ISO 4941-1994 Steel and iron - Determination of molybdenum content - Thiocyanate spectrophotometric method《钢和铁 钼含量的测定 分光光度法》.pdf

1、NORME INTERNATIONALE ISO 4941 Deuxime dition 1994-12-15 Aciers et fontes - Dosage du molybdne - Mthode spectrophotomtrique au thiocyanate Steel and iron - Determination of molybdenum content - Thiocyanate spectrophotometric method Numro de rfrence ISO 4941 :1994(F) ISO 4941:1994(F) Avant-propos LISO

2、 (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 intress par une tude a le droit de faire partie du

3、comit technique cr cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernemen- tales, en liaison avec IISO participent galement aux travaux. LISO colla- bore troitement avec la Commission lectrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation lectrotechnique.

4、 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 co- mits membres votants. La Norme internationale ISO 4941 a t labore par le comit technique lSO/

5、TC 17, Acier, sous-comit SC 1, Mthodes de dtermination de la composition chimique. Cette deuxime dition annule et remplace la premire dition (ISO 4941 :1978), qui a t techniquement rvise. La mthode est appli- cable aux teneurs en molybdne comprises entre 0,005 % (m/m) et 0,125 % (m/m). La limite sup

6、rieure a t rduite (au-dessous de 9 % (m/m) de la premire dition), car lessai coopratif international a montr que cette mthode ne remplissait pas entirement le critre de fidlit impliqu dans lvaluation dune mthode de norme internationale. Une reprsentation graphique des donnes obtenues dans lessai de

7、fi- dlit est donne en annexe B. Les annexes A et B de la prsente Norme internationale sont donnes uniquement titre dinformation. 0 ISO 1994 Droits de reproduction rservs. Sauf prescription diffrente, aucune partie de cette publi- cation ne peut tre reproduite ni utilise sous quelque forme que ce soi

8、t et par aucun pro- cd, lectronique ou mcanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans laccord crit de lditeur. Organisation internationale de normalisation Case Postale 56 l CH-l 211 Genve 20 l Suisse Imprim en Suisse ii NORME INTERNATIONALE 0 ISO ISO 4941:1994(F) Aciers et fontes - Dosag

9、e du molybdne - Mthode spectrophotomtrique au thiocyanate 1 Domaine dapplication La prsente Norme internationale prescrit une m- thode spectrophotomtrique au thiocyanate pour le dosage du molybdne dans les aciers et les fontes. La mthode est applicable aux aciers et aux fontes ayant des teneurs en m

10、olybdne comprises entre 0,005 % (m/m) et 0,125 % (wuin). Le vanadium et le tungstne perturbent le mesurage si, du fait de leurs teneurs, le rapport massique V/Mo est suprieur 16 ou W/Mo est suprieur 8 (voir note 1). NOTE 1 Toutefois, on peut admettre des rapports V/Mo ou W/Mo suprieurs (jusqu 300),

11、mais alors il faut effec- tuer le mesurage trs rapidement aprs lextraction. 2 Rfrences normatives Les normes suivantes contiennent des dispositions qui, par suite de la rfrence qui en est faite, consti- tuent des dispositions valables pour la prsente Norme internationale. Au moment de la publication

12、, les ditions indiques taient en vigueur. Toute norme est sujette rvision et les parties prenantes des accords fonds sur la prsente Norme internatio- nale sont invites rechercher la possibilit dappli- quer les ditions les plus rcentes des normes indiques ci-aprs. Les membres de la CEI et de IISO pos

13、sdent le registre des Normes internationales en vigueur un moment donn. I SO 377-2: 1989, Prlvement et prparation des chantillons et prouvettes en aciers corroys - Partie 2: chantillons pour la dtermination de la composition chimique. ISO 385-l :1984, Verrerie de laboratoire - Burettes - Partie 1: S

14、pcifications gnrales. ISO 648:1977, Verrerie de laboratoire - Pipettes un trait. ISO 1042: 1983, Verrerie de laboratoire - Fioles jau- ges un trait. ISO 3696:1987, Eau pour laboratoire usage analyti- que - Spcifica tion et mthodes dessai. ISO 4800:1977, Verrerie de laboratoire - Ampoules dcanter et

