ISO 796-1973 Aluminium alloys Determination of copper Electrolytic method《铝合金 铜含量的测定 电解法》.pdf

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1、NORME INT 796 INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION l lI-ilG;1S;flAPO!IIt 4R 011 Aki113411MB IlO CiAHilAPTM3ALJMM *ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION Alliages daluminium - Dosage du cuivre - Mthode lectrolytique Premire dition - 1973-12-01 CDU 669.715 : 546.56 : 543.25 Descripteur

2、s : alliage daluminium, analyse chimique, dosage, cuivre, analyse lectrolytique. Rf. No : ISO 796-1973 (F) Prix bas sur 5 pages AVANT-PROPOS ISO (Organisation Internationale de Normalisation) est une fdration mondiale dorganismes nationaux de normalisation (Comits Membres KO). Llaboration de Normes

3、Internationales est confie aux Comits Techniques ISO. Chaque Comit Membre intress par une tude a le droit de faire partie du Comit Technique correspondant. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec IISO, participent galement aux travaux. Les Projets

4、 de Normes Internationales adopts par les Comits Techniques sont soumis aux Comits Membres pour approbation, avant leur acceptation comme Normes Internationales par le Conseil de IISO. Avant 1972, les rsultats des travaux des Comits Techniques taient publis comme Recommandations ISO; maintenant, ces

5、 documents sont en cours de transformation en Normes Internationales. Compte tenu de cette procdure, la Norme Internationale ISO 796 remplace la Recommandation ISO/R 796-1968 tablie par le Comit Technique ISO/TC 79, Mtaux /gers et leurs alliages. Les Comits Membres des pays suivants avaient approuv

6、la Recommandation : Afrique du Sud, Rp. d Egypte, Rp. arabe d Allemagne Espagne Argentine France Autriche Hongrie Belgique Inde Brsil Irlande Bulgarie Isral Canada Italie Chili Japon Core, Rp. de Norvge Pays-Bas Pologne Royaume-Uni Sude Suisse Tchcoslovaquie Turquie U.R.S.S. Yougoslavie Le Comit Mem

7、bre du pays suivant avait dsapprouv la Recommandation pour des raisons techniques : U.S.A.* * Ultrieurement, ce Comit Membre a approuv la Recommandation. 0 Organisation Internationale de Normalisation, 1973 8 Imprim en Suisse NORME INTERNATIONALE 60 796-1973 (F) Alliages daluminium - Dosage du cuivr

8、e - Mthode lectrolytique 1 OBJET ET DOMAINE DAPPLICATION La prsente Norme Internationale spcifie une mthode de dosage lectrolytique du cuivre dans les alliages daluminium. La mthode est applicable aux produits ayant une teneur en cuivre suprieure ou gale 0,50 YO. La mthode nest pas applicable totale

9、ment aux cas particuliers suivants, pour lesquels des modifications sont apporter, comme indiqu dans IAnnexe A ou IAnnexe B. a) alliages contenant de ltain ou de lantimoine (voir Annexe A); b) alliages contenant du bismuth (voir Annexe B). 2 PBINCIPE Attaque par un mlange dacide perchlorique et daci

10、de nitrique. Insolubilisation de la silice en milieu perchlorique et filtration du rsidu insoluble. Volatilisation du rsidu silicieux et rcupration du cuivre dans le rsidu lectrolyse de la solution aprs addition dacide nitrique. 3 RACTIFS 3.1 thanol, p 0,8l6 g/ml environ, solution 95 % (VA/). 3.2 Ac

11、ide sulfamique (NH$OaH). 3.3 Acide bromhydrique, p 1,49 g/ml environ, solution 48% (V/ii). 3.4 Acide chlorhydrique, p 1 ,l g/ml (6 N environ). Prlever 500 ml dacide chlorhydrique (p 1,19 g/ml), solution 12 N environ et complter le volume 1 000 ml avec de leau. 3.5 Acide fluorhydrique, p l ,l4 g/ml e

12、nviron, solution 40 % (mlm). 3.6 Acide nitrique, p 4,40 g/ml, solution 15 N environ. 3.7 Acide nitrique, p 1,23 g/ml, solution 7,4 N environ. Prlever 500 ml dacide nitrique (3.6) et complter Ie volume 1 000 ml avec de leau. 3.8 Acide perchlorique, p 1,67 g/ml, solution 11,7 N environ. (II est galeme

