ISO 4940:1985
(Main)Steel and cast iron — Determination of nickel content — Flame atomic absorption spectrometric method
Steel and cast iron — Determination of nickel content — Flame atomic absorption spectrometric method
The method is applicable to nickel contents between 0.002 % (m/m) and 0.5 % (m/m). Specifies principle, reagents, apparatus, sampling, procedure, expression of results and test report. Annex A gives additional information on the international co-operative tests, and Annex B represents the precision data graphically.
Aciers et fontes — Dosage du nickel — Méthode par spectrométrie d'absorption atomique dans la flamme
General Information
Relations
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Standards Content (Sample)
International Standard
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION.MEIK~YHAPOC1HAR OPI-AHM3AUMR l-l0 CTAHAAPTM3AUMM.ORGANISATlON INTERNATIONALE DE NORMALISATION
- Determination of nicke1 content -
Steel and cast iron
Flame atomic absorption spectrometric method
Mthode par spectromhie d’absorp tion atomique dans Ia flamme
Aciers et fontes - Dosage du nicke/ -
First edition - 1985-12-15
Ref. No. ISO 4940-1985 (E)
UDC 669.13/.14 : 543.422 : 546.74
determination of content, nickel, atomic absorption method.
Descriptors : steels, cast iron, Chemical analysis,
Price based on 7 pages
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, govern-
mental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to
the member bodies for approval before their acceptance as International Standards by
the ISO Council. They are approved in accordance with ISO procedures requiring at
least 75 % approval by the member bodies voting.
International Standard ISO 4940 was prepared by Technical Committee ISO/TC 17,
S teel.
Users should note that all International Standards undergo revision from time to time
and that any reference made herein to any other International Standard implies its
Jatest edition, unless otherwise stated.
0 International Organkation for Standardkation, 1985
Printed in Switzerland
ISO 49404985 (E)
INTERNATIONAL STANDARD
Steel and cast iron - Determination of nicke1 content -
Flame atomic absorption spectrometric method
4.2 Hydrochlorit acid-nitric acid mixture.
Scope and field of application
Mix three Parts by volume of hydrochloric acid (u about
This International Standard specifies a method for the deter-
1,19 g/ml), one part by volume of nitric acid (0 about
mination of nicke1 in steel and cast iron by means of flame
1,40 g/ml), and two Parts by volume of water. N
atomic absorption spectrometry.
Prepare this mixture immediately before use.
The method is applicable to nicke1 contents in the range 0,002
to 0,5 % (mlm).
4.3 Nitrit acid-perchloric acid mixture.
Mix 100 ml of nitric acid (Q about 140 g/ml) with 800 ml of per-
chloric acid (9 about 154 g/ml). Dilute to 1 litre and mix.
2 Reference
NOTE - Perchlorit acid (Q about 1,67 g/ml) mayalso be used. 100 ml
of perchloric acid (Q about 154 g/ml) is equivalent to 79 ml of per-
ISO/R 377, Selection and preparation of samples and test
chloric acid (Q about 1,67 g/ml).
pieces for wrought steel.
4.4 Nickel, Standard Solution.
4.4.1 Stock solution, corresponding to 1 g of Ni per litre.
3 Principle
Weigh, to the nearest 0,000 1 g, 0,500 0 g of high purity nicke1
Dissolution of a test Portion in a mixture of appropriate acids
[ > 99,9 % (mlm) pure], and dissolve in 25 ml of nitric acid
followed by evaporation to fuming with perchloric acid.
(9 about 140 g/ml, diluted 1 + 1). Boil to remove nitrous
fumes. Cool and transfer the Solution to a 500 ml one-mark
Spraying of the Solution into an air-acetylene flame. Spec-
volumetric flask, dilute to the mark and mix.
trometric measurement of the atomic absorption of the 352,5 nm
spectral line emitted by a nicke1 hollow cathode lamp.
4.4.2 Standard Solution, corresponding to 40 mg of Ni per
Iitre.
NOTE - With some instruments it is not possible to obtain sufficient
sensitivity at the wavelength of 352,5 nm for low concentrations of
nicke1 near the bottom end of the application range and in such cases Transfer 10,O ml of the stock Solution (4.4.1) into a 250 ml one-
the alternative wavelength of 232,0 nm must be used.
mark volumetric flask, dilute to the mark and mix.
