ISO 10278:1995
(Main)Steel — Determination of manganese content — Inductively coupled plasma atomic emission spectrometric method
Steel — Determination of manganese content — Inductively coupled plasma atomic emission spectrometric method
Specifies an inductively coupled plasma atomic emission spectrometric method for the determination of the manganese content in unalloyed steels that is applicable to manganese contents between 0,002 % (m/m) and 1,5 % (m/m).
Acier — Dosage du manganèse — Méthode par spectrométrie d'émission atomique de plasma avec couplage inductif
General Information
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Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL
ISO
STANDARD
10278
First edition
1995-04-01
- Determination of manganese
Steel
content - Inductively coupled Plasma
atomic emission spectrometric method
Acier - Dosage du manganese - Methode par spectrom&rie
d’kmission atomique de Plasma avec couplage inductif
Reference number
ISO 10278: 1995(E)
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ISO 10278:1995(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide
federation of national Standards bodies (ISO member bodies). The work
of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Esch member body interested in a subject for
which a technical committee has been established has the right to be
represented on that committee. International organizations, governmental
and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO
collaborates closely with the International Electrotechnical Commission
(IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
Draft International Standards adopted by the technical committees are
circulated to the member bodies for voting. Publication as an International
Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting
a vote.
International Standard ISO 10278 was prepared by Technical Committee
lSO/TC 17, Steel, Subcommittee SC 1, Methods of determination of
Chemical composition.
Annex A f orms an integral part of this International Standard. Annexes B
and C are for in formation 0 nly.
0 ISO 1995
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced
or utilized in any form or by any means, electronie or mechanical, including photocopying and
microfilm, without Permission in writing from the publisher.
Intern for Standardiza tion
ational Organization
Case Postale 56 l CH-121 1 Geneve 20 l Switzerland
Printed in Switzerland
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ISO 10278:1995(E)
INTERNATIONAL STANDARD 0 ISO
Steel - Determination of manganese content -
Inductively coupled Plasma atomic emission
spectrometric method
ISO 5725:1986, Precision of test methods -
1 Scope
Determination of repea tability and reproducibility for
a s tandard tes t method by in ter-labora tory tests.
This International Standard specifies an inductively
atomic emission spectrometric
coupled Plasma
method for the determination of the manganese con-
3 Principle
tent in unalloyed steels.
Dissolution of a test Portion in a mixture of
The method is applicable to manganese contents be-
hydrochloric and nitric acids and dilution of the sol-
tween 0,002 % (m/m) and 1,5 % (m/m).
ution to a known volume. If necessary, addition of
scandium or yttrium as an internal Standard.
Nebulization of the Solution into an inductively coup-
led Plasma atomic emission spectrometer and meas-
urement of the intensity of the emitted light from
2 Normative references
manganese at 257,61 nm and, optionally, emitted
light from scandium at 361,38 nm or yttrium at
The following Standards contain provisions which,
371,03 nm, simultaneously.
through reference in this text, constitute provisions
of this International Standard. At the time of publi-
cation, the editions indicated were valid. All Standards
4 Reagents
are subject to revision, and Parties to agreements
based on this International Standard are encouraged
During the analysis, unless otherwise stated, use only
to investigate the possibility of applying the most re-
reagents of recognized analytical grade and only grade
cent editions of the Standards indicated below.
2 water as specified in ISO 3696.
Members of IEC and ISO maintain registers of cur-
rently valid International Standards.
4.1 Pure iron, containing less than 0,000 1 %(rrdm
of manganese.
ISO 377-2: 1989, Selection and preparation of samples
and test pieces of wrought steels - Part 2: Samples
about
4.2 Hydrochlorit acid, p 1 ,19 g/ml, dilutec
for the determination of the Chemical composition.
1 +l.
ISO 385-1:1984, Laboratory glassware - Burettes -
4.3 Nitrit acid, p about 1,40 g/ml, diluted 1 + 1.
Part 1: General requiremen ts.
4.4 Manganese Standard Solution.
ISO 648:1977, Laboratory glassware - One-mark
pipe ttes.
4.4.1 Manganese Standard solution A, corre-
ISO 1042: 1983, Laborstory glassware - One-mark
sponding to 0,5 g of Mn per Iitre.
volume tric flasks.
Weigh, to the nearest 0,l mg, 0,500 g of manganese
metal [purity > 99,9 % (dm)] (see note 1) and trans-
ISO 3696: 1987, Water for analytical laboratory use -
fer to a 200 ml beaker. Add 30 ml of hydrochloric acid
Specifica tion and test me thods.