15、ampoules introduire. ISO 5725:1986, Fidlit des mthodes dessai - D- termination de la rptabilit et de la reproductibilit dune mthode dessai normalise par essais interla- bora toires. 3 Principe Mise en solution dune prise dessai par un mlange appropri dacides et dcomposition des carbures par oxydatio

16、n. Formation quantitative dun compos color du mo- lybdne, en prsence de thiocyanate, de fer(H) et/ou de cuivre(H) et extraction de ce compos laide dactate de butyle. Mesurage spectrophotomtrique du compos color une longueur donde denviron 470 nm. 4 Ractifs Au cours de lanalyse, sauf spcification con

17、traire, utiliser uniquement des ractifs de qualit analytique reconnue et de leau distille de qualit 2 comme spcifi dans IISO 3696. 4.1 Fer pur, en paillettes ou en poudre, ayant une teneur en molybdne infrieure 0,0005 % (m/m) et exempt de tungstne et de vanadium. ISO 4941:1994(F) 0 ISO 4.2 Actate de

18、 butyle. 4.3 Acide nitrique, p 1,40 g/ml environ. 4.4 Acide chlorhydrique, p III9 g/ml environ 4.5 Acide chlorhydrique, p 1 ,19 g/ml environ, dilu (3 + 1). 4.6 Acide chlorhydrique, p 1,19 g/ml environ, dilu (1 + 1) 4.7 Mlange acide I Ajouter 2 parties en volume dacide chlorhydrique (4.4) 1 partie en

19、 volume dacide nitrique (4.3) et homogniser. Prparer la solution immdiatement avant lemploi. 4.8 Mlange acide II Ajouter 150 ml dacide orthophosphorique (p 1,70 g/ml environ) 300 ml deau et ajouter cet acide dilu 360 ml dacide perchlorique (p 1,67 g/ml environ) (voir note 2). Transfrer dans une fiol

20、e jauge un trait de 1 000 ml, complter au volume avec de leau et homogniser. NOTE 2 Dans la prparation de ce mlange acide, on peut remplacer les 360 ml dacide perchlorique (p 1,67 g/ml environ) par 150 ml dacide sulfurique (p 1,84 g/ml environ). 4.9 L(+)Acide ascorbique, solution 100 g/l. Prparer ce

21、tte solution au moment de lemploi. 4.10 Thiocyanate dammonium, solution 320 g/l. Conserver cette solution labri de la lumire. 4.11 Cuivre(H), solution correspondant 70 mg de Cu(ll) par litre en milieu chlorhydrique. Dissoudre 0,188 g de chlorure de cuivre(ll) dihydrat (CuCl,2H,O) ou 0,275 g de sulfa

22、te de cuivre(ll) pentahydrat (CuSO,5H,O) dans 125 ml dacide chlorhydrique (4.4). Transfrer dans une fiole jauge de 1 000 ml, complter au volume avec de leau et homogniser. 4.12 Chlorure dtain(ll) et de cuivre(H), solution en milieu chlorhydrique. Dissoudre 80 g de chlorure dtain(II) dihydrat (SnCl,2

23、H,O) dans 155 ml dacide chlorhydrique (4.4). Ajouter 100 ml de la solution de cuivre(ll) (4.11). Transfrer dans une fiole jauge de 1 000 ml, com- plter au volume avec de leau et homogniser. Prparer la solution immdiatement avant lemploi. 4.13 Fer, solution acide correspondant 10 g de Fe par litre. P

24、eser, 0,Ol g prs, 10,O g de fer pur (4.1). Les in- troduire dans un bcher de 1 000 ml et mettre en solution en ajoutant avec prcaution 500 ml du m- lange acide II (4.8). Aprs refroidissement, transvaser dans une fiole jauge un trait de 1 000 ml, compl- ter au volume avec de leau et homogniser. 4.14