At the wavelength of 352,5 nm, the signal-to-noise ratio is higher than
1 ml of this Standard Solution contains 40 pg of Ni.
at a wavelength of 232,0 nm. In general, use of the 352,5 nm line will
give better reproducibility.
Prepare this Standard Solution immediately before use.
5 Apparatus
4 Reagents
Ordinary laboratory apparatus, and
During the analysis, unless otherwise stated, use only reagents
5.1 Atomic absorption spectrometer
of recognized analytical grade and having a very low nicke1 con-
tent and only distilled water or water of equivalent purity.
A nicke1 hollow cathode lamp; supplies of air and acetylene suf-
ficiently pure to give a steady clear fuel-lean flame, free from
If possible, use only freshly prepared distilled or deionized
water and Oil, and free from nickel.
water.
The atomic absorption spectrometer used will be satisfactory if
4.1 lron of high purity, nicke1 content < 0,000 5 % (rrzlm). after optimization according to 7.3.4 the limit of detection and
ISO 4940-1985 IE)
characteristic concentration are in reasonable agreement with instrument does not have the means to read the value of the
the values given by the manufacturer and it meets the precision scale expansion factor, the value tan be calculated by measur-
ing a suitable Solution with and without scale expansion and
criteria given in 5.1 .l.
simply dividing the Signal obtained.
5.1.1 Minimum precision
Calculate the Standard deviation of 10 measurements of the ab-
6 Sampling
sorbance of the most concentrated calibration solution. The
Standard deviation shall not exceed 1,O % of the mean absor-
Carry out sampli in accordance with
ISO/R 377 or ap-
w
bance.
propriate national sta ndards for cast iron.
Calculate the Standard deviation of 10 measurements of the ab-
sorbance of the least concentrated calibration solution (ex-
7 Procedure
cluding the zero member). The Standard deviation shall not ex-
ceed 0,5 % of the mean absorbance of the most concentrated
WARNING
- Perchlorit acid vapour may Cause ex-
calibration Solution.
plosions in the presence of ammonia, nitrous fumes or
organic matter in general.
Ensure that the Spray System and d rainage System are
washed
free from perchloric acid after use.
NOTE - All glassware shall first be washed in hydrochloric acid (Q
about 1,19 g/ml, diluted 1 + 11, then in water. The quantity of nicke1
The characteristic concentration for nicke1 in a matrix similar to
present in the beakers and flasks tan be checked by measuring the ab-
the final test Portion Solution shall be better than 0,50 pg of Ni sorption of the distilled water introduced into the glassware after the
per millilitre for wavelength 352,5 nm and better than 0,lO ug acid wash.
of Ni per millilitre for wavelength 232,0 nm.
7.1 Test Portion
Limit of detection
5.1 .1.2
Weigh, to the nearest 0,001 g, approximately 1 g of the test
This is defined as twice the Standard deviation of 10
Sample.
measurements of the absorbance of a Solution containing the
appropriate element of a concentration level selected to give an
7.2 Blank test
absorbance just above that of the zero member.
Parallel with the determination and following the same pro-
The limit of detection of nicke1 in a matrix similar to the final
cedure, carry out a blank test using the same quantities of all
test Portion Solution shall be better than 0,30 pg of Ni per
the reagents including iron (4.1).
millilitre for wavelength 352,5 nm and better than 0,15 pg of Ni
per millilitre for wavelength 232,0 nm.
7.3 Determination
5.1 .1.3 Graph linearity
7.3.1 Preparation of the test Solution
The slope of the calibration graph covering the top 20 % of the
concentration range (expressed as a Change in absorbance)
Place the test Portion (7.1) in a 250 ml beaker. Add, in small
shall not be less than 0,7 times the value of the slope for the
portions, 15 ml of the nitric acid-perchloric acid mixture (4.3),
bottom 20 % of the concentration range (expressed as a
cover the beaker with a watch-glass and heat gently until sol-
Change in absorbance) determined in the same way.
vent action ceases. Evaporate until dense white fumes of per-
chloric acid appear. Continue fuming for 1 min at such a
For instruments with automatic calibration using two or more
temperature as to maintain a steady reflux of white perchloric
Standards, it shall be established Prior to the analysis by obtain-
acid fumes on the Walls of the beaker.
ing absorbance readings, that the above requirements for
graph linearity are fulfilled.