1
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0 ISO
ISO 10278:1995(E)
(4.2), cover with a watch glass and heat gently to mization according to 7.4.1, it meets the Performance
criteria given in 5.1.1 to 5.1.5.
dissolve the manganese. Cool to ambient temper-
ature, transfer the Solution quantitatively to a
The spectrometer tan be either a simultaneous or
1 000 ml one-mark volumetric flask, dilute to the mark
sequential type. If a sequential spectrometer is
with water and mix.
equipped with an extra arrangement for simultaneous
1 ml of this Standard Solution contains 0,5 mg of Mn. measurement of the internal Standard line (scandium
or yttrium), it tan be used with the internal Standard
NOTE 1 High purity manganese metal may contain high
technique. If the sequential spectrometer is not
levels of Oxygen. The Oxygen content of the manganese
equipped with this arrangement, an internal Standard
should therefore be checked before it is used.
cannot be used and the alternative technique without
an internal Standard tan be applied.
4.4.2 Manganese Standard Solution B, corre-
sponding to 0,05 g of Mn per Iitre.
5.1 .l Practical resolution of the spectrometer
(see A.l)
Transfer 20,O ml of the manganese Standard Solution
A (4.4.1) to a 200 ml one-mark volumetric flask, dilute
Calculate the bandwidth for Mn 257,61 nm, for Sc
to the mark with water and mix.
361,38 nm and for Y 371,03 nm. The bandwidth shall
be less than 0,040 nm for each line.
1 ml of this Standard Solution contains 0,05 mg of
Mn .
51.2 Short-term stability
4.5 Scandium internal Standard Solution, corre-
Calculate the Standard deviation of ten measurements
sponding to 1 g of Sc per Iitre.
of the absolute intensity or intensity ratio of the
emitted light of the most concentrated calibration
Weigh, to the nearest 1 mg, 1,534 g of scandium ox-
Solution for manganese. The relative Standard devi-
ide [Sc,O,, purity > 99,98 % (dm)]. Transfer to a
ation shall not exceed 0,9 %.
500 ml beaker and dissolve in 40 ml of nitric acid
(4.3). Transfer to a 1 000 ml one-mark volumetric
51.3 Long-term stability
flask, dilute to the mark with water and mix.
Calculate the Standard deviation of seven mean val-
1 ml of this internal Standard Solution contains 1 mg
ues of three measurements of the absolute intensity
.- A
ot sc.
or intensity ratio of the emitted light of the most
concentrated calibration Solution for manganese. Esch
4.6 Yttrium internal Standard Solution, corre- mean value shall be determined every 0,5 h during a
nding to 1 g of Y per Iitre.
total time of 3 h. The relative Standard deviation shall
spe
not exceed 1,8 % for the absolute intensity technique
Weigh, to the nearest 1 mg, 1,270 g of yttrium Oxide
or 1,2 % for the internal Standard technique.
[Y,O,, purity > 99,98 % (dm)]. Transfer to a 500 ml
beaker and dissolve in 50 ml of hydrochloric acid
5.1.4 Background equivalent concentration and
(4.2). Transfer to a 1 000 ml one-mark volumetric
detection limit (see A.2)
flask, dilute to the mark with water and mix.
Calculate the background equivalent concentration
1 ml of this internal Standard Solution contains 1 mg
(BEC) and detection limit (DL) for the analytical line in
of Y.
a Solution containing only the analyte element. The
value shall be below the values indicated in table 1.
5 Apparatus
Table 1 - BEC and DL values
All volumetric glassware shall be class A, in accord-
ante with ISO 385-1, ISO 648 or ISO 1042, as appro-
Background
Detection
Analytical line equivalent
priate.
limit
concentration
Ordinary laboratory apparatus, and
nm
mg/1
mg/1
Mn 257,61 0,02
0,6
5.1 Atomic emission spectrometer, equipped with
an inductively coupled Plasma (ICP-AES). Sc 361,38
Y 371,03
The ICP-AES used will be satisfactory if, after opti-
2
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f
0 ISO
ISO 10278:1995(E)
5.1.5 Graph linearity Cool to ambient temperature and transfer the sol-
utions into six 200 ml one-mark volumetric flasks,
The linearity of the calibration graph is checked by
rinsing the beakers with a minimum quantity of water.
calculating the correlation coefficient. This coefficient
shall be more than 0,999.
Using a pipette or burette, add to the volumetric
flasks the volume of manganese Standard Solution A
(4.4.1) indicated in table2. If the calibration graph is
6 Sampling found to be non-linear, additional calibration series
may be used (for example, see tables 3 and 4). If the
Carry out sampling in accordance with ISO 377-2 or internal Standard technique is used, using a pipette,
appropriate national Standards for steel. add 2 ml of the scandium internal Standard Solution
(4.5) or 10 ml of the yttrium internal Standard Solution
(4.6). Dilute to the mark with water and mix.
7 Procedure
7.1 Test Portion
Table 2 - Manganese contents between
0,002 % (m/m) and 1,50 % (m/m)
Weigh, to the nearest 1 mg, approximately 1,00 g of
the test Sample.
Volume of Corresponding
Concentration
manganese manganese
of
Standard content in test
7.2 Blank test (corresponding to the Zero manganese
solution A (4.4.1) Portion
member)
ml % (dm)
PWl 1
In parallel with the determination of the content and
0') 0 0
following the same procedure, carry out a blank test
5,O 12,5 0,25
using the same quantities of all the reagents, includ-
IO,0 25,0 0,50
ing the pure iron (4.1).
