ISO 11653-1997 Steel - Determination of high cobalt content - Potentiometric titration method after separation by ion exchange《钢 高钴含量的测定 用离子交换分离法分离后电势滴定法》.pdf

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1、NORME INTERNATIONALE ISO 11653 Premire dition 1997-08-I 5 Aciers - Dosage du cobalt en fortes teneurs - Mthode par titrage potentiomtrique aprs sparation par change dions Steel - Determination of high cobalt content - Potentiometric titration method after separation by ion exchange Numro de rfrence

2、ISO 11653:1997(F) ISO 11653: 1997(F) Avant-propos LISO (Organisation internationale de normalisation) est une fdration mondiale dorganismes nationaux de normalisation (comit membres de IISO). Llaboration des Normes internationales est en gnral confie aux comits techniques de IISO. Chaque comit membr

3、e intress 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 travaux. LISO collabore troitement avec la Commission lectrotechnique internationale (CEI) en

4、ce qui 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 comits membres votants. La Norme internationale

5、ISO 11653 a t labore par le comit technique ISO/TC 17, Acier, sous-comit SC 1, Mthodes de dtermination de /a composition chimique. Les annexes A et B de la prsente Norme internationale sont donnes uniquement titre dinformation. 0 ISO 1997 Droits de reproduction rservs. Sauf prescription diffrente, a

6、ucune partie de cette publication ne peut tre reproduite ni utilise sous quelque forme que ce soit et par aucun procd, lectronique ou mcanique, y compris l la photocopie et les microfilms, sans laccord crit de lditeur. Organisation internationale de normalisation Case postale 56 l CH-121 1 Genve 20

7、l Suisse Internet central iso.ch x.400 c=ch; a=400net; p=iso; o=isocs; s=central Imprim en Suisse NORME INTERNATIONALE ISO ISO 11653: 1997(F) Aciers - Dosage du cobalt en fortes teneurs - Mthode par titrage potentiomtrique aprs sparation par change dions 1 Domaine dapplication La prsente Norme inter

8、nationale prescrit une mthode de dosage du cobalt dans les aciers par titrage potentiomtrique, aprs sparation par change dions. La mthode est applicable aux teneurs en cobalt comprises entre 50 % (m/m) et 17,O % (mlm). 2 Rfrences normatives Les normes suivantes contiennent des dispositions qui, par

9、suite de la rfrence qui en est faite, constituent 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 internationale sont i

10、nvites rechercher la possibilit dappliquer les 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 385-l : 1984, Verrerie de laboratoire - Burettes - Partie 1: Spcifications gnrales. ISO

11、 648: 1977, Verrerie de laboratoire - Pipettes un trait. ISO 1042:-l 1, Verrerie de laboratoire - Fioles jauges un trait. ISO 3696:1987, Eau pour laboratoire usage analflique - Spcifications et mthodes dessai. ISO 5725-l :1994, Exactitude (justesse et fidlit) des rsultats et mthodes de mesure - Part

12、ie 1: Principes gnraux et dfinitions. ISO 5725.2:1994, Exactitude uustesse et fidlit) des rsultats et mthodes de mesure - Partie 2: Mthode de base pour /a dtermination de la rptabilit et de la reproductibilit dune mthode de mesure normalise. ISO 5725.3:1994, Exactitude (justesse et fidlit) des rsult

13、ats et mthodes de mesure - Paflie 3: Mesures intermdiaires de la fidlit dune mthode de mesure normalise. ISO 14284:1996, Fontes et aciers - Prlvement et prparation des chantillons pour la dtermination de /a composition chimique. 1) publier. (Rvision de IISO 1042:1983) 1 ISO 11653: 1997(F) ISO 3 Prin

14、cipe Mise en solution dune prise dessai dans un mlange dacide nitrique et dacide chlorhydrique. Sparation du cobalt des lments interfrents par lution slective dans une colonne changeuse danions laide dacide chlorhydrique. Oxydation avec de lacide perchlorique. limination du chlore et de loxygne diss

