aux teneurs en phos- phore comprises entre 0,001 O (mirn) et 1,0 O% (m/m). Larsenic, lhafnium, le niobium, le tantale, le titane et le tungstne interferent sur le dosage du phos- phore, mais les interfrences peuve

10、nt tre compen- ses partiellement par complexation et en utilisant de petites quantits de prise dessai. En fonction de la concentration des lments interfrants, les do- maines dapplication et les prises dessai donns au tableau 1 sappliquent. La limite infrieure du domaine dapplication ne peut tre atte

11、inte quavec des chantillons dessai ayant une faible concentration en lments interf- rants. 2 Rfrences normatives Les normes suivantes contiennent des dispositions qui, par suite de la rfrence qui en est faite, constituent des dispositions valables pour la pr- sente Norme internationale. Au moment de

12、 la pu- blication, les ditions indiques taient en vigueur. Toute norme est sujette rvision et les parties prenantes des accords fonds sur la prsente Norme internationale sont invites rechercher la possibilit dappliquer les ditions les plus rcentes des normes indiques ci-apres. Les membres de la CE1

13、et de IISO possdent le registre des Normes internationales en vigueur un moment donn. IS0 377-2:1989, Prlvement et prparation des chantillons et prouvettes en aciers corroyes - Partie 2: chantillons pour la dtermination de la composition chimique. IS0 385-1:1984, Verrerie de laboratoire - Burettes -

14、 Partie I: Spcifications gnrales. IS0 648:1977, Verrerie de laboratoire -Pipettes un trait. IS0 1042:1983, Verrerie de laboratoire - Fioles jau- ges un trait. IS0 3696:1987, Eau pour laboratoire a ilsage analyti- que - Spcification et mthodes dessai. IS0 5725:1986, Fidlit des mthodes dessai - D- ter

15、mination de la rptabilit et de la reproductibilit dune mthode dessai normalise par essais infer- laboratoires. 1 , I I I I J 1 IS0 10714:1992(F) 4.8 Heptamolybdate dhexaammonium, solution 3 Principe Dissoudre 150 g dheptamolybdate dhexaammo- nium ttrahydrate C(NH,Mo,0,4H,01 dans de leau, diluer 1 O0

16、0 ml et homogniser. Dissolution dune prise dessai dans un mlange dacides oxydants. vaporation fumes perchloriques et limination du chrome en chlorure de chromyle volatil. Cette solution doit etre les jours. prpare tous Complexation du silicium et dlments rfractaires avec lacide fluorhydrique et comp

17、lexation de Iex- cs dacide fluorhydrique avec lacide orthoborique. Une va,eur blanc instable et forte peut tre attri- bue ce ractif en particulier. Si tel est le cas, changer de lot, Conversion du phosphore en phosphovanado- molybdate dans une solution dacides perchlorique 4.9 Mtavanadate dammonium,

18、 solution. et nitrique. Dissoudre 2,5 R de mtavanadate dammonium Extraction du phosphovanadomolybdate par le (NH,VO,) dans- de leau, diluer 1 O00 ml et mthyl-4 pentanone-2 en prsence dacide citrique pour complexer larsenic. Mes u rag es s pect ro p hotom tri q u es a u ne Ion g u e u r donde de 355

19、nm. homogniser. 4.10 Nitrite de sodium, solution. Dissoudre 50 g de nitrite de sodium (NaNO,) dans de leau, diluer 1 O00 ml et homogniser. 4 Ractifs Au cours de lanalyse, sauf indication contraire, uti- liser uniquement des ractifs de qualit analytique reconnue et de leau de qualit 2 spcifie dans II

20、SO 3696. Vrifier pour lessai blanc (7.2) que les ractifs sont exempts de phosphore ou de concentration en phosphore trs faible. Si ncessaire, les rsultats doivent tre corrigs en consquence. Les ractifs donnant de fortes valeurs blanc, suprietires 10 pg, sont impropres et doivent tre limins. 4.11 Aci

21、de ttrafluoroborique, solution Dissoudre 75 g dacide orthoborique (H,BO,) dans 600 ml deau dans un bcher en plastique. Ajouter 50 ml dacide fluorhydrique (4.5), diluer 1 O00 ml avec de leau et homogniser. La solution peut tre lgrement chauffe si lacide orthoborique tend se cristalliser. Conserver la

22、 solution dans une bouteille en plasti- que. 4.12 Phosphore, solutions talons 4.12.1 litre. Solution mre, correspondant 1 g de P par 4.1 Acide chlorhydrique, p 1,19 g/ml environ. 4.2 Acide nitrique, p 1,40 g/ml environ. Peser, 0,000 1 g prs. 4,393 6 g de dihydrogno- orthophosphate de potassium (KH,P