15,o
37,5 0,75
20,o
50,o l,oo
7.3 Determination
30,o
75,0 1,50
1) Zero member
7.3.1 Preparation of the test solution
Place the test Portion (7.1) in a 200 ml beaker. Add
10 ml of nitric acid (4.3), cover the beaker with a
watch glass and heat gently until the effervescence
ceases. Add 10 ml of hydrochloric acid (4.2) and con-
Table 3 - Example for manganese contents up
tinue heating until complete dissolution has taken
to 0,025 % (m/m)
place.
Volume of
Corresponding
Concentration
manganese manganese
Cool to ambient temperature and transfer the Solution
of
Standard content in test
quantitatively to a 200 ml one-mark volumetric flask.
manganese
solution B (4.4.2) Portion
If the internal Standard technique is used, using a
pipette, add 2 ml of the scandium internal Standard mi % (dm)
I-m-Jl
Solution (4.5) or 10 ml of the yttrium internal Standard
0')
0 0
Solution (4.6). Dilute to the mark with water and mix.
015 0,125 0,002 5
LO 0,250 0,005 0
7.3.2 Preparation of the calibration solutions
20 0,500 0,010 0
Introduce 1,OO g + 0,Ol g of the pure iron (4.1) into
3,O 0,750 0,015 0
a series of six 200 ml beakers. Add 10 ml of nitric acid
5lO 1,25 0,025 0
(4.3) to each beaker, cover with a watch glass and
heat gently until the effervescence ceases. Add
1) Zero member
10 ml of hydrochloric acid (4.2) and continue heating
until complete dissolution has taken place.
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medium-texture filter Paper. Discard the first 2 ml to
3 ml.
Table 4 - Example for manganese contents
betwee
...
NORME
Iso
INTERNATIONALE 10278
Première édition
1995-04-O 1
Acier - Dosage du manganèse -
Méthode par spectrométrie d’émission
atomique de plasma avec couplage inductif
Steel - Determination of manganese content - Inductively coupled
plasma a tomic emission spec trome tic me thod
Numéro de référence
ISO 10278:1995(F)
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ISO 10278:1995(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de I’ISO. Chaque comité membre intéressé par une
étude a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernemen-
tales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO colla-
bore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI)
en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques
sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication comme
Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des co-
mités membres votants.
La Norme internationale ISO 10278 a été élaborée par le comité technique
lSO/rC 17, Acier, sous-comité SC 1, Méthodes de détermination de /a
composition chimique.
L’annexe A fait partie intégrante de la présente Norme internationale. Les
annexes B et C sont données uniquement à titre d’information.
0 ISO 1995
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord
écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case Postale 56 l CH-l 211 Genève 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
ii
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NORME INTERNATIONALE 0 ISO
ISO 10278:1995(F)
Acier - Dosage du manganèse - Méthode par
spectrométrie d’émission atomique de plasma avec
couplage inductif
ISO 3696:1987, Eau pour laboratoire à usage analyti-
1 Domaine d’application
- Spécification et méthodes d’essai.
9ue
La présente Norme internationale prescrit une mé-
ISO 5725:1986, Fidélité des méthodes d’essai -
thode par spectrométrie d’émission atomique de
Dé termina tion de la répétabilité et de la reproductibi-
plasma avec couplage inductif, pour le dosage du
lité d’une méthode d’essai normalisée par essais
manganèse dans les aciers non alliés.
in terlabora toires.
La méthode est applicable à des teneurs en manga-
nèse comprises entre 0,002 % (m/m) et 1,5 % (m/m).
3 Principe
Mise en solution d’une prise d’essai dans un mélange
d’acides chlorhydrique et nitrique et dilution de la so-
2 Références normatives
lution à un volume connu. Si nécessaire, addition de
scandium ou d’yttrium comme étalon interne.
Les normes suivantes contiennent des dispositions
Nébulisation de la solution dans un spectromètre
qui, par suite de la référence qui en est faite, consti-
d’émission atomique de plasma avec couplage
tuent des dispositions valables pour la présente
inductif et mesurage de l’intensité de la lumière émise
Norme internationale. Au moment de la publication,
par le manganèse à 257,61 nm et, éventuellement,
les éditions indiquées étaient en vigueur. Toute
dans le même temps, de la lumière émise par le
norme est sujette à révision et les parties prenantes
scandium à 361,38 nm ou par I’yttrium à 371,03 nm.
des accords fondés sur la présente Norme internatio-
nale sont invitées à rechercher la possibilité d’appli-
quer les éditions les plus récentes des normes
4 Réactifs
indiquées ci-après. Les membres de la CEI et de I’ISO
possèdent le registre des Normes internationales en
Au cours de l’analyse et sauf indication contraire, uti-
vigueur à un moment donné.
liser uniquement des réactifs de qualité analytique
reconnue et de l’eau de qualité 2 spécifiée dans
ISO 377-2: 1989, Prélèvement et préparation des
I’ISO 3696.