15、ous par un courant dazote. Ajout de la solution dessai une solution contenant du citrate dammonium, de lhydroxyde dammonium et un excs de solution talon dhexacyanoferrate(lll) de potassium, puis titrage de lexcs par une solution talon de cobalt par dtection potentiomtrique du point de virage. 4 Ract

16、ifs Au cours de lanalyse et sauf indication contraire, utiliser uniquement des ractifs de qualit analytique reconnue et de leau de qualit 2 conformment IISO 3696. 4.1 Acide chlorhydrique, p environ 1,19 g/ml. 4.2 Acide chlorhydrique, p environ 1 ,19 g/ml, dilu 7 + 5. 4.3 Acide chlorhydrique, p envir

17、on 1 ,19 g/ml, dilu 2 + 3. 4.4 Acide chlorhydrique, p environ 1 ,19 g/ml, dilu 1 + 2. 4.5 Acide chlorhydrique, p environ 1 ,19 g/ml, dilu 1 + 19. 4.6 Acide nitrique, p environ 1,40 g/ml. 4.7 Acide perchlorique, p environ 1,67 g/ml (voir la note 1). NOTE 1 Lacide perchlorique (p environ 134 g/ml) peu

18、t aussi tre utilis. 100 ml dacide perchlorique (p environ 1,67 g/mI) sont quivalents a 127 ml dacide perchlorique (p environ 134 g/mI). 4.8 Hydroxyde dammonium, p environ 0,89 g/ml. 4.9 Citrate dammonium, solution 200 g/l. Dissoudre environ 100 g dacide citrique monohydrat (C6H80,H20) dans approxima

19、tivement 250 ml deau. Ajouter avec prcaution, en agitant sans arrt, 170 ml dhydroxyde dammonium (4.8). Laisser refroidir puis complter 500 ml avec de leau et homogniser. 4.10 Cobalt, solution talon, correspondant 2,00 g de cobalt par litre. Peser, 0,001 g prs, 2,000 g de cobalt mtal de puret minimal

20、e 99,95 % (mlm) (voir la note 2). Transfrer dans un bcher de 600 ml et dissoudre dans 40 ml dacide nitrique (p environ 1,40 g/ml, dilu 1 + 1). Chauffer jusqu dissolution complte, faire bouillir doucement pour liminer les oxydes dazote, refroidir et transfrer dans une fiole jauge de 1 000 ml. Complte

21、r au volume avec de leau et homogniser. Conserver dans un flacon en polythylne. 1 ml de cette solution contient 2,00 mg de cobalt. NOTE 2 II convient que le cobalt de haute puret sous forme de poudre ne soit pas utilis car loxygne de surface exerce une influence dfavorable sur lexactitude. II convie

22、nt, par exemple, dutiliser des barres, de la grenaille ou du fil. ISO ISO 11653: 1997(F) 4.11 Hexacyanoferrate(llI) de potassium, solution titre. 4.11.1 Prparation de la solution titre Dissoudre 56 g dhexacyanoferrate(ll1) de potassium K3Fe(CN)d dans 250 ml deau. Filtrer la solution travers un tampo

23、n de pulpe de papier et le rincer soigneusement leau. Transfrer dans une fiole jauge de 500 ml, complter au volume avec de leau et homogniser. Filtrer de nouveau et talonner cette solution comme spcifi en 4.11.2 immdiatement avant usage. 4.11.2 talonnage de la solution titre Transfrer deux parties a

24、liquotes de 20,O ml de la solution talon de cobalt (4.10) dans deux bchers. Traiter la solution conformment 7.2.3 et 7.2.4. Calculer le facteur dtalonnage Tpour chaque chantillon laide de la formule T V2 est le volume, en millilitres, de la solution talon de cobalt (4.10) utilise pour le titrage; V3

25、 est le volume, en millilitres, de la solution dhexacyanoferrate(lII) de potassium utilise pour le titrage; T est le facteur dtalonnage requis, qui sera infrieur 1 si la solution se situe au-dessous de la concentration thorique, etc. Calculer la moyenne des deux valeurs obtenues pour T. 4.12 Rsine c

