ISO 4140-1979 Ferrochromium and ferrosilicochromium Determination of chromium content Potentiometric method《铬铁和硅铬铁 铬含量的测定 电势法》.pdf

1、Norme internationale INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATIONWVIEYHAPOAHAR OPrAHM3ALWlR Il0 CTAHAPTH3ALWMORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION Ferro-chrome et ferro-silice-chrome - Dosage du chrome - Mthode potentiomtrique Ferrochromium and ferrosilicochromium - De termina tion of chrom

2、ium content - Po ten tiome trie me thod Premire dition - 4979-09-15 CDU 669.15198: 543257.1 : 546.76 Rf. no : ISO 4140-1979 (F) Descripteurs : ferro-alliage, ferro-chrome, alliage au chrome, ferro-silice-chrome, alliage au silicium, analyse chimique, dosage, chrome, mthode potentiomtrique. Prix bas

3、sur 3 pages Avant-propos LISO (Organisation internationale de normalisation) est une fdration mondiale dorganismes nationaux de normalisation (comits membres de IISO). Llaboration des Normes internationales est confie aux comits techniques de IISO. Chaque comit membre intress par une tude a le droit

4、 de faire partie du comit technique correspondant. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouverne- mentales, en liaison avec IISO, participent galement aux travaux. Les projets de Normes internationales adopts par les comits techniques sont soumis aux comits membres pour approba

5、tion, avant leur acceptation comme Normes inter- nationales par le Conseil de IISO. La Norme internationale ISO 4140 a t labore par le comit technique ISO/TC 132, Ferro-aNages, et a t soumise aux comits membres en janvier 1978. Les comits membres des pays suivants lont approuve : Afrique du Sud, Rp.

6、 d France Allemagne, R. F. Inde Australie Iran Autriche Italie Bulgarie Japon Canada Mexique Egypte, Rp. arabe d Norvge Espagne Pologne Roumanie Royaume-Uni Sude Tchcoslovaquie Turquie URSS USA Yougoslavie Aucun comit membre ne la dsapprouve. 0 Organisation internationale de normalisation, 1979 Impr

7、im en Suisse NORME INTERNATIONALE ISO 4140-1979 (F) Ferro-chrome et ferro-silice-chrome - Dosage du chrome - Mthode potentiomtrique 1 Objet et domaine dapplication La prsente Norme internationale spcifie une mthode poten- tiomtrique de dosage du chrome dans le ferro-chrome et dans le ferro-silice-ch

8、rome. La mthode est applicable toutes les qualits de ces ferro- alliages. 2 Rfrence I S 0 3713, Ferro-alliages - chan tHonnage et prparation des chan tiVons - Rgles gnrales. ) 3 Principe Fusion dune prise dessai avec le peroxyde de sodium, dissolu- tion du culot de fusion dans leau et acidification

9、de la solution aqueuse par lacide sulfurique; en variante, pour certains ferro- alliages, dissolution dune prise dessai par attaque acide directe. Oxydation du chrome par le persulfate dammonium, en prsence dions argent comme catalyseur. Dosage de la somme chrome et vanadium par titrage potentiomtri

10、que au sulfate dammonium et de fer(ll). Roxydation du vanadium par le permanganate de potassium; destruction de lexcs de per- manganate par le nitrite de potassium, et destruction de lexcs de nitrite par lure. Dosage du vanadium par titrage potentio- mtrique au sulfate dammonium et de fer(ll), et dt

11、ermination de la teneur en chrome par diffrence. Les ractions sont les suivantes : CrzO;- + 6 Fe2+ + 14H+ -+ 2 Cr3+ + 6 Fe3+ + 7H20 VO; + Fe2+ + 2H+ -+ V02+ + Fe3+ + H,O 5 V02+ + Mn04 + H20 -+ 5 VO; + Mn2+ + 2H+ 5NO? + 2MnO; + 6H+ + 5N03 + 2Mn2+ + 3H,O 4 Ractifs Au cours de lanalyse, utiliser unique

12、ment, des ractifs de qua- lit analytique reconnue, et de leau distille ou de leau de puret quivalente. 4.1 Peroxyde de sodium. 1) Actuellement au stade de projet. 4.2 Carbonate de sodium. 4.3 Persulfate dammonium (NH,),S,O,l. 4.4 Ure. 4.5 Acide phosphorique, Q 1,7 g/ml. 4.6 Acide nitrique, Q 1,42 g/

13、ml. 4.7 Acide fluorhydrique, Q 1,14 g/ml. 4.8 Acide sulfurique, solution homogniser, refroidir, diluer 1 000 ml et homogniser. 4.9 Acide chlorhydrique, solution 40 % ( v/ U. Ajouter, 600 ml deau, 400 ml dacide chlorhydrique (Q 1,19 g/ml), et homogniser. 4.10 Nitrate dargent, solution. Dissoudre 5 g