échantillons et éprouvettes en aciers corroyés -
Partie 2: Échantillons pour la détermination de la
composition chimique.
4.1 Fer pur, contenant moins de 0,000 1 % (m/m)
de manganèse.
ISO 385-l :1984, Verrerie de laboratoire - Burettes
- Partie 1: Spécifications générales.
4.2 Acide chlorhydrique, p environ 1 ,19 g/ml, dilué
ISO 648:1977, Verrerie de laboratoire - Pipettes à un
1 +l.
trait.
ISO 1042:1983, Verrerie de laboratoire - Fioles jau-
4.3 Acide nitrique, p environ 1,40 g/ml, dilué
gées à un trait.
1 +l.
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ISO 10278:1995(F) 0 ISO
4.4 Manganèse solution étalon.
5 Appareillage
Toute la verrerie jaugée doit être de classe A, confor-
4.4.1 Solution étalon de manganèse A, corres-
mément à I’ISO 385-1, à I’ISO 648 ou à I’ISO 1042,
pondant à 0,5 g de Mn par litre.
selon le cas.
Peser, à 0,l mg près, 0,500 g de manganèse métal
Matériel courant de laboratoire, et
[pureté > 99,9 % (m/m)] (voir note 1) et transvaser
dans un bécher de 200 ml. Ajouter 30 ml d’acide
5.1 Spectromètre d’émission atomique, avec
chlorhydrique (4.2), couvrir avec un verre de montre
plasma à couplage inductif (ICP-AES).
et chauffer pour dissoudre lentement. Refroidir à
température ambiante, transvaser quantitativement
L’ICP-AES utilisé sera satisfaisant si, après
dans une fiole jaugée de 1 000 ml et diluer au trait
optimisation conformément à 7.4.1, il correspond aux
repère avec de l’eau puis homogénéiser.
critères de rendement indiqués de 5.1 .l à 5.1.5.
1 ml de cette solution étalon contient 0,5 mg de Mn.
Le spectromètre peut être de type simultané ou sé-
quentiel. Si un spectromètre séquentiel est équipé
haute pureté peut
NOTE 1 Le manganèse métal à
d’un dispositif supplémentaire pour le mesurage si-
d e grandes quantités d’oxygè ne. II fa ut donc doser
contenir
multané de la raie de l’étalon interne (scandium ou
l’oxygène avant d’ utiliser le métal.
yttrium), il peut être utilisé pour la technique de I’éta-
Ion interne. S’il n’est pas équipé, on ne peut pas tra-
vailler avec étalon interne et la variante sans étalon
B, corres-
4.4.2 Solution de manganèse
interne sera utilisée.
pondant à 0,05 g de Mn par litre.
Transvaser 20,O ml de la solution étalon de manga- 5.1 .l Résolution pratique du spectromètre (voir
nèse A (4.4.1) dans une fiole jaugée de 200 ml, diluer A.l)
au trait repère avec de l’eau puis homogénéiser.
Calculer la largeur de bande pour Mn 257,61 nm, pour
1 ml de cette solution étalon contient 0,05 mg de SC 361,38 nm et pour Y 371,03 nm. La largeur de
bande doit être inférieure à 0,040 nm pour chaque
Mn .
raie.
5.1.2 Stabilité à court terme
de scandium, corres-
4.5 Solution étalon interne
pondant à 1 g de SC par litre.
Calculer l’écart-type de dix mesurages de l’intensité
absolue ou du rapport d’intensité de la lumière émise
Peser, à 1 mg près, 1,534 g d’oxyde de scandium
par la solution la plus concentrée d’étalonnage pour le
[Sc,O,, pureté > 99,98 % (m/m)]. Introduire dans un
manganèse. L’écart-type relatif ne doit pas dépasser
bécher de 500 ml et mettre en solution dans 40 ml
0,9 %.
d’acide nitrique (4.3). Transvaser quantitativement
dans une fiole jaugée de 1 000 ml et diluer au trait
5.1.3 Stabilité à long terme
repère avec de l’eau puis homogénéiser.
Calculer l’écart-type de sept valeurs moyennes de
1 ml de cette solution étalon interne contient 1 mg
trois mesurages de l’intensité absolue ou du rapport
de SC.
d’intensité de la lumière émise par la solution la plus
concentrée d’étalonnage pour le manganèse. Cha-
cune des moyennes doit être déterminée à 0,5 h
4.6 Solution étalon interne d’yttrium, correspon-
d’intervalle sur une durée totale de 3 h. L’écart-type
dant à 1 g de Y par litre.
relatif ne doit pas dépasser 1,8 % pour la technique
de l’intensité absolue ou 1,2 % pour la technique de
Peser, à 1 mg près, 1,270 g d’oxyde d’yttrium [Y,O,,
l’étalon interne.
pureté > 99,98 % (m/m)]. Introduire dans un bécher
de 500 ml et mettre en solution dans 50 ml d’acide
chlorhydrique (4.2). Transvaser quantitativement dans
5.1.4 Concentration équivalente du fond et limite
une fiole jaugée de 1 000 ml et diluer au trait repère de détection (voir A.2)
avec de l’eau puis homogénéiser.