13、nt possible demployer de lacide perchlorique (p 1,54 g/ml) (9 N environ). 1 000 ml dacide perchlorique (p 1,67 g/ml), quivalent 1 270 g/ml dacide perchlorique (p 1,54 g/ml) .) 3.9 Acide perchlorique, p 1,33 g/ml, solution 5,8 N environ” Prlever 500 ml dacide perchlorique (3.8) et complter le volume

14、1 000 ml avec de leau. 3.10 Acide sulfurique, p 1,33 g/ml, solution Il,7 N environ. Verser avec prcaution 35 ml dacide sulfurique (p 1,84 g/ml), dans de leau et, aprs refroidissement, complter le volume 100 ml. 3.11 Acide tartrique, solution 300 g/l. Dissoudre 300 g dacide tartrique QHeOe) dans un p

15、eu deau et complter le volume 1 000 ml. 3.12 Ammoniaque, p 0,95 g/ml, solution 7 N environ. Prlever 500 ml dammoniaque (p 0,9 g/ml), solution 14,4 N environ, et complter le volume 1 000 ml avec de leau. 3.13 Eau de brome, solution sature. 3.14 Mlange formique : Acide formique, p 1,20 g/ml (24 N envi

16、ron) 20 ml I complter le volume Ammoniaque, p 0,90 g/ml 100 ml (l4,4 N environ) 3 ml avec de leau Diluer 20 ml dacide formique (HCOOH) avec 50 ml deau environ, ajouter 3 ml dammoniaque et complter le volume 100 ml avec de leau. 1 ISO 796-1973 (F) 3.15 Mlange formique, solution de lavage. Diluer 25 m

17、l de mlange formique (3.14) 1 000 ml avec de leau, chauffer entre 50 et 60 “C et saturer par le sulfure dhydrogne. Prparer au moment de lemploi. 3.16 Rouge de mthyle, solution. Dissoudre OJO g de rouge de dthanol 95 % ( V/V) (3.1). 4 APPAREILLAGE 4.1 Matriel courant de laboratoire. mthyle dans 100 m

18、l 4.2 lectrolyseur de laboratoire, muni dun dispositif dagitation de llectrolyte (par exemple, anode tournante ou agitation magntique). 4.3 Cathode grille, cylindrique (lectrode de Winkler), en platine iridi. 4.4 Anode en platine iridi ( spirale, grille, etc.). 5 CHANTILLONNAGE 5.1 chantillon pour l

19、aboratoire1 ) 5.2 chantillon pour essai Des copeaux dpaisseur infrieure ou gale 1 mm doivent tre prlevs par percage ou fraisage de lchantillon pour laboratoire. 6 MODE OPRATOIRE 6.1 Prise dessai Effectuer la pese de la prise dessai avec une prcision de t 0,001 g suivant les quantits indiques au Tabl

20、eau 1. 6.2 Dosage 6.2.1 Attaque de la prise dessai Selon la teneur prsume en cuivre, prlever les quantits de prise dessai indiques dans le tableau 1, ci-aprs, et utiliser les quantits de ractifs correspondantes. Placer la prise dessai dans un rcipient dattaque convenable (capsule de porcelaine ou bc

21、her). Mlanger, au moment de lemploi, les quantits respectives de lacide perchlorique (3.9) et de lacide nitrique (3.6) et ajouter une petite fraction de ce mlange nitroperchlorique la prise dessai. Couvrir le rcipient dattaque dun verre de montre, chauffer modrment pour amorcer la raction, puis susp

22、endre immdiatement le chauffage. Ajouter avec prcaution et par petites fractions le reste du mlange nitroperchlorique, en refroidissant si ncessaire. Dans le cas dune attaque difficile, ajouter quelques gouttes de lacide chlorhydrique (3.4). Lattaque termine, vaporer la solution en vitant toute proj

23、ection, jusqu dgagement dabondantes fumes blanches dacide perchlorique, et poursuivre lvaporation et lmission des dites fumes durant 15 20 min. Laisser refroidir et ajouter, selon la prise dessai utilise, de 200 400 ml environ deau bouillante. Agiter et faire bouillir durant 5 min environ. TABLEAU 1

24、 % 9 ml ml I de 0,50 2 5 180 5 plus de 2 jusqu 5 2 75 5 suprieure 5 1 40 5 . . 6.2.2 Filtration et lavage Laisser dposer le rsidu chaud (40 60 “C) et filtrer ensuite sur un filtre texture moyenne contenant un peu de papier filtre dtremp. Laver soigneusement la capsule, le rsidu et le filtre avec de

25、leau bouillante en recueillant le filtrat et les eaux de lavage dans un rcipient appropri (bcher de 400 1 000 ml par exemple). NOTE - Le lavage doit tre complet, car lacide perchlorique ventuellement retenu par la silice pourrait entraner des projections au cours de lincinration du papier filtre. 6.