14、de nitrate dargent dans de leau et diluer 1 000 ml. 4.11 Permanganate de potassium, solution. Dissoudre 2,5 g de permanganate de potassium dans de leau et diluer 100 ml. 4.12 Nitrite de potassium, solution. Dissoudre 1 g de nitrite de potassium dans de leau et diluer 100 ml. 4.13 Dichromate de potas

15、sium Dissoudre du dichromate de potassium pur dans de leau, recristalliser, scher les cristaux 150 OC et les fondre 415 OC. Pulvriser le produit 8 mesh environ et le conserver dans un flacon en verre muni dun bouchon en verre rod. NOTE - Le dichromate de potassium utilis peut tre un produit trs pur

16、pour analyses titrimtriques et tre sch 105 OC avant utilisation. 1so4140-1979 W-1 4.14 Sulfate dammonium et de fer(H), solution titre 0,17 N environ. 4.14.1 Prparation Dissoudre 65 g de sulfate dammonium et de fer( II) dans 500 ml deau, dans une fiole jauge de 1 000 ml. Lorsque la dissolution est to

17、tale, ajouter 100 ml de la solution dacide sulfurique (4.81, refroidir, complter au volume et homogniser. 4.14.2 talonnage Introduire 1,000 -t 0,000 2 g de dichromate de potassium (4.13) dans un bcher de 600 ml. Dissoudre dans 100 ml deau, ajouter 30 ml de la solution dacide sulfurique (4.8) et dilu

18、er 300 ml. Poursuivre comme dcrit en 7.2.3 et 7.2.4. Lquivalent en chrome, T, de la solution de sulfate dammo- nium et de fer(ll), exprim en grammes de chrome correspon- dant 1 ml de solution, est donn par la formule 0,353 5 T=- I/l ou V, est le volume, en millilitres, de la solution de sulfate damm

19、onium et de fer(ll), ajout. 5 Appareillage Matriel courant de laboratoire, et notamment : 51 laine, Creuset, en fer, de capacit 40 m nickel, zirconium, alumine ou porce- 5.2 Bcher, de capacit 600 ml. 5.3 Potentiomtre. Tout voltmtre impdance leve, du type utilis pour les mesurages de pH, est appropri

20、. 5.4 55 . lectrodes au calomel et en platine. Agitateur, mcanique ou magntique. 6 chantillon Utiliser un chantillon prpar conformment IISO 3713. 1) II est important de sassurer que toute la prise dessai soit couverte par acide et quaucune duction de la prise dessai ou lagitation ultrieure du bcher

21、au cours de la dissolution. 7 Mode opratoire 7.1 Prise dessai Prlever une prise dessai de 0,5 + 0,000 2 g. 7.2 Dosage 7.2.1 Introduire la prise dessai (7.1) dans le creuset (5.1) con- tenant 10 g de peroxyde de sodium (4.11, ou 7 g du peroxyde de sodium (4.1) et 3 g de carbonate de sodium (4.21, et

22、mlan- ger soigneusement. En tenant le creuset avec une pince, le faire tourner au-dessus dune flamme, chauffer dabord doucement, puis plus fortement jusqu fusion complte et disparition des particules de mtal au fond du creuset (dure 6 min environ). Laisser refroidir le creuset. Placer le creuset dan

23、s le bcher (5.2). Ajouter, avec prcaution, environ 150 ml deau et couvrir dun verre de montre. Chauffer avec prcaution et, aprs cessation de leffervescence, laisser refroidir. Ajouter 40 ml de la solution dacide sulfurique (4.8). Lorsque la solution est devenue parfaitement limpide, rincer le verre

24、de montre avec un jet de pissette et retirer le creuset aprs lavoir lav soigneusement leau. Diluer la solution 300 ml environ. 7.2.1.1 Mise en solution du ferro-chrome basse teneur en carbone (0,5 % C max.) et soluble dans les acides Introduire la prise dessai (7.1) dans le bcher (5.2). Ajouter 25 m

25、l de la solution dacide sulfurique (4.8) et chauffer trs douce- ment, afin dviter toute rduction de volume, durant 20 min ou jusquau moment o laction du solvant a apparemment cess. l) Ajouter 5 m I dacide phosphorique (4.5) et vaporer jusqu dbut de dgagement de fumes. Refroidir, ajouter 40 ml deau f

26、roide, chauffer jusqu lbullition, oxyder avec de lacide nitrique (4.6) et faire bouillir durant 2 min. Diluer la solu- tion 400 ml avec de leau chaude. 7.2.1.2 Mise en solution du ferro-silice-chrome Il % C max.) soluble dans les acides Introduire la prise dessai (7.1) dans une capsule en platine, a