Calculer la concentration équivalente du fond (BEC)
et la limite de détection (DL) pour la raie analytique
1 ml de cette solution étalon interne contient 1 mg
dans une solution ne contenant que l’élément à ana-
de Y.
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Q ISO
ISO 10278:1995(F)
lyser. Cette valeur doit être inférieure aux valeurs in- Refroidir à température ambiante et transvaser la so-
diquées dans le tableau 1. lution quantitativement dans une fiole jaugée de
200 ml. Si l’on utilise la technique de l’étalon interne,
avec une pipette, ajouter 2 ml de la solution étalon
- Valeurs BEC et DL
Tableau 1
interne de scandium (4.5) ou 10 ml de la solution
étalon interne d’yttrium (4.6). Diluer au trait repère
Concentration Limite de
avec de l’eau et homogénéiser.
équivalente du fond détection
Raie analytique
(BEC) (DL)
nm
w/l
mg/1
Mn 257,61 0,02
08
SC 361,38
7.3.2 Préparation des solutions d’étalonnage
Y 371,03
Introduire dans une série de six béchers de 200 ml,
1,00 g + 0,Ol g de fer pur (4.1). Ajouter dans chaque
51.5 Linéarité de la courbe
bécher 10 ml d’acide nitrique (4.3); couvrir le bécher
La linéarité de la courbe d’étalonnage se vérifie par
d’un verre de montre et chauffer doucement jusqu’à
calcul du coefficient de corrélation. Ce coefficient doit
fin d’effervescence. Ajouter 10 ml d’acide chlorhydri-
être supérieur à 0,999.
que (4.2) et continuer à chauffer jusqu’à mise en so-
lution complète.
Refroidir à température ambiante, transvaser les so-
6 Échantillonnage
lutions dans six fioles jaugées de 200 ml en rinçant
l’échantillonnage conformément à
Effectuer les béchers avec le minimum d’eau.
I’ISO 377-Z ou à la norme nationale appropriée pour
les aciers. À l’aide d’une pipette ou d’une burette, ajouter dans
les fioles jaugées le volume de solution étalon de
manganèse A (4.4.1) indiqué au tableau 2. Si la courbe
d’étalonnage est considérée comme non linéaire, des
7 Mode opératoire
séries d’étalonnage supplémentaires peuvent être
utilisées (par exemple, tableaux 3 et 4). Si l’on utilise
7.1 Prise d’essai
la technique de l’étalon interne, à l’aide d’une pipette,
ajouter 2 ml de la solution étalon interne de scandium
Peser, à 1 mg près, environ 1,OO g d’échantillon pour
(4.5) ou 10 ml de la solution étalon interne d’yttrium
essai.
(4.6). Diluer au trait repère avec de l’eau et
homogénéiser.
7.2 Essai à blanc (correspondant au terme
zéro)
Tableau 2 - Teneurs en manganèse comprises
Effectuer, parallèlement au dosage et en suivant le
entre 0,002 % (m/m) et 1,50 % (m/m)
même mode opératoire, un essai à blanc avec les
Teneur
mêmes quantités de tous les réactifs, y compris le fer Volume de la
Concentration correspondante
solution étalon
pur (4.1).
en en manganèse
de manganèse A
manganèse dans la prise
(4.4.1)
d’essai
7.3 Dosage
ml
% (dm)
Wml
0
0') 0
7.3.1 Préparation de la solution d’essai
12,5 0,25
5,O
10,o 25,0 0,50
Placer la prise d’essai (7.1) dans un bécher de
15,o 37,5 0,75
20,o 50,o l,oo
200 ml. Ajouter 10 ml d’acide nitrique (4.3), couvrir le
75,0 1,50
30,o
bécher avec un verre de montre et chauffer dou-
cement jusqu’à ce que l’effervescence cesse. Ajouter
1) Terme zéro
10 ml d’acide chlorhydrique (4.2) et continuer à
chauffer jusqu’à mise en solution complète.
3
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 10278:1995(F) 0 ISO
Rappeler le programme permettant de mesurer I’in-
tensité sur la raie du manganèse et de calculer la
Tableau 3 - Exemple pour des teneurs en
moyenne et l’écart-type.
manganèse jusqu’à 0,025 % (ndm)
Teneur
Si l’on utilise un étalon interne, rappeler le programme
Volume de la
Concentration correspondante
permettant d’utiliser la raie de scandium (361,38 nm)
solution étalon
en manganèse
en
de manganèse B ou la raie d’yttrium (371,03 nm) comme étalon interne
manganèse dans la prise
(4.4.2)
et de calculer le rapport entre l’intensité du manga-
d’essai
nèse et celle du scandium ou de I’yttrium. L’intensité
ml % (dm)
Ciglml
de l’étalon interne doit être mesurée en même temps
0’) 0 0
que celle de l’élément à analyser.