NOTE - For samples not readily soluble in the nitric acid-
perchloric acid mixture (4.31, first dissolve in 10 ml of the hydrochloric
5.2 Ancillary equipment
acid-nitric acid mixture (4.2) before adding the 15 ml of the nitric
acid-perchloric acid mixture (4.3).
A Strip Chart recorder and/or digital readout device is recom-
mended to evaluate the criteria in 5.1 .l and for all subsequent Allow to cool, add 25 ml of water and heat gently to dissolve
measurements. salts. Cool again and transfer quantitatively to a 100 ml one-
mark volumetric flask. Dilute to the mark and mix.
Scale expansion tan be used until the noise observed is greater
than the read-out error and is always recommended for absor- Filter by decantatio n throug h a dry medium filter Paper to
remove any residue
bances below 0,l. If scale expansion has to be used and the or precip itate, for example graphite, silica
ISO 49404985 (El
In the absence of the bandwidth recommendations mentioned
or tungstic acid, and collect the filtrate in a dry beaker after
in table 1 the following guidelines are suggested:
discarding the first runnings.
nicke1 352,5 nm - bandwidth within the range 0,2 to
If the expected nicke1 content of the test Sample exceeds
0,4 nm
0,l % (mlm), the Solution shall be diluted as follows.
nicke1 232,0 nm - bandwidth within the range 0,15 to
Transfer 20,O ml of the Solution to a 100 ml one-mark volu-
0,25 nm
metric flask, dilute to the mark and mix.
NOTE - The manufacturer’s recommendations should be closely
NOTE - If the Solution has to be diluted to give the test Solution, the
followed and particular attention is drawn to the following safety
blank test (7.2) must be diluted in the same way.
Points :
a) the explosiv
...
Norme internationale
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION.MEIKJlYHAPOIIHAF OPI-AHM3AUMR Il0 CTAHLLAPTM3AUWl.ORGANISATlON INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Aciers et fontes - DosaGe du nickel - Méthode par
spectrométrie d’absorption atomique dans la flamme
Steel and cast iron - Determina tion of nickel content - Flame a tomic absorption spec trame trie me thod
Première édition - 1985-12-15
CDU 669.13/.14 : 543.422 : 546.74 Réf. no : ISO 49404985 (F)
îc
-
Descripteurs : acier, fonte, analyse chimique, dosage, nickel, méthode d’absorption atomique.
Prix basé sur 7 pages
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 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 gouverne-
mentales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis
aux comités membres pour approbation, avant leur acceptation comme Normes inter-
nationales par le Conseil de I’ISO. Les Normes internationales sont approuvées confor-
mément aux procédures de I’ISO qui requièrent l’approbation de 75 % au moins des
comités membres votants.
La Norme internationale ISO 4940 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 17,
Acier
L’attention des utilisateurs est attirée sur le fait que toutes les Normes internationales
sont de temps en temps soumises à révision et que toute référence faite à une autre
Norme internationale dans le présent document implique qu’il s’agit, sauf indication
contraire, de la dernière édition.
0 Organisation internationale de normalisation, 1985 l
Imprimé en Suisse
ISO 4940-1985 (F)
NORME INTERNATIONALE
Aciers et fontes - Dosage du nickel - Méthode par
spectrométrie d’absorption atomique dans la flamme
4.2 Mélange d’acide chlorhydrique-acide nitrique.
1 Objet et domaine d’application
Mélanger trois volumes d’acide chlorhydrique (Q 1,19 g/ml
La présente Norme internationale spécifie une méthode de
environ), un volume d’acide nitrique (Q 140 g/ml environ) et
dosage par spectrométrie d’absorption atomique dans la
deux volumes d’eau.
flamme, du nickel dans les aciers et les fontes.
Préparer ce mélange au moment de l’emploi.
La méthode est applicable aux teneurs en nickel comprises
entre 0,002 et 0,5 % (mlm).
4.3 Mélange d’acide nitrique-acide perchlorique.
Mélanger 100 ml d’acide nitrique (Q 140 g/ml environ) avec
2 Référence
800 ml d’acide perchlorique (- 154 g/ml environ). Diluer à 1 litre
et homogénéiser.
ISOIR 377, Prélèvement et préparation des échantillons et des
éprouvettes pour l’acier corroyé.