26、hangeuse dions Utiliser une rsine changeuse danions de type alkyle dammonium quaternaire (sous forme de chlorure) compose de billes sphriques dont la rticulation nominale est de 8 % et la taille nominale de 200 mesh 400 mesh. Pour liminer les billes de diamtre suprieur 180 Frn ainsi que les billes e

27、xcessivement fines, traiter la rsine de la faon suivante. Transfrer une portion de rsine dans un bcher, la recouvrir deau et attendre suffisamment longtemps (au moins 30 min) pour que les billes gonflent le plus possible. Placer un tamis de 180 prn douverture de maille, de 150 mm de diamtre sur un b

28、cher de 2 1. Prparer une mince couche de rsine et la placer sur le tamis. Faire passer les billes fines au travers du tamis laide dun mince filet deau. liminer priodiquement, si ncessaire, les billes retenues sur le tamis pour viter dobstruer les ouvertures. Lorsque la masse de rsine recueillie sest

29、 dpose, dcanter leau et transfrer environ 100 ml de rsine dans un bcher de 400 ml. Ajouter 200 ml dacide chlorhydrique (4.5), agiter vigoureusement, laisser la rsine se dposer 4 min 6 min, dcanter 150 ml 175 ml de la suspension et lliminer. Rpter le traitement deux fois avec de lacide chlorhydrique

30、(4.5) et rserver la rsine la plus grossire pour la prparation de la colonne. Prparer la colonne de la faon suivante. Placer une couche de 10 mm 30 mm de laine de verre ou de fibre plastique de polychlorure de vinyle au fond de la colonne, et ajouter la rsine prpare en quantit suffisante pour remplir

31、 la colonne sur une hauteur denviron 140 mm. Placer une couche de 20 mm de laine de verre ou de fibre plastique de polychlorure de vinyle au sommet du lit de rsine pour empcher la rsine dtre mlange la suspension lors de lajout des solutions. Tout en faisant passer au moins 35 ml dacide chlorhydrique

32、 (4.2) travers la colonne, la tte hydrostatique se trouvant 100 mm au-dessus du lit de rsine, rgler le dbit dcoulement 3,0 ml/min au maximum. Purger jusqu atteindre un niveau de 10 mm 20 mm au-dessus du lit de rsine puis fermer le robinet infrieur. 3 ISO 11653: 1997(F) ISO 5 Appareillage Au cours de

33、 lanalyse et sauf indication contraire, utiliser uniquement du matriel courant de laboratoire. Toute la verrerie jauge doit tre de classe A, conformment IISO 385-1, NS0 648 ou NS0 1042 selon le cas. 5.1 Appareillage pour titrage potentiomtrique 5.1.1 lectrode indicatrice, en platine brillant, qui do

34、it tre maintenue propre et parfaitement polie. Elle doit tre nettoye par trempage dans lacide nitrique (4.6) et rince leau avant utilisation. 5.1.2 lectrode de rfrence, en argentkhlorure dargent, au calomel ou sulfate de mercure(l). Les instructions du fabricant relatives aux prcautions dutilisation

35、 et lentretien de ces lectrodes doivent tre respectes. 5.1.3 Appareillage de titrage, comprenant un bcher de 400 ml exigences de NS0 385-1, classe A, et un agitateur magntique. 5.1.4 Voltmtre lectronique forte impdance. Un pH-mtre peut normalement tre utilis comme voltmtre. Les d deux burettes de 50

36、 ml conformes aux spositifs de titrage ou les potentiographes automatiques du commerce prsentent un avantage sur les systmes manuels en ce que la courbe de titrage est trace et le point de virage peut tre valu par interpolation partir de la courbe plutt que par calcul partir de la drive premire ou s