27、jouter 10 15 ml dacide fluorhydrique (4.7) et, goutte goutte et avec prcaution, 15 ml dacide nitrique (4.6). Chauffer le contenu de la capsule jusqu dissolution complte de la prise dessai. Ajouter 20 ml de la solution dacide sulfuri- que (4.8) et 5 ml dacide phosphorique (4.51, et vaporer jusqu dgag

28、ement de fumes dacide sulfurique. Refroidir la capsule, rincer ses parois leau et vaporer de nouveau jusqu dgagement de fumes dacide sulfurique. Refroidir la capsule, dissoudre les sels dans 40 60 ml deau et transvaser la solution dans un bcher de 600 ml. Rincer la capsule leau, en recueillant les e

29、aux de rincage dans le bcher. Diluer la solu- tion 300 ml et chauffer jusqu dissolution complte des sels. particule n ad hre la paroi du bcher pendant Iintro- 2 60 4140-1979 (F) 7.2.2 Ajouter 20 ml de la solution de nitrate dargent (4.10), ou 3 gouttes de la solution de permanganate de potassium (4.

30、11) et 8 g de persulfate dammonium (4.3), puis porter et maintenir lbullition durant 10 min. l) Ajouter 0,5 ml de la solution dacide chlorhydrique (4.9) afin de rduire lexcs de permanga- nate, et poursuivre lbullition durant 5 min aprs que la colora- tion de permanganate a disparu. 2, Laisser refroi

31、dir la solution la temprature ambiante. T est lquivalent en chrome de la solution dammonium et de fer( I 1) (4.141, exprim en grammes de chrome correspon- dant 1 ml de solution; V2 est le volume, en millilitres, de la solution de sulfate dammonium et de fer(H) (4,141, utilis pour le premier titrage

32、(chrome + vanadium); 7.2.3 Ajouter 10 ml dacide phosphorique (4.5) dans le cas dune mise en solution selon 7.2.1 et 5 ml de ce mme acide phosphorique dans le cas dune mise en solution selon 7.2.1.1 et 7.2.1.2. Mettre en marche lagitateur (5.5). Introduire les lectrodes (5.4) dans la solution et les

33、relier au potentiomtre (5.3). V3 est le volume, en millilitres, de la solution de sulfate dammonium et de fer(ll) (4.141, utilis pour le second titrage (vanadium); m est la masse, en grammes, de la prise dessai (7.1). 7.2.4 fer(H) Titrer (4.141, avec la solution en agitant Conti de sulfate nuellemen

34、t dammonium et de jusqu lobtention dun saut de potentiel de 200 mV environ.3) La quantit de solu- tion de sulfate dammonium et de fer(H) utilise correspond la 9 Reproductibilit somme chrome + vanadium. Lexprience a montr que les limites de confiance au niveau 95 %, pour un oprateur expriment, sont +

35、 0,20 % (m/m) pour des teneurs en chrome voisines de 70 % (m/m). 7.2.5 Ajouter de la solution de permanganate de potassium (4.111, goutte goutte, jusqu lobtention dune coloration rose trs nette qui dure plus de 1 min.4) Ajouter de la solution de nitrite de potassium (4.12), goutte goutte, jusqu disp

36、ari- tion de la coloration du permanganate et observation dune variation de potentiel, puis en ajouter 2 gouttes en excs Ajou- ter environ 0,5 g dure (4.4) pour dtruire lexcs de nitrite. Titrer avec la solution de sulfate dammonium et de fer(H) jusqu lobtention dun saut de potentiel. Ce titrage corr

37、es- pond la teneur en vanadium. 10 Procs-verbal dessai Le procs-verbal dessai doit contenir les indications suivantes : a) la rfrence de la mthode utilise; 8 Expression des rsultats La teneur en chrome, exprime en pourcentage en masse, est donne par la formule b) les rsultats, ainsi que la forme sou

38、s laquelle ils sont exprims; c) tout dtail particulier relev au cours de lessai; 100 TU$ - V3) m d) toute opration non prvue dans la prsente Norme internationale, ou facultative. 1) Si la coloration de lacide permanganique ne se dveloppe pas aprs da mmonium la solution chaude jusqu lapparition de la

39、 coloration. 2) Si la coloration de lacide permanganique ne disparat pas, lir, aprs chaque ajout, jusqu disparition de la coloration. 5 min dbullition, faire des additions successives de 0,5 g de persulfate faire dautres additions de 0,5 ml de la solution dacide chlorhydrique, en faisant bouil- 3) S

40、i la teneur en chrome de lchantillon dpasse 31 % (mlm), commencer par ajouter 50 ml de la solution de sulfate d la ide dune pipette; si elle dpasse 68 % (mlm), commencer par en ajouter 1 00 ml. 4) Le dveloppement de potentiel correspondant. la coloration rose indique la roxydation du vanadium, ce qui peut galement tre mis en vidence par laccroissement de ammoniu m et de fer(U) 3 Page blanche Page blanche Page blanche