NOTE - L’acide perchlorique (Q 1,67 g/ml environ) peut être égale-
ment utilisé. 100 ml d’acide perchlorique (0 154 g/ml environ) équiva-
lent à 79 ml d’acide perchlorique (Q 1,67 g/ml environ).
3 Principe
4.4 Nickel, solution étalon.
Mise en solution d’une prise d’essai dans un mélange d’acides
4.4.1 Solution mère, correspondant à 1 g de Ni par litre.
appropriés, suivie d’une évaporation jusqu’à fumées perchlo-
riques.
Peser à 0,000 1 g près, 0,500 0 g de nickel de haute pureté
[ > 99,9 % (mlm) pur], et dissoudre dans 25 ml d’acide nitri-
Pulvérisation de la solution dans une flamme air-acétylène.
que (Q 140 g/ml environ, dilué 1 + 1). Faire bouillir pour élimi-
Mesurage spectrométrique d’absorption atomique à la lon-
ner les fumées nitreuses. Refroidir et transvaser cette solution
gueur d’onde de 352,5 nm de la raie spectrale émise par la
dans une fiole jaugée de 500 ml, compléter au volume et homo-
lampe à cathode creuse au nickel.
généiser .
NOTE - II n’est pas possible pour certains instruments d’obtenir une
sensibilité suffisante à la longueur d’onde de 352,5 nm pour les con-
4.4.2 Solution étalon, correspondant à 40 mg de Ni par litre.
centrations faibles de nickel au bas du domaine d’application et, dans
ce cas, la longueur d’onde de 232,0 nm doit être utilisée.
Transvaser 10,O ml de la solution mère (4.4.1) dans une fiole
jaugée de 250 ml, compléter au volume et homogénéiser.
À la longueur d’onde de 352,5 nm, le taux du signal par rapport au bruit
est plus fort qu’à la longueur de 232,0 nm. En général, l’utilisation de la
1 ml de cette solution étalon correspond à 40 pg de Ni.
raie de 352,5 nm donnera une meilleure reproductibilité.
Préparer cette solution étalon au moment de l’emploi.
4 Réactifs
5 Appareillage
Au cours de l’analyse, sauf avis contraire, utiliser uniquement
des réactifs de qualité analytique reconnue et ayant une teneur
Matériel courant de laboratoire, et
en nickel très pauvre, et uniquement de l’eau distillée ou de
l’eau de pureté équivalente.
5.1 Spectromètre d’absorption atomique
Si possible, utiliser uniquement de l’eau distillée récemment
Lampe à cathode creuse au nickel; approvisionnement de l’air
préparée ou de l’eau déionisée.
et de l’acétylène suffisamment pur afin de fournir une flamme
régulière pauvre en combustible, exempte d’eau et d’huile, et
exempte de nickel.
4.1 Fer de haute pureté, teneur en nickel < 0,0005 % (mlm).
ISO 49404985 (F)
L’expansion d’échelle peut être utilisée jusqu’à ce qu’un bruit
Le spectromètre d’absorption atomique utilisé conviendra si la
observé soit plus grand que l’erreur de la lecture et il est recom-
limite de détection et la concentration caractéristique coïnci-
mandé dans tous les cas pour I’absorbance au-dessous de 0,l.
dent raisonnablement avec les valeurs indiquées par le fabricant
Si l’expansion d’échelle doit être utilisée et l’instrument ne peut
après optimisation conformément à 7.3.4 et s’il répond aux cri-
pas donner la lecture de la valeur du coefficient de l’expansion
tères de fidélité donnés en 5.1.1.
d’échelle, la valeur peut être calculée par le mesurage de la
solution appropriée avec ou sans l’expansion d’échelle et par la
5.1 .l Fidélité minimale division simple du signal observé.
Calculer l’écart-type de 10 mesurages de I’absorbance de la
solution d’étalonnage la plus concentrée. L’écart-type ne doit
pas excéder 1,O % d’absorbance moyenne.
6 Échantillonnage
Calculer l’écart-type de 10 mesurages de I’absorbance de la
Effectuer l’échantillonnage conformément aux spécifications
solution d’étalonnage la moins concentrée (excepté la solution
de I’ISO/R 377 ou des normes nationales appropriées relatives
d’étalonnage correspondant au terme zéro). L’écart-type ne
aux fontes.
doit pas excéder 0,5 % de I’absorbance moyenne de la solution
d’étalonnage la plus concentrée.
