ISO 11400-1992 Nickel ferronickel and nickel alloys determination of phosphorus content phosphovanadomolybdate molecular absorption spectrometric method《镍、镍铁和镍合.pdf

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1、NORME INTERNATIONALE ISO 11400 Premire dition 1992-09-l 5 Nickel, ferronickel et alliages de nickel - Dosage du phosphore - Mthode par spectromtrie dabsorption molculaire au phosphovanadomolybdate Nickel, ferronickel and nickel alloys - Determination of phosphorus content - Phosphovanadomolybdate mo

2、lecular absorption spectt-ometric method Numro de rfrence ISO 11400: 1992(F) ISO 11400:1992(F) Avant-propos LlSO (Organisation internationale de normalisation) est une fdration mondiale dorganismes nationaux de normalisation (comits membres de IISO). Llaboration des Normes internationales est en gnr

3、al confie 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 troitem

4、ent avec la Commission 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

5、 75 O/o au moins des comits membres votants. La Norme internationale ISO 11400 a t labore par le comit techni- que ISO/TC 155, Nickel et alliages de nickel, sous-comit SC 4, Analyse des alliages de nickel. 8 ISO 1992 Droits de reproduction rservs. Aucune partie de cette publication ne peut tre repro

6、- 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 lditeur. Organisation internationale de normalisation Case Postale 56 l CH-121 1 Genve 20 l Suisse Imprim en Suisse ii NORME INTERNATIONALE I

7、SO 11400:1992(F) Nickel, ferronickel et alliages de nickel - Dosage du phosphore - Mthode par spectromtrie dabsorption molculaire au phosphovanadomolybdate 1 Domaine dapplication La prsente Norme internationale prescrit une m- thode de dosage par spectromtrie dabsorption molculaire du phosphore des

8、teneurs comprises entre 0,000 5 % (m/r72) et 0,05 % (mjm) dans les ni- ckel, ferronickel et alliages de nickel. Larsenic, le chrome, Ihafnium, le niobium, le sili- cium, le tantale, le titane et le tungstne peuvent interfrer, mais les interfrences peuvent tre vi- tes par complexation ou volatilisati

9、on (Cr). La concentration la plus basse en phosphore O,OOO 5 % (m/m) peut tre atteinte seulement sur des chantillons faibles teneurs en lments interfrents. 2 Rfrences normatives Les normes suivantes contiennent des dispositions qui, par suite de la rfrence qui en est faite, constituent des dispositi

10、ons valables pour la pr- sente Norme internationale. Au moment de 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

11、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 6483977, Verrerie de laboratoire - Pipettes un trait. ISO 1042:1983, Verrerie de laboratoire - Fioles jau- ges un trait. ISO 57251986, Fidlit des

12、mthodes dessai - D- termination de la rptabilit et de la reproductibilit dune mthode dessai normalise par essais inter- laboratoires. 3 Principe Mise en solution dune prise dessai dans un m- lange dacides nitrique et chlorhydrique. ivapo- ration fumes perchloriques dans un bcher en PFA ou PTFE et li

13、mination du chrome sous forme de chlorure de chromyle volatil. Complexation du silicium et des lments rfractai- res par les ions fluorures. Transformation du phosphore en acide phosphova- nadomolybdique en milieu acide perchlorique et ni- trique. Extraction de lacide phosphovanadomolybdique dans le

14、mthyl-4-pentanone-2 en prsence dacide citrique pour complexer larsenic. 4 Ractifs Au cours de lanalyse, utiliser uniquement sauf in- dication contraire, des ractifs de qualit analytique reconnue et de leau distille ou de puret quiva- lente. Vrifier par lessai blanc (7.6) que les ractifs sont exempts

15、 de phosphore. Ceux donnant des valeurs blanc leves sont impropres et ne doivent pas tre utiliss. La valeur blanc doit tre infrieure 0,000 5 O/o (m/m) calcule pour 1 g dchantillon. 4.1 Acide nitrique, i120 = 1,41 g/ml, dilu 1 + 4. 4.2 Acide fluorhydrique, JO oh (ml, p20 = 1,14 g/ml. AVERTISSEMENT -