23、04) prala- 4.3 Acide nitrique, p 1,40 g/ml environ, dilu 1 + 4. 4.4 Acide perchlorique, p 1,54 g/ml environ. 4.5 Acide fluorhydrique, 40 YO (mlrn), p 1,14 g/ml environ. blement sech 110 “C jusqu mass constante et refroidi dans un dessiccateur. Transfrer dans une fiole jauge de 1 O00 ml, dis- soudre

24、dans leau, diluer au volume et homogniser. 1 ml de cette solution mre contient 1 mg de P. 4.6 Acide citrique, solution. 4.12.2 Solution talon, correspondant 10 mg de P par litre. Dissoudre 500 g dacide citrique monohydrate (H,C,O,.H,O) dans leau, diluer 1 O00 ml et Transfrer 10,O ml de la solution m

25、ere (4.12.1) dans homogniser. une fiole jauge de I O00 ml, diluer au volume avec de leau et homogniser, 4.7 MBthyl-4 pentanone-2 (isobutyl methyl ctone). Prparer cette solution talon immdiatement avant lemploi. Un mme lot de methyl-4 pentanone-2 doit tre uti- lis pour analyser une serie d8chantillon

26、s. 1 ml de cette solution talon contient 10 pg de P. 2 IS0 10714:1992(F) Teneur attendue en phosphore Oh (m/m) 0,001 0,005 I_ 0,005 0,010 5 Appareillage Toute la verrerie jauge doit tre de qualit A, conformment IISO 385-1, IISO 648 ou IISO 1042, selon le cas. Matriel courant de laboratoire, et Prise

27、 dessai Concentration maximale en lments interferants, “/O (n?/n7) As Hf Nb Ta Ti W 9 0,05 O, 1 1 O, 1 2 2 1 ,O 0,05 O, 1 1 O, 1 2 2 1 ,O 0.2 0,s 5 0,s 10 8 0,25 - _-. . - 5.1 Spectrophotometre, quip pour mesurer des absorbances une longueur donde de 355 nm. En utilisant la largeur de fente recomman

28、de par le fabricant et le mthyl-4 pentanone-2 (4.7) comme solution de compensation, mesurer Iabsorbance de la solution a blanc colore extraite (voir 7.3.2) a une longueur donde denviron 340 nm. Puis augmenter graduellement la longueur donde jusqu ce que Iabsorbance maximum soit obtenue (cela a lieu

29、gnralement 8 une longueur donde de 355 nm, voir note 1). Utiliser cette longueur donde pour le dosage. NOTE 1 355 nm nest pas la longueur donde maximale du spectre dabsorption du complexe. Il nest pas possible dutiliser le maximum, puisque le mthyl-4 pentanone-2 commence absorber la lumire la longue

30、ur donde plus courte o est le maximum. 355 nm est choisi pour donner labsorption la plus haute sans donner les valeurs dabsorption ngative pour faible concentration due labsorption de lumire du dissolvant. 02 0,s 5 8 25 0,s 1,s 10 0,010 0,100 03 1.5 10 25 0,100 1,oo 02 0,s 5 0,s 8 0,010 0,040 - - 5.

31、2 Bchers en polyttrafluorothylene (PTFE), ou en perfluoroalkoxy (PFA) (voir note 2), avec base en graphite. Laver soigneusement les bchers avant lanalyse en les remplissant dacide chlorhydrique, p 1,19 g/ml environ, dilu 1 + 1 et en faisant bouillir pendant 2 min environ, puis bien les rincer avec l

32、eau. 0,251 0,lO 0,lO 0,251 NOTE 2 Les bchers en PFA sont recommands dans la prsente Norme internationale. Ils sont spcialement fabriqus pour supporter les fumes dacides jusqu 280 OC. 5.3 Source de chaleur, avec une temprature de surface contrlable. 6 chantiltonnage Effectuer Ichantillonnage conformm

33、ent aux sp- cifications de IISO 377-2 ou des normes nationales appropries aux aciers et aux fontes. 7 Mode opratoire 7.1 Prise dessai Peser, 0,l mg prs, Line prise dessai de Ichan- tillon conformment au tableau 2. Tableau 2 3 IS0 10714:1992(F) 7.2 Essai blanc Effectuer, paralllement au dosage, un es

34、sai blanc en suivant le mme mode opratoire avec les m- mes quantits de tous les ractifs. Laisser la solution refroidir un peu et ajouter 40 ml de solution dacide ttrafluoroborique (4.1 1). Refroi- dir la solution entre 20 OC et 30 OC en 10 min et procder immdiatement au dveloppement de la couleur (v

35、oir 7.3.2), en vitant tout dlai qui pourrait permettre aux oxydes de reprcipiter. 7.3 Dosage 7.3.1 Prparation de la solution dessai 7.3.1.2 Concentrations en phosphore suprieures a 0,l 10 (mlm) Suivre le mode opratoire spcifi au premier ali- na de 7.3.1.1. 7.3.1.1 Concentrations en phosphore jusqua