II est également désirable que l’instrument soit conforme aux
spécifications supplémentaires données en 5.1.1.1 à 5.1.1.3.
7 Mode opératoire
- Les vapeurs d’acide perchlorique
AVERTISSEMENT
5.1.1.1 Concentration caractéristique
peuvent produire des explosions en présence d’ammo-
niac, de vapeurs nitreuses ou de matières organiques en
La concentration caractéristique pour le nickel dans une
général.
matrice similaire à la solution de prise d’essai finale doit être
meilleure que 050 Kg de Ni par millilitre pour 352,5 nm de lon-
S’assurer que le système de pulvérisation et le système de drai-
gueur d’onde, et que 0,lO pg de Ni par millilitre pour 232,0 nm.
nage sont lavés de facon à être exempts d’acide perchlorique
après avoir été utilisés.
5.1 .1.2 Limite de détection
NOTE - Toutes les verreries doivent d’abord être lavées dans l’acide
chlorhydrique (Q 1,19 g/ml environ, dilué 1 + 11, puis dans de l’eau.
Elle est définie comme le double de l’écart-type de 10 mesura-
La quantité de nickel présent dans les béchers et les fioles peut être
ges de I’absorbance de la solution contenant l’élément appro-
vérifiée par la mesure de I’absorbance de l’eau distillée transvasée dans
prié au niveau de concentration choisie afin de donner une la verrerie après lavage par l’acide.
absorbante juste au-dessus du terme zéro.
La limite de détection du nickel dans la matrice similaire à la
7.1 Prise d’essai
solution de prise d’essai finale doit être meilleure que 0,30 pg
de Ni par millilitre pour 352,5 nm de longueur d’onde, et que
Peser, à 0,001 g près, environ 1 g de l’échantillon pour essai.
0,15 pg de Ni par millilitre pour 232,0 nm.
7.2 Essai à blanc
5.1.1.3 Linéarité de la courbe
La pente de la courbe d’étalonnage correspondant aux 20 %
Effectuer en parallèle avec le dosage et en suivant le même
supérieurs du domaine de concentration (exprimée en variation mode opératoire, un essai blanc, en employant les mêmes
d’absorbance) ne doit pas être inférieure à 0,7 fois la valeur de
quantités de tous les réactifs comprenant du fer (4.1).
la pente correspondant aux 20 % inférieurs du domaine de con-
centration (exprimée en variation d’absorbance), la détermina-
tion étant effectuée de la même manière.
7.3 Dosage
Pour les instruments d’étalonnage automatique employant
deux ou plus de deux étalons, il faut que les exigences susmen-
Préparation de la solution d’essai
7.3.1
tionnées pour la linéabilité de la courbe soient remplies avant
une analyse à l’aide d’une lecture de I’absorbance.
Placer la prise d’essai (7.1) dans un bécher de 250 ml. Ajouter,
par petites portions, 15 ml de mélange d’acide nitrique-acide
perchlorique (4.3), couvrir le bécher d’un verre de montre et
chauffer jusqu’à cessation de réaction. Évaporer jusqu’à émis-
5.2 Appareil auxiliaire
sion abondante de fumées blanches perchloriques. Continuer
l’émission de fumées pendant 1 min à une température telle
II est recommandé d’utiliser un enregistreur à bande ou un dis-
que le reflux stable de fumées blanches perchloriques soit
positif à lecture numérique, ou les deux, pour mesurer ces critè-
maintenu sur les parois du bécher.
res en 5.1 .l et pour toutes les autres mesures.
ISO 4940-1985 (FI
7.3.3 Réglage du spectromètre d’absorption atomique
NOTE T Dans le cas d’échantillons qui ne sont pas attaqués facilement
.
par le mélange d’acide nitrique-acide perchlorique (4.31, dissoudre Voir tableau 1.
d’abord dans 10 ml de mélange d’acide chlorhydrique-acide nitrique
(4.2) avant d’ajouter 15 ml de mélange d’acide nitrique-acide perchlo-
Tableau 1
rique (4.3)
Cathode creuse au nickel
Type de lampe
Laisser refroidir, ajouter 25 ml d’eau et chauffer doucement
pour dissoudre les sels. Refroidir de nouveau et transvaser
352,5 ou 232,0 nm
Longueur d’onde
quantitativement dans une fiole jaugée de 100 ml. Compléter
au volume et homogénéiser.