37、econde (voir larticle 9). 5.2 Colonne changeuse dions Denviron 25 mm de diamtre et 300 mm de longueur, conique une extrmit, munie dun robinet pour contrler le dbit et dun second robinet, sa partie infrieure, pour interrompre le dbit. Un rservoir pour les luants peut tre ajout au sommet de la colonne

38、. 6 chantillonnage Effectuer lchantillonnage conformment NS0 14284. 7 Mode opratoire AVERTISSEMENT - Lacide perchlorique fumant est un oxydant puissant et peut donner un mlange explosif lorsquil est en contact avec des vapeurs dammoniac, dazote ou avec des matires organiques. Toutes les vaporations

39、doivent tre ralises sous hottes adaptes lutilisation de lacide perchlorique. 7.1 Prise dessai Peser, 0,000 1 g prs, 0,5 g de lchantillon pour essai. 7=2 Dosage 7.2.1 Prparation de la solution dessai Placer la prise dessai (7.1) dans un bcher de 150 ml. Ajouter 20 ml dun mlange compos de cinq parties

40、 dacide chlorhydrique (4.1) et dune partie dacide nitrique (4.6) (voir la note 3). Couvrir le bcher et digrer 60 OC 70 OC jusqu ce que la prise dessai soit dcompose. Rincer et retirer le couvercle. Placer un couvercle en verre ondul sur le bcher et faire vaporer presque siccit la solution, mais ne p

41、as cuire. Refroidir, ajouter 20 ml dacide chlorhydrique (4.2) et digrer 60 “C 70 OC jusqu ce que les sels soient dissous (approximativement 10 min) (voir la note 4). ISO 11653: 1997(F) NOTE 3 Dautres rapports et concentrations dcomposer des qualits particulires dalliages. NOTE 4 Certains par filtrat

42、ion. oxydes de tungstne etlou de molybdne peuvent ne pas se dissoudre. Ils sont limins ultrieurement dacides, avec ou sans adjonction dacide chlorhydrique, sont utiliss pour 7.2.2 Sparation par rsine changeuse dions Refroidir jusqu temprature ambiante et filtrer la solution sur un filtre en papier t

43、exture fine. Rincer soigneusement avec de leau. Transfrer la solution dans la colonne changeuse dions. Placer un bcher sous la colonne et ouvrir le robinet infrieur. Lorsque la solution atteint un niveau de 10 mm 20 mm au-dessus du lit de rsine, rincer le bcher original avec 5 ml 6 ml dacide chlorhy

44、drique (4.2) et verser les rinages dans la colonne. Rpter cette opration intervalles de 2 min jusqu ce que le bcher ait t rinc quatre fois. Laver deux ou trois fois la partie suprieure de la colonne avec de lacide chlorhydrique (4.2) et laisser chaque fois le niveau retomber 10 mm 20 mm au-dessus du

45、 lit de rsine. Maintenir le dbit 3,0 ml/min au maximum et ajouter de lacide chlorhydrique (4.2) dans la colonne jusqu recueillir en tout 175 ml 185 ml de solution (solution dessai et rinages) contenant principalement du chrome, du manganse et du nickel (voir la note 4). Lorsque la solution dans la c

46、olonne atteint un niveau de 10 mm 20 mm au-dessus du lit de rsine, liminer Iluat puis utiliser un bcher de 400 ml pour recueillir Iluat de cobalt. Pour viter toute perte de cobalt, il est important de ne pas laisser le bord de la bande de cobalt scarter de plus de 25 mm de la partie infrieure de la

47、rsine. Normalement, lorsque le cobalt atteint ce niveau dans la colonne, le chrome, le manganse et le nickel ont t retirs. Llution peut tre interrompue ce stade, bien que le volume total recueilli puisse tre infrieur 175 ml. Ajouter de lacide chlorhydrique (4.4) dans la colonne et recueillir 165 ml 175 ml de solution, tout en maintenant le dbit 3,0 ml/min. Garder cette solution. Si la solution dessai ne contient pas plus de 0,200 g de fer, prconditionner comme suit la colonne pour les chantillons suivants. Vidanger la soluti