0,5 0,125 0,002 5
LO 0,250 0,005 0
Vérifier les caractéristiques de fonctionnement de
TO 0,500 0,010 0
l’instrument données en 5.1.1 à 5.1.5.
3,O 0,750 0,015 0
5,O 1,25 0,025 0
\
7.4.2 Mesurage des intensités émises
1) Terme zéro
Vérifier que toutes les solutions à mesurer se trouvent
à 1 “C près à la même température si l’on doit mesu-
Tableau 4 - Exemple pour des teneurs en
rer les intensités absolues. Filtrer toutes les solutions
manganèse comprises entre 0,025 % (dm) et
sur un papier filtre à texture moyenne. Jeter les pre-
0,25 % (mim)
miers 2 ml à 3 ml.
Teneur
Volume de
...
NORME
Iso
INTERNATIONALE 10278
Première édition
1995-04-O 1
Acier - Dosage du manganèse -
Méthode par spectrométrie d’émission
atomique de plasma avec couplage inductif
Steel - Determination of manganese content - Inductively coupled
plasma a tomic emission spec trome tic me thod
Numéro de référence
ISO 10278:1995(F)
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 10278:1995(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de I’ISO. Chaque comité membre intéressé par une
étude a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernemen-
tales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO colla-
bore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI)
en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques
sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication comme
Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des co-
mités membres votants.
La Norme internationale ISO 10278 a été élaborée par le comité technique
lSO/rC 17, Acier, sous-comité SC 1, Méthodes de détermination de /a
composition chimique.
L’annexe A fait partie intégrante de la présente Norme internationale. Les
annexes B et C sont données uniquement à titre d’information.
0 ISO 1995
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord
écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case Postale 56 l CH-l 211 Genève 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
ii
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NORME INTERNATIONALE 0 ISO
ISO 10278:1995(F)
Acier - Dosage du manganèse - Méthode par
spectrométrie d’émission atomique de plasma avec
couplage inductif
ISO 3696:1987, Eau pour laboratoire à usage analyti-
1 Domaine d’application
- Spécification et méthodes d’essai.
9ue
La présente Norme internationale prescrit une mé-
ISO 5725:1986, Fidélité des méthodes d’essai -
thode par spectrométrie d’émission atomique de
Dé termina tion de la répétabilité et de la reproductibi-
plasma avec couplage inductif, pour le dosage du
lité d’une méthode d’essai normalisée par essais
manganèse dans les aciers non alliés.
in terlabora toires.
La méthode est applicable à des teneurs en manga-
nèse comprises entre 0,002 % (m/m) et 1,5 % (m/m).
3 Principe
Mise en solution d’une prise d’essai dans un mélange
d’acides chlorhydrique et nitrique et dilution de la so-
2 Références normatives
lution à un volume connu. Si nécessaire, addition de
scandium ou d’yttrium comme étalon interne.
Les normes suivantes contiennent des dispositions
Nébulisation de la solution dans un spectromètre
qui, par suite de la référence qui en est faite, consti-
d’émission atomique de plasma avec couplage
tuent des dispositions valables pour la présente
inductif et mesurage de l’intensité de la lumière émise
Norme internationale. Au moment de la publication,
par le manganèse à 257,61 nm et, éventuellement,
les éditions indiquées étaient en vigueur. Toute
dans le même temps, de la lumière émise par le
norme est sujette à révision et les parties prenantes
scandium à 361,38 nm ou par I’yttrium à 371,03 nm.
des accords fondés sur la présente Norme internatio-
nale sont invitées à rechercher la possibilité d’appli-
quer les éditions les plus récentes des normes
4 Réactifs
indiquées ci-après. Les membres de la CEI et de I’ISO
possèdent le registre des Normes internationales en
Au cours de l’analyse et sauf indication contraire, uti-
vigueur à un moment donné.
liser uniquement des réactifs de qualité analytique
reconnue et de l’eau de qualité 2 spécifiée dans
ISO 377-2: 1989, Prélèvement et préparation des
I’ISO 3696.
échantillons et éprouvettes en aciers corroyés -
Partie 2: Échantillons pour la détermination de la
composition chimique.
4.1 Fer pur, contenant moins de 0,000 1 % (m/m)
de manganèse.
ISO 385-l :1984, Verrerie de laboratoire - Burettes
- Partie 1: Spécifications générales.
4.2 Acide chlorhydrique, p environ 1 ,19 g/ml, dilué
ISO 648:1977, Verrerie de laboratoire - Pipettes à un
1 +l.
trait.
ISO 1042:1983, Verrerie de laboratoire - Fioles jau-
4.3 Acide nitrique, p environ 1,40 g/ml, dilué
gées à un trait.
1 +l.