Flamme Flamme légèrement oxydante en air
et en acétylène réglée pour la réponse
Filtrer par décantation sur un papier filtre moyen sec afin maximale de nickel
d’enlever tous les résidus ou tous les précipités, par exemple,
graphite, silice ou acide tungstique et recevoir le filtrat dans un Courant électrique Suivre les recommandations
de lampe du fabricant
bécher sec, après avoir rejeté les premières fractions.
Largeur de la bande Suivre les recommandations
Si la teneur en nickel prévue de l’échantillon d’essai est supé-
passante du fabricant
rieure à 0,l % (mlm), la solution doit être diluée comme suit:
En l’absence de recommandations, sur la largeur de bande pas-
Transvaser 20,O ml de la solution dans une fiole jaugée de
100 ml, compléter au volume et homogénéiser. sante, les indications suivantes sont recommandées :
- largeur de la bande passante de 0,2 à
nickel 352,5 nm
NOTE - Si la solution doit être diluée pour obtenir la solution d’essai,
la solution d’essai à blanc (7.2) doit être diluée de la même manière. 0,4 nm
nickel 232,0 nm - largeur de la bande passante de 0,15 à
7.3.2 Préparation des solutions d’étalonnage
0.25 nm
Placer 10 + 0,Ol g de fer (4.1) dans un bécher de 800 ml.
NOTE - Les recommandations du fabricant doivent être suivies préci-
Ajouter 100 ml de mélange d’acide chlorhydrique-acide nitrique
sément et il faut veiller à respecter les points suivants pour la sécurité :
(4.2) et chauffer jusqu’à dissolution.
a) la nature explosive de l’acétylène, et le réglage concernant son .
Lorsque la dissolution est terminée, ajouter 150 ml de mélange
utilisation;
d’acide nitrique-acide perchlorique (4.3) et évaporer jusqu’à
b) le besoin de protéger les yeux de l’opérateur contre les radia-
émission abondante de fumées blanches perchloriques. Conti-
tions ultraviolettes au moyen des lunettes teintées;
nuer l’émission de fumées pendant 1 min à une température
telle que le reflux stable de fumées blanches perchloriques soit
c) le besoin de tenir la tête du brûleur propre des dépôts causés
maintenu sur les parois du bécher.
de sels perchloriques, etc. Un brûleur encrassé peut produire des
retours de flamme;
Laisser refroidir, ajouter 100 ml d’eau et chauffer doucement
afin de dissoudre les sels. Refroidir de nouveau et transvaser
d) s’assurer que le siphon est rempli d’eau.
quantitativement la solution dans une fiole jaugée de 250 ml.
Compléter au volume et homogénéiser.
7.3.4 Optimisation des réglages du spectromètre
7.3.2.1 Teneur en nickel < 0,l % (mlm)
d’absorption atomique
Transvaser une série des aliquotes de 25,0 ml de la solution de
Suivre les instructions du fabricant pour la préparation de
fer (7.3.2) dans les fioles jaugées de 100 ml. À l’aide d’une
l’appareil à utiliser.
pipette ou d’une burette, ajouter respectivement dans les fioles
0 (terme zéro); 2,5; 5,0; 10,O; 15,0; 20,O et 25,0 ml de la solu-
Lorsque le courant électrique, la lampe, la longueur d’onde et le
tion étalon de nickel (4.4.2). Compléter au volume et homo-
débit de gaz ont été réglés et que le brûleur a été allumé, pulvé-
généiser.
riser de l’eau jusqu’à ce que l’indication soit stabilisée.
Régler la valeur d’absorbance au terme zéro (7.3.2.1 ou 7.3.2.2).
7.3.2.2 Teneur en nickel 0,l à 0,5 % (mlm)
Régler l’amortissement ou le temps d’intégration, afin d’obtenir
Transvaser une série des aliquotes de 5,0 ml de la solution de
un signal suffisamment régulier pour satisfaire à l’exigence de la
fer (7.3.2) dans les fioles jaugées de 100 ml. À l’aide d’une
fidélité (5.1.1).
pipette ou d’une burette, ajouter respectivement dans les
fioles, 0 (terme zéro); 2,5; 5,0; 10,O; 15,0; 20,O et 25,0 ml de la
Ajuster la flamme pour être légèrement oxydante et la hauteur
solution étalon de nickel (4.4.2). Compléter au volume et
du brûleur pour être 1 cm environ au-dessous du parcours de la
homogénéiser.