16、Lacide fluorhydrique est trs irritant et corrosif sur la peau et les muqueuses, provoquant des brlures svres qui gurissent len- tement. En cas de contact avec la peau, laver abon- damment leau et demander un avis mdical. 1 ISO 11400:1992(F) 4.3 Acide citrique, solution. 5 Appareillage Dissoudre 500

17、g dacide citrique monohydrat (H,C,O,H,O) dans de leau. Complter 1 000 ml et homogniser. 4.4 Mthyl-4-pentanone-2 (mthyl isobutyl ctone). 4.5 Heptamolybdate dhexaammonium, solution. Dissoudre 15 g dheptamolybdate dhexaammonium ttrahydrat (NH,),Mo,0,4H,O dans de leau et diluer 100 ml. Cette sol les jou

18、rs. ution doit tre frachement prpare tous Si une val.eur blanc instable et forte apparat, il peut y avoir un problme avec le sel utilis. Si tel est le cas, changer de lot. 4.6 Mtavanadate dammonium, solution. Dissoudre 2,5 g de mtavanadate dammonium (NHJO,) dans de leau et diluer 1 000 ml. 4.7 Nitri

19、te de sodium, solution. Dissoudre 50 g de nitrite de sodium (NaNO,) dans de leau, diluer 1 000 ml et homogniser. 4.8 Acide fluoborique, solution. Mettre en suspension 75 g dacide borique (H,BO,) dans 600 ml deau chaude dans un bcher en plas- tique. Ajouter 50 ml dacide fluorhydrique (4.2), di- luer

20、1 000 ml et mlanger jusqu ce que lacide borique se dissolve. Conserver la solution dans une bouteille en plastique. La solution peut tre lgrement chauffe si lacide borique tend cristalliser. 4.9 Phosphore, solution talon de rfrence (1,000 cl/+ Peser, 0,000 1 g prs, 4,394 2 g de dihydrognophosphate d

21、e potassium (KH2P04) pr- alablement sch 110 OC et refroidi dans un des- siccateur. Transfrer dans une fiole jauge de 1 000 ml et dissoudre dans leau. Diluer au trait de jauge avec de leau et homogniser. . 4.10 Phosphore, solution talon (10 mg/l). Transfrer 10,O ml de la solution talon de rfrence de

22、phosphore (4.9) dans une fiole jauge de 1 000 ml. Diluer au trait de jauge avec de leau et homogniser. Toute la verrerie doit tre nettoye avec de lacide chlorhydrique (pzO = 1,18 g/ml) chaud et rince avec de leau. Matriel courant de laboratoire, et 5.1 Spectromtre dabsorption molculaire, per- mettan

23、t de mesurer Iabsorbance une longueur donde de 355 nm. 5.2 Bchers en plastique, supportant la chaleur, en polyttrafluorothylne (PTFE) ou, de prfrence, en copolymre perfluoroalkoxy (PFA). Les bchers en PFA ont une base graphite et sont spcialement construits pour supporter les fumes acides jusqu 280

24、OC. Remplir les bchers avec de lacide chlor- hydrique (pzO = 1,18 g/ml) dilu 1 + 1 et faire bouillir pendant environ 2 min. Rincer avec de leau. 5.3 Source de chaleur, avec une temprature de surface contrlable. 6 Prlvement et prparation des chantillons 6.1 Le prlvement et la prparation de Ichan- til

25、lon pour laboratoire doivent seffectuer suivant les mthodes habituellement acceptes ou, en cas de litige, par une mthode figurant dans la norme internationale correspondante. 6.2 Lchantillon pour laboratoire se prsente g- nralement sous la forme de copeaux de fraisage ou de percage, sans autre prpar

26、ation subsidiaire. 6.3 Si lon pense que lchantillon pour laboratoire a pu tre contamin par de Ihuile ou de la graisse pendant le fraisage ou le percage, on doit le net- toyer par lavage lactone trks pur, puis le scher lair. 6.4 Si lchantillon pour laboratoire contient des particules ou des morceaux