26、2.3 Rcupration du cuivre dans le rsidu Introduire le filtre avec le rsidu dans un rcipient de platine; desscher entre 110 et 120 “C dans une tuve air chaud, puis incinrer avec prcaution jusqu combustion complte du filtre une temprature comprise entre 500 et 600 OC, en ayant soin de ne pas enflammer

27、le papier filtre (afin dviter la perte du cuivre). Laisser refroidir, ajouter 1 ml de lacide sulfurique (3.10), 2 5 ml de lacide fluorhydrique (3.5) et, enfin, de lacide nitrique (3.7), goutte goutte, jusqu parfaite limpidit de la solution. Evaporer sec sanscalciner et reprendre le rsidu avec un peu

28、 deau chaude et 1 ml environ de lacide perchlorique dilu (3.9). Chauffer pour parfaire la mise en solution, filtrer, si ncessaire, et ajouter la solution obtenue la solution principale. 1) Lchantillonnage des alliages daluminium fera lobjet dune Norme Internationale ultkieure. 2 ISO 796-1973 (F) 6.2

29、.4 lectrolyse Complter 200 ou 300 ml environ le volume de la solution, ajouter 6 10 ml de lacide nitrique (3.7) et 1 g environ de lacide sulfamique (3.2) et placer les lectrodes. Couvrir le bcher, brancher les lectrodes sur lappareil dlectrolyse et lectrolyser la solution temprature ambiante (ou bie

30、n entre 40 et 50 “C), avec une densit de courant de 0,5 1 A par dcimtre carr de surface de cathode, en agitant llectrolyte. NOTE - Avant lutilisation, calciner la cathode grille une temprature comprise entre 800 et 900 OC, puis la laisser refroidir. Plonger la cathode dans de Ithanol (3.11, la dessc

31、her dans une tuve (temprature comprise entre 100 et 110 “CI jusqu lvaporation de lalcool (10 min environ), la placer dans un dessiccateur et, aprs refroidissement, la peser. Pour constater si le dpt de cuivre la cathode est complet, lever de 1 cm environ le niveau de llectrolyte par addition deau. A

32、jouter 1 g environ de lacide sulfamique (3.2) et continuer llectrolyse durant 15 30 min; il ne doit plus se produire de dpt de cuivre sur la partie de la cathode nouvellement immerge; sinon, continuer llectrolyse, aprs une nouvelle addition deau, durant quelques minutes jusqu labsence dun dpt. Ce rs

33、ultat obtenu, retirer le bcher contenant llectrolyte sans interrompre le courant et le remplacer rapidement par un bcher contenant une quantit deau suffisante pour recouvrir compltement les lectrodes. Quelques secondes aprs, enlever le bcher, couper le courant, dbrancher les lectrodes de Ilectrolyse

34、ur et laver la cathode par immersion rapide dans Ithanol (3.1). Desscher la cathode dans une tuve (100 110 “C) jusqu vaporation de lalcool (10 min environ), la laisser refroidir dans un dessiccateur et la peser. Llectrolyse termine, les eaux de lavage et llectrolyte runis ne devront pas donner une r

35、action significative avec lun des ractifs sensibles du cuivre. NOTE - II est conseill, pour contrler ultrieurement la tare de la cathode, de dissoudre par lacide nitrique le cuivre dpos, de laver soigneusement la cathode et, aprs calcination entre 800 et 900 “C tout en ayant opr conformment aux disp

36、ositions de la note en 6.2.4, de contrler de nouveau la masse. 7 EXPRESSION DES RSULTATS Calculer la teneur en cuivre, en pourcentage en masse, - laide de la formule M2 -4 CU % (m/m) =- x 100 1770 o m. est la masse, en grammes, de la prise dessai; ml est la masse, en grammes, de la cathode avant lle