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ISO 10278:1995(F) 0 ISO
4.4 Manganèse solution étalon.
5 Appareillage
Toute la verrerie jaugée doit être de classe A, confor-
4.4.1 Solution étalon de manganèse A, corres-
mément à I’ISO 385-1, à I’ISO 648 ou à I’ISO 1042,
pondant à 0,5 g de Mn par litre.
selon le cas.
Peser, à 0,l mg près, 0,500 g de manganèse métal
Matériel courant de laboratoire, et
[pureté > 99,9 % (m/m)] (voir note 1) et transvaser
dans un bécher de 200 ml. Ajouter 30 ml d’acide
5.1 Spectromètre d’émission atomique, avec
chlorhydrique (4.2), couvrir avec un verre de montre
plasma à couplage inductif (ICP-AES).
et chauffer pour dissoudre lentement. Refroidir à
température ambiante, transvaser quantitativement
L’ICP-AES utilisé sera satisfaisant si, après
dans une fiole jaugée de 1 000 ml et diluer au trait
optimisation conformément à 7.4.1, il correspond aux
repère avec de l’eau puis homogénéiser.
critères de rendement indiqués de 5.1 .l à 5.1.5.
1 ml de cette solution étalon contient 0,5 mg de Mn.
Le spectromètre peut être de type simultané ou sé-
quentiel. Si un spectromètre séquentiel est équipé
haute pureté peut
NOTE 1 Le manganèse métal à
d’un dispositif supplémentaire pour le mesurage si-
d e grandes quantités d’oxygè ne. II fa ut donc doser
contenir
multané de la raie de l’étalon interne (scandium ou
l’oxygène avant d’ utiliser le métal.
yttrium), il peut être utilisé pour la technique de I’éta-
Ion interne. S’il n’est pas équipé, on ne peut pas tra-
vailler avec étalon interne et la variante sans étalon
B, corres-
4.4.2 Solution de manganèse
interne sera utilisée.
pondant à 0,05 g de Mn par litre.
Transvaser 20,O ml de la solution étalon de manga- 5.1 .l Résolution pratique du spectromètre (voir
nèse A (4.4.1) dans une fiole jaugée de 200 ml, diluer A.l)
au trait repère avec de l’eau puis homogénéiser.
Calculer la largeur de bande pour Mn 257,61 nm, pour
1 ml de cette solution étalon contient 0,05 mg de SC 361,38 nm et pour Y 371,03 nm. La largeur de
bande doit être inférieure à 0,040 nm pour chaque
Mn .
raie.
5.1.2 Stabilité à court terme
de scandium, corres-
4.5 Solution étalon interne
pondant à 1 g de SC par litre.
Calculer l’écart-type de dix mesurages de l’intensité
absolue ou du rapport d’intensité de la lumière émise
Peser, à 1 mg près, 1,534 g d’oxyde de scandium
par la solution la plus concentrée d’étalonnage pour le
[Sc,O,, pureté > 99,98 % (m/m)]. Introduire dans un
manganèse. L’écart-type relatif ne doit pas dépasser
bécher de 500 ml et mettre en solution dans 40 ml
0,9 %.
d’acide nitrique (4.3). Transvaser quantitativement
dans une fiole jaugée de 1 000 ml et diluer au trait
5.1.3 Stabilité à long terme
repère avec de l’eau puis homogénéiser.
Calculer l’écart-type de sept valeurs moyennes de
1 ml de cette solution étalon interne contient 1 mg
trois mesurages de l’intensité absolue ou du rapport
de SC.
d’intensité de la lumière émise par la solution la plus
concentrée d’étalonnage pour le manganèse. Cha-
cune des moyennes doit être déterminée à 0,5 h
4.6 Solution étalon interne d’yttrium, correspon-
d’intervalle sur une durée totale de 3 h. L’écart-type
dant à 1 g de Y par litre.
relatif ne doit pas dépasser 1,8 % pour la technique
de l’intensité absolue ou 1,2 % pour la technique de
Peser, à 1 mg près, 1,270 g d’oxyde d’yttrium [Y,O,,
l’étalon interne.
pureté > 99,98 % (m/m)]. Introduire dans un bécher
de 500 ml et mettre en solution dans 50 ml d’acide
chlorhydrique (4.2). Transvaser quantitativement dans
5.1.4 Concentration équivalente du fond et limite
une fiole jaugée de 1 000 ml et diluer au trait repère de détection (voir A.2)
avec de l’eau puis homogénéiser.
Calculer la concentration équivalente du fond (BEC)
et la limite de détection (DL) pour la raie analytique
1 ml de cette solution étalon interne contient 1 mg
dans une solution ne contenant que l’élément à ana-
de Y.
---------------------- Page: 4 ----------------------
Q ISO
ISO 10278:1995(F)
lyser. Cette valeur doit être inférieure aux valeurs in- Refroidir à température ambiante et transvaser la so-
diquées dans le tableau 1. lution quantitativement dans une fiole jaugée de
200 ml. Si l’on utilise la technique de l’étalon interne,
avec une pipette, ajouter 2 ml de la solution étalon
- Valeurs BEC et DL
Tableau 1
interne de scandium (4.5) ou 10 ml de la solution
étalon interne d’yttrium (4.6). Diluer au trait repère
Concentration Limite de
avec de l’eau et homogénéiser.