27、de tailles trs diff- rentes, lchantillon pour essai devra tre obtenu en utilisant un diviseur lames. 7 Mode opratoire AVERTISSEMENT - Lacide perchlorique fumant est un oxydant trs puissant et peut causer des explo- sions lorsquil vient en contact avec des matriaux organiques, Toutes les vaporations

28、doivent tre ef- fectues sous une hotte adapte lutilisation dacide perchlorique. 2 ISO 11400:1992(F) 7.1 Prise dessai et prparation de la solution dessai 7.1.1 Peser, 0,l mg prs, une prise dessai de lchantillon selon le tableau 1. 7.1.2 Transfrer la prise dessai (7.1.1) dans un bcher en plastique (5.

29、2) et ajouter 5 ml dacide ni- trique (pzO = 1,41 g/ml) puis 5 ml dacide chlorhydri- que (pzO = 1,18 g/ml). Pour les chantillons forte teneur en Nb, *Si, Ta, ou Hf, ajouter aussi 7 ml dacide fluorhydrique (4.2). Placer sur le bcher un couvercle en PTFE et chauffer doucement jusqu ce que la raction ce

30、sse. Ajouter 10 ml dacide per- chlorique (pzO = 1,66 g/ml) et, laissant une petite ouverture pour chapper les vapeurs, vaporer jus- qu fumes denses dacide perchlorique. NOTE 1 Le nickel et les alliages de nickel contenant du cuivre comme le monel sont dissous plus aisment dans lacide nitrique (pzO =

31、 1,41 g/ml) dilu 1 + 1. 7.1.3 Pour les chantillons contenant moins de 0,l % (m/m) de chrome, omettre ltape suivante (7.2) et procder directement comme indiqu en 7.3. 7.2 limination du chrome Poursuivre le dgagement des fumes jusqu ce quil ny ait plus de gouttelettes sur le couvercle et jusqu ce que

32、tout le chrome soit oxyd ltat hexavalent. Commencer ajouter de lacide chlor- hydrique (pzO = 1,18 g/ml) goutte goutte la solu- tion fumante contenue dans le bcher partiellement recouvert jusqu ce quil ne se dgage plus de fu- mes colores. Poursuivre alors les fumes pour roxyder le chrome restant. Rpt

33、er le traitement jusqu ce quil ny ait plus de fumes colores quand on ajoute de lacide chlorhydrique. Refroidir temprature ambiante. 7.3 Complexation 7.3.1 Ajouter 25 ml dacide nitrique dilu (4.1) et 4 ml dacide fluorhydrique (4.2) la solution obtenue en 7.2 et continuer de chauffer pendant 8 10 min

34、jusqu ce que tout le prcipit soit dissous. Teneur prvue en phosphore O/O (m/m) 0,000 5 0,lO 0,002 0 0,040 0,005 0 0,050 NOTE 2 II est important de dissoudre compltement les prcipits doxydes rfractaires. Si cela ne se produit pas, 2 ml dacide fluorhydrique (4.2) supplmentaires peuvent tre ajouts et l

35、bullition rpte. Si le prcipit ne se dissout toujours pas, un nouvel chantillon de laboratoire avec une masse plus faible sera utilis. 7.3.2 Ajouter 10 ml de solution de nitrite de sodium (4.7) et continuer faire bouillir la solution pendant 10 min pour rduire tout le dichromate rsiduel et pour limin

36、er toutes les vapeurs nitreuses. Laver les parois du bcher de temps en temps avec de leau pendant lbullition. 7.3.3 Ajouter 40 ml de solution dacide fluoborique (4.8), refroidir rapidement le mlange une temp- rature comprise entre 20 *C et 30 OC et procder immdiatement au dveloppement de la colorati

37、on. NOTE 3 Les oxydes peuvent reprcipiter si la solution est refroidie en plus de 10 min. 7.4 Dveloppement de la coloration et extraction 7.4.1 Ajouter la solution refroidie et limpide, 10 ml de solution de mtavanadate dammonium (4.6) et 15 ml de solution dheptamolybdate dhexaammonium (4.5). Laisser