36、0,l (m/m) filtrer, si ncessaire, pour liminer le graphite. Diluer environ 100 ml avec de leau. Refroidir et Transfrer la solution dessai quantitativement dans une fiole jaugbe de 200 ml en plastique, diluer au volume avec de leau et homogniser. Placer la prise dessai (7.1) dans un bcher (5.2). Ajout

37、er 5 ml dacide nitrique (4.2) et 5 ml dacide chlorhydrique (4.1). Pour les chantillons contenant de fortes quantits de niobium et/ou de tantale, ajouter aussi 7 ml dacide fluorhydrique (4.5). Cou- vrir le bcher avec un verre de montre en PTFE et chauffer sur la source de chaleur (5.3) doucement, jus

38、qu cessation de la raction. Enlever le verre de montre et ajouter 10 ml dacide perchlorique (4.4). Replacer le verre de montre en laissant une petite ouverture pour permettre aux fu- mes de schapper et pour vaporer jusqu fu- mes blanches intenses. Maintenir les fumes Prlever, laide dune pipette, un

39、volume conve- nable (U de la solution ne contenant pas plus de 0,l mg de phosphore et le transfrer dans un bcher (5.2). Procder comme spcifi en 7.3.1.1 partir du se- cond alina cornmencant tajouter 10 ml dacide perchlorique (4.4). . ,I). 7.3.2 Dveloppement de la coloration et extraction jusqu ce qui

40、l ny ait plus de gouttelettes sur le verre de montre, Pour des chantillons contenant plus de 0,l % (m/m) de chrome, liminer le chrome comme suit. P.jouter 10,O ml de solution de mtavanadate dam- monium (4.9) et 15,O ml de solution dheptamolyb- date dhexaarnmonium (4.8) et laisser reposer une temprat

41、ure comprise entre 18 C et 25 OC pendant En laissant le bcher contenant la solution, par- un minimum de 7 min, mais pas plus de 15 min. tiellement recouvert avec le verre de montre, aprs que le chrome soit totalement oxyd, ajouter de lacide chlorhydrique (4.1) goutte goutte la solu- tion fumante, ju

42、squ ce quil ne se dgage plus de fumes colores. Poursuivre alors le stade des fu- mes pour oxyder le chrome restant. Transfrer la solution dans une ampoule dcanter de 250 ml. Ajouter 10 ml de solution dacide citrique (4.6), i m m d i at e me n t 40,O ml de mthyl-4 pentanone-2 (4.7), et agiter lampoul

43、e pendant 30 s. homog n i s e r et ajouter Laisser les deux phases se sparer et rejeter la phase infrieure (aqueuse). Rpter le traitement jusqu ce quil ny ait plus de fumes colores en iaune quand on aioute de lacide chlorhydrique (4.1). Scher lintrieur du tube de soutirage de lampoule Aprs avoir por

44、t fume, ajouter 25 ml dacide ni- trique (4.3) et 6 ml dacide fluorhydrique (4.5) et faire bouillir la solution pendant 8 min 10 min pour dis- soudre tout le prcipit. Sil reste du prcipit aprs Ibullition, ajouter 2 ml supplmentaires dacide fluorhydrique (4.5) et refaire bouillir. Si le prcipit ne se

45、dissout toujours pas, ou si un prcipit appa- rat 3 un stade ultrieur, rpter le dosage en utili- sant une masse infrieure de prise dessai. Ajouter 10 ml de solution de nitrite de sodium (4.10) pour rduire tout le dichromate qui naurait pas t transform en chlorure de chromyle et continuer faire bouill

46、ir la solution pendant 10 min pour limi- ner les vapeurs nitreuses. Pendant Ibullition, laver les parois du bbcher plusieurs fois avec de leau. dcanter avec un petit morceau de papier-filtre. Filtrer la phase contenant le mthyl-4 pentanone-2 travers un papier-filtre rapide sec dans un petit bcher se

47、c. Procder immdiatement aux mesu- rag es s p ect rop hoto m t ri q u e s (voir 7.3.3). 7.3.3 Mesurages spectrophotomtriques Effectuer les mesurages spectrophotomtriques de la solution dessai (voir 7.3.2) temperature constante (+ 1 “C) entre 18 “C et 25 “C une lon- gueur donde de 355 nm avec une cellule de 1 cm de parcours optique, aprs avoir ajust le zro dabsorbance du spectrophotomtre (5.1) sur la so- lution de compensation de mthyl-4 pentanone-2 (4.7). 4 IS0 10714:1992(F) Volume de solution talon de phosphore (4.12.2) 7.4 tablissement de la courbe detalonnage Masse correspondante de d