25、Molybdne, solutions talons. 4.14.1 Solution mre, correspondant 500 mg de Mo par litre. Peser, 0,l mg prs 0,500 g de molybdne puret minimale 99,95 % (m/m) (voir note 3). Transfrer dans un bcher de 1 000 ml, ajouter 500 ml dacide chlorhydrique (4.4) et chauffer, ajouter deux gouttes dacide nitrique (4

26、.3) pour faciliter la mise en solution. Refroidir la solution. La transvaser dans une fiole jau- ge de 1 000 ml, complter au volume avec de leau et homogniser. 1 ml de cette solution mre contient 500 Fg de Mo. NOTE 3 Les mtaux purs, notamment ceux qui sont sous forme de poudre, sont sujets des varia

27、tions dans leur stoechiomtrie par suite de loxydation. II est alors recom- mand de vrifier la teneur en oxygne avant lemploi. 4.14.2 Solution talon, correspondant 5 mg de Mo par litre. Introduire 10,O ml de la solution mre de molybdne (4.14.1) dans une fiole jauge de 1 000 ml, ajouter 500 ml dacide

28、chlorhydrique (4.4), complter au vo- lume avec de leau et homogniser. Prparer la solution immdiatement avant lemploi. 1 ml de cette solution talon contient 5 pg de Mo. 5 Appareillage Toute la verrerie jauge doit tre de classe A, confor- mment IISO 385-l I IISO 648 ou IISO 1042, se- lon le cas. Matri

29、el courant de laboratoire, et 2 0 ISO ISO 4941:1994(F) . 5.1 Entonnoir sparation de Gilson (ampoules dcanter sphriques) de capacit nominale de 100 ml de type 3 conformment IISO 4800. 5.2 Spectrophotomtre. 5.3 Cuves, de 1,0 cm et 2,0 cm de parcours opti- que. 6 chantillonnage Effectuer lchantillonnag

30、e conformment IISO 377-2 ou des normes nationales appropries pour les aciers et les fontes. 7 Mode opratoire AVERTISSEMENT - Les vapeurs dacide perchlo- rique peuvent provoquer des explosions en pr- sence dammoniac, de vapeurs nitreuses ou de matires organiques en gnral. 7.1 Prise dessai Peser, 0,l

31、mg prs, 1,OO g environ de lchantillon pour essai. 7.2 Dosage 7.2.3 Formation et extraction du compos color 7.2.1 Prparation de la solution dessai Introduire la prise dessai (7.1) dans une fiole conique de 250 ml et ajouter soigneusement 30 ml du ,m- lange acide I (4.7). Chauffer doucement jusqu fin

32、deffervescence. Le tungstne prsent prcipite partiellement. Ajouter 50 ml du mlange acide II (4.8). Porter douce bullition et poursuivre le chauffage jusqu dgagement de fumes blanches abondantes. Lorsque le mlange acide II (4.8) est compos daci- des perchlorique et orthophosphorique, le chauffage doi

33、t tre maintenu jusqu dcomposition complte des carbures: le chrome, sil est prsent, est alors oxyd. Lorsque le mlange acide II (4.8) est compos daci- des sulfurique et orthophosphorique, le chauffage doit tre maintenu et la dcomposition des carbures doit tre complte par addition dacide nitrique (4.3)

34、 (voir note 4). Refroidir et transvaser quantitativement la solution dans une fiole jauge de 100 ml. Complter au volume avec de leau et homogniser. Si un rsidu ou un prcipit existe dans la solution, filtrer une partie sur un filtre sec en recueillant le filtrat dans un bcher sec aprs avoir rejet les

35、 premires fractions. Prlever 20,O ml de la solution et les introduire dans une fiole jauge de 50 ml, ajouter 10 ml de lacide chlorhydrique (4.4), complter au volume avec de leau et homogniser. On obtient ainsi la solution dessai A. NOTE 4 Le tungstne prcipit se dissout du fait de la prsence dacide o

36、rthophosphorique. 7.2.2 Prparation de la solution de compensation Peser, 0,l mg prs, 1,OO g de fer pur (4.1). Lintro- duire dans une fiole conique de 250 ml et ajouter avec prcaution 30 ml du mlange acide I (4.7). Procder ensuite comme spcifi en 7.2.1, en commenant (Chauffer doucement jusqu. ) (voir