38、 reposer une tem- prature comprise entre 18 *C et 25 OC pendant un minimum de 7 min, mais pas plus de 15 min. 7.4.2 Transfrer la solution dans une ampoule dcanter avec un trait de jauge 100 ml et, si n- cessaire, diluer au trait de jauge avec de leau. Ajouter 10 ml de solution dacide citrique (4.3),

39、 m- langer et ajouter immdiatement 40 ml de mthyl-4-pentanone-2 (4.4). Agiter lampoule pen- dant 30 s. Laisser les deux phases se sparer et rejeter la phase aqueuse infrieure. Scher lintrieur de la douille de lampoule d- canter avec un petit morceau de papier filtre. Filtrer la phase organique trave

40、rs un papier filtre sec dans un petit bcher sec. Procder immdiatement aux mesurages spectromtriques. Tableau 1 - Masse dchantillon prlever Masse Concentration maximum en lment interfrants % (m/m) dchantillon g As Hf Nb Ta Ti W 190 0,05 O,l 1 071 2 2 0,25 012 095 5 075 10 8 0,lO 095 1,s 10 1 25 25 3

41、ISO 11400:1992(F) 7.5 Mesurages spectromtriques 8 Expression des rsultats Sassurer que la temprature des solutions est contrle + 1 OC. Mesurer Iabsorbance de la so- lution avec 6 spectromtre dabsorption atomique molculaire (5.1) une longueur donde de 355 nm. Utiliser le mthyl-4 pentanone-2 (4.4) com

42、me rf- rence et des cuves de 1 cm de trajet optique. 7.6 Essai blanc Effectuer paralllement au dosage, un essai blanc en suivant le mme mode opratoire et en utilisant les mmes quantits de tous les ractifs, mais en omettant la prise dessai. 7.7 talonnage 7.7.1 Ajouter, dans quatre bchers en plastique

43、 (5.2) 0 ml, 2,5 ml, 5,0 ml et 10,O ml respectivement de la solution talon de phosphore (4.10). Les volu- mes de solution correspondent respectivement 0 mg, 0,025 mg, 0,05 mg et 0,100 mg de phosphore. Procder comme indiqu de 7.1.2 7.5. 7.7.2 Soustraire de Iabsorbance de chaque solu- tion contenant d

44、u phosphore Iabsorbance de la premire solution ( et tracer la courbe de Iabsorbance nette en fonction de la masse, en mil- ligrammes, de phosphore ajout. 7.8 Nombre de dterminations Effectuer le dosage au moins en double. 8.1 Calcul 8.1.1 Corriger Iabsorbance lue de la solution dessai (7.5) en soust

45、rayant Iabsorbance lue pen- dant lessai blanc (7.6). Convertir Iabsorbance nette de la solution dessai en milligrammes de phosphore en utilisant la courbe dtalonnage (voir 7.7.2). 8.1.2 Calculer le pourcentage en masse de phos- phore dans lchantillon en utilisant lquation m2 IOm, o ml est la masse,

46、en grammes, de la prise dessai; m2 est la masse, en milligrammes, de phos- phore trouv dans la prise dessai. 8.2 Fidlit 8.2.1 Essais en laboratoire Jusqu huit laboratoires dans six pays ont particip des essais suivant ce mode opratoire sur deux chantillons de nickel mtal et quatre chantillons de fer

47、ronickel (7 laboratoires dans 4 pays) et sur six chantillons dalliages base nickel (8 laboratoires dans 6 pays). Les chantillons ont t analyss trois quatre fois sur diffrents jours. La composition nominale des chantillons est donne au tableau 2. Tableau 2 - Composition nominale des chantillons pour essai % (m/m) Nickel et ferronickel chantillon Alliages de nickel - chantillon P 40-7 0,Ol 4D-8 0,Ol 40-9 0,02 40-l 0 0,02 4D-11 0,Ol 4D-12 0,005 - CO -d-P - - - - 1 42 CU I Fe CrII l I -7- Mo Ni Nb - 21 18 20 21 21 - - 65 9 62 3 - 8 4 ! 31 53