équivalente du fond détection
Raie analytique
(BEC) (DL)
nm
w/l
mg/1
Mn 257,61 0,02
08
SC 361,38
7.3.2 Préparation des solutions d’étalonnage
Y 371,03
Introduire dans une série de six béchers de 200 ml,
1,00 g + 0,Ol g de fer pur (4.1). Ajouter dans chaque
51.5 Linéarité de la courbe
bécher 10 ml d’acide nitrique (4.3); couvrir le bécher
La linéarité de la courbe d’étalonnage se vérifie par
d’un verre de montre et chauffer doucement jusqu’à
calcul du coefficient de corrélation. Ce coefficient doit
fin d’effervescence. Ajouter 10 ml d’acide chlorhydri-
être supérieur à 0,999.
que (4.2) et continuer à chauffer jusqu’à mise en so-
lution complète.
Refroidir à température ambiante, transvaser les so-
6 Échantillonnage
lutions dans six fioles jaugées de 200 ml en rinçant
l’échantillonnage conformément à
Effectuer les béchers avec le minimum d’eau.
I’ISO 377-Z ou à la norme nationale appropriée pour
les aciers. À l’aide d’une pipette ou d’une burette, ajouter dans
les fioles jaugées le volume de solution étalon de
manganèse A (4.4.1) indiqué au tableau 2. Si la courbe
d’étalonnage est considérée comme non linéaire, des
7 Mode opératoire
séries d’étalonnage supplémentaires peuvent être
utilisées (par exemple, tableaux 3 et 4). Si l’on utilise
7.1 Prise d’essai
la technique de l’étalon interne, à l’aide d’une pipette,
ajouter 2 ml de la solution étalon interne de scandium
Peser, à 1 mg près, environ 1,OO g d’échantillon pour
(4.5) ou 10 ml de la solution étalon interne d’yttrium
essai.
(4.6). Diluer au trait repère avec de l’eau et
homogénéiser.
7.2 Essai à blanc (correspondant au terme
zéro)
Tableau 2 - Teneurs en manganèse comprises
Effectuer, parallèlement au dosage et en suivant le
entre 0,002 % (m/m) et 1,50 % (m/m)
même mode opératoire, un essai à blanc avec les
Teneur
mêmes quantités de tous les réactifs, y compris le fer Volume de la
Concentration correspondante
solution étalon
pur (4.1).
en en manganèse
de manganèse A
manganèse dans la prise
(4.4.1)
d’essai
7.3 Dosage
ml
% (dm)
Wml
0
0') 0
7.3.1 Préparation de la solution d’essai
12,5 0,25
5,O
10,o 25,0 0,50
Placer la prise d’essai (7.1) dans un bécher de
15,o 37,5 0,75
20,o 50,o l,oo
200 ml. Ajouter 10 ml d’acide nitrique (4.3), couvrir le
75,0 1,50
30,o
bécher avec un verre de montre et chauffer dou-
cement jusqu’à ce que l’effervescence cesse. Ajouter
1) Terme zéro
10 ml d’acide chlorhydrique (4.2) et continuer à
chauffer jusqu’à mise en solution complète.
3
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ISO 10278:1995(F) 0 ISO
Rappeler le programme permettant de mesurer I’in-
tensité sur la raie du manganèse et de calculer la
Tableau 3 - Exemple pour des teneurs en
moyenne et l’écart-type.
manganèse jusqu’à 0,025 % (ndm)
Teneur
Si l’on utilise un étalon interne, rappeler le programme
Volume de la
Concentration correspondante
permettant d’utiliser la raie de scandium (361,38 nm)
solution étalon
en manganèse
en
de manganèse B ou la raie d’yttrium (371,03 nm) comme étalon interne
manganèse dans la prise
(4.4.2)
et de calculer le rapport entre l’intensité du manga-
d’essai
nèse et celle du scandium ou de I’yttrium. L’intensité
ml % (dm)
Ciglml
de l’étalon interne doit être mesurée en même temps
0’) 0 0
que celle de l’élément à analyser.
0,5 0,125 0,002 5
LO 0,250 0,005 0
Vérifier les caractéristiques de fonctionnement de
TO 0,500 0,010 0
l’instrument données en 5.1.1 à 5.1.5.
3,O 0,750 0,015 0
5,O 1,25 0,025 0
\
7.4.2 Mesurage des intensités émises
1) Terme zéro
Vérifier que toutes les solutions à mesurer se trouvent
à 1 “C près à la même température si l’on doit mesu-
Tableau 4 - Exemple pour des teneurs en
rer les intensités absolues. Filtrer toutes les solutions
manganèse comprises entre 0,025 % (dm) et
sur un papier filtre à texture moyenne. Jeter les pre-
0,25 % (mim)
miers 2 ml à 3 ml.
Teneur
Volume de
...
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