37、 note 5). On obtient ainsi la solution pensation B. NOTE 5 La solution de compensation ainsi prpare per- met de soustraire, lors du mesurage, Iabsorbance du mo- lybdne apport par le fer pur (4.1) et lensemble des ractifs. 7.2.3.1 Solution dessai Prlever 25,0 ml de la solution A (7.2.1) et lintroduir

38、e dans une ampoule dcanter (5.1). laide dune pipette, ajouter dans lordre suivant, en agitant aprs chaque addition: - 5 ml de solution de cuivre II (4.11); - 10 ml dacide chlorhydrique (4.5); - 5 ml de solution de L(+) acide ascorbique (4.9). Agiter et attendre 3 min jusqu ce que la coloration de la

39、 solution diminue dintensit. Ajouter 25,0 ml dactate de butyle (4.2) (voir note 6) et mlanger par simple renversement. NOTE 6 Mesurer toutes les solutions, sans exception, laide dune pipette jauge, et en particulier lactate de butyle (4.2) avec lequel le complexe de molybdne est ex- trait. Ajouter s

40、ans attendre, laide dune pipette, 5 ml de la solution de thiocyanate dammonium (4.10) et agi- ter modrment durant 1 min pour extraire le com- 3 ISO 4941:1994(F) Q ISO pos du molybdne dans la phase organique. Laisser dcanter. Lorsque les phases sont bien spares, soutirer la phase aqueuse et la rejete

41、r. laide dune pipette, ajouter dans lampoule dcanter (5.1) 10 ml de so- lution de chlorure dtain(H) et de cuivre(H) (4.12), agi- ter durant 1 min environ, laisser dcanter, soutirer la phase aqueuse et la rejeter. Recueillir la phase orga- nique dans une fiole bouche lmeri (voir note 7). Sassurer que

42、 seule la phase organique a t transf- re dans la fiole. NOTE 7 Veiller ce que la phase organique ne soit pas contamine. Des gouttelettes deau en suspension dans la phase organique sont cependant invitables. Elles pourront gner le mesurage spectrophotomtrique si on ne leur laisse pas le temps ncessai

43、re pour dcanter au fond de la fiole. 7.2.3.2 Solution de compensation Prlever 25,0 ml de la solution de compensation B (7.2.2), transvaser lentonnoir sparation (5.1) et poursuivre selon 7.2.3.1, partir de laide dune pipette, ajouter . ). 7.2.4 Mesurages spectrophotomtriques Effectuer les mesurages s

44、pectrophotomtriques sur la solution dessai (7.2.3.1), laide du spectrophoto- mtre (5.2) une longueur donde denviron 470 nm, dans une cuve (5.3), aprs avoir ajust lappareil au zro dabsorbance par rapport la solution de com- pensation (7.2.3.2). En gnral, on utilise des cuves ayant les parcours optiqu

45、es suivants: - pour les teneurs en molybdne 0,025 % (m/m): 1 cm. II y a lieu de veiller choisir des cuves de 2 cm dont la longueur de parcours optique corresponde exac- tement au double des cuves de 1 cm utilises pour tablir la courbe dtalonnage. Lorsque le rapport V/Mo est suprieur 16 et/ou le rapp

46、ort W/Mo suprieur 8, on doit effectuer les mesurages dans un temps nexcdant pas 30 min aprs lextraction. 7.3 tablissement de la courbe dtalonnage 7.3.1 Prparation des solutions talons rapportes des mesurages spectrophotomtriques effectus avec des cuves de parcours optique de 1 cm Introduire successi

47、vement, dans une srie de six am- poules dcanter (5.1) reprs de 0 5, les volumes des ractifs indiqus dans le tableau 1. Agiter chaque ampoule et attendre 3 min jusqu ce que la coloration des solutions diminue dintensit. Ajouter dans chaque ampoule 25,0 ml dactate de butyle (4.2) et mlanger par simple renversement. Continuer selon 7.2.3.1, partir de (Ajouter sans at- tendre, laide dune pipette, 5 ml de la solution de thiocyanate. x Tableau 1 I Ractif Volume, en millilitres, pour solution