37、ctrolyse; m2 est la masse, en grammes, de la cathode et du dpt de cuivre. 8 RAPPORT DESSAI Le rapport dessai doit contenir les indications suivantes : a) rfrence de la mthode utilise; b) rsultats, ainsi que la forme sous laquelle ils sont exprims; c) compte-rendu de tous dtails particuliers ventuels

38、 relevs au cours de lessai; d) compte-rendu de toutes oprations non prvues dans la prsente Norme Internationale, ou facultatives. 3 ISO 796-1973 (F) ANNEXE A CAS PARTICULIERS DES ALLIAGES DALUMINIUM CONTENANT DE LTAIN OU DE LANTIMOINE A.1 PRINCIPE DE LA MTHODE PARTICULIRE UTILISE dans le tablew 2, e

39、t utiliser, pour iattaque, les quantits correspondantes de ractifs. Ltain et lantimoine qui gnent le dpt lectrolytique du cuivre sont volatiliss de la solution perchlorique sous forme de bromures. Placer la prise dessai dans un rcipient convenable (par exemple une capsule de porcelaine de 600 1 000

40、ml environ) et ajouter lacide perchlorique (3.9). Couvrir dun verre de montre et ajouter avec prcaution par petites fractions, en chauffant doucement si ncessaire et sous hotte, lacide bromhydrique (3.3) et leau de brome (3.13) mlangs au moment de lemploi. Aprs attaque complte, ter le verre de montr

41、e et le laver leau, puis concentrer la solution en augmentant graduellement la temprature jusqu dgagement dabondantes fumes blanches dacide perchlorique. Poursuivre lvaporation et lmission des dites fumes durant 5 min; couvrir ensuite la capsule dun verre de montre et poursuivre le chauffage durant

42、20 min environ. Laisser refroidir et ajouter, suivant la prise dessai utilise, 200 400 ml deau bouillante. Agiter et faire bouillir durant 5 min environ. A.2 MODIFICATIONS APPORTER LA MTHODE GNRALE Dans lensemble du chapitre 6, lire (tableau 2 au lieu de ( tableau 1 H. Remplacer le paragraphe 6.2.7

43、par le suivant : Selon la teneur prsume en cuivre, en tain ou en antimoine, prlever les quantits de prise dessai indiques TABLEAU 2 c r Teneur prsume en cuivre Volume deau de brome (3.13) -I_-Ix-_ - - plus de 2 jusqu 5 suprieure 5 ISO 7964973 (F) ANNEXE B CAS PARTICULIER DES ALLIAGES DALUMINIUM CONT

44、ENANT DU BISMUTH B.1 PRINCIPE Prcipitation pralable du cuivre et des mtaux de groupe II, par le sulfure dhydrogne, en milieu tampon formique. Dissolution des sulfures par lacide nitrique. limination du bismuth, sous forme doxychlorure, en milieu acide chlorhydrique dilu. Passage de la solution en mi

45、lieu perchlorique. lectrolyse daprs la mthode gnrale. B.2 MODIFICATIONS APPORTER LA MTHODE GNRALE Aprs le paragraphe 6.2.3, ajouter les paragraphes suivants : 6.2.3.1 PRCIPITATION DES MTAUX DU GROUPE II Concentrer la solution 200 ml environ, la verser ensuite dans une fiole conique de 500 ml environ

46、, laver soigneusement le bcher avec la plus petite quantit deau possible et ajouter les eaux de lavage la solution. Ajouter 25 ml de solution de lacide tartrique (3.11) par gramme de prise dessai et neutraliser avec de lammoniaque (3.12) en prsence de quelques gouttes de la solution de rouge de mthy

47、le (3.16). Ajouter 25 ml de mlange formique (3.14) et concentrer la solution 200 ou 250 ml environ. Chauffer jusqu bullition et faire passer ensuite un courant de sulfure dhydrogne, rapidement dabord, puis lentement (100 120 bulles environ la minute), jusqu saturation (de 15 30 min environ). Laisser dposer, une temprature comprise entre 40 et 50 “C (30 40 min environ), filtrer sur un filtre texture moyenne contenant un peu de papier filtre dtremp et laver 6 8 fois avec la solution de lavage chaude au mlange formique (3.15), en ayant soin de maintenir