.
lumière. En pulvérisant alternativement la solution du point
haut de l’étalonnage et la solution d’étalonnage correspondant
NOTE - 1 ml de la solution é
...
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Aciers et fontes - DosaGe du nickel - Méthode par
spectrométrie d’absorption atomique dans la flamme
Steel and cast iron - Determina tion of nickel content - Flame a tomic absorption spec trame trie me thod
Première édition - 1985-12-15
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Descripteurs : acier, fonte, analyse chimique, dosage, nickel, méthode d’absorption atomique.
Prix basé sur 7 pages
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 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 gouverne-
mentales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis
aux comités membres pour approbation, avant leur acceptation comme Normes inter-
nationales par le Conseil de I’ISO. Les Normes internationales sont approuvées confor-
mément aux procédures de I’ISO qui requièrent l’approbation de 75 % au moins des
comités membres votants.
La Norme internationale ISO 4940 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 17,
Acier
L’attention des utilisateurs est attirée sur le fait que toutes les Normes internationales
sont de temps en temps soumises à révision et que toute référence faite à une autre
Norme internationale dans le présent document implique qu’il s’agit, sauf indication
contraire, de la dernière édition.
0 Organisation internationale de normalisation, 1985 l
Imprimé en Suisse
ISO 4940-1985 (F)
NORME INTERNATIONALE
Aciers et fontes - Dosage du nickel - Méthode par
spectrométrie d’absorption atomique dans la flamme
4.2 Mélange d’acide chlorhydrique-acide nitrique.
1 Objet et domaine d’application
Mélanger trois volumes d’acide chlorhydrique (Q 1,19 g/ml
La présente Norme internationale spécifie une méthode de
environ), un volume d’acide nitrique (Q 140 g/ml environ) et
dosage par spectrométrie d’absorption atomique dans la
deux volumes d’eau.
flamme, du nickel dans les aciers et les fontes.
Préparer ce mélange au moment de l’emploi.
La méthode est applicable aux teneurs en nickel comprises
entre 0,002 et 0,5 % (mlm).
4.3 Mélange d’acide nitrique-acide perchlorique.
Mélanger 100 ml d’acide nitrique (Q 140 g/ml environ) avec
2 Référence
800 ml d’acide perchlorique (- 154 g/ml environ). Diluer à 1 litre
et homogénéiser.
ISOIR 377, Prélèvement et préparation des échantillons et des
éprouvettes pour l’acier corroyé.
NOTE - L’acide perchlorique (Q 1,67 g/ml environ) peut être égale-
ment utilisé. 100 ml d’acide perchlorique (0 154 g/ml environ) équiva-
lent à 79 ml d’acide perchlorique (Q 1,67 g/ml environ).
3 Principe
4.4 Nickel, solution étalon.
Mise en solution d’une prise d’essai dans un mélange d’acides
4.4.1 Solution mère, correspondant à 1 g de Ni par litre.
appropriés, suivie d’une évaporation jusqu’à fumées perchlo-
riques.
Peser à 0,000 1 g près, 0,500 0 g de nickel de haute pureté
[ > 99,9 % (mlm) pur], et dissoudre dans 25 ml d’acide nitri-
Pulvérisation de la solution dans une flamme air-acétylène.
que (Q 140 g/ml environ, dilué 1 + 1). Faire bouillir pour élimi-
Mesurage spectrométrique d’absorption atomique à la lon-
ner les fumées nitreuses. Refroidir et transvaser cette solution
gueur d’onde de 352,5 nm de la raie spectrale émise par la
dans une fiole jaugée de 500 ml, compléter au volume et homo-
lampe à cathode creuse au nickel.
généiser .
NOTE - II n’est pas possible pour certains instruments d’obtenir une
sensibilité suffisante à la longueur d’onde de 352,5 nm pour les con-
4.4.2 Solution étalon, correspondant à 40 mg de Ni par litre.
centrations faibles de nickel au bas du domaine d’application et, dans
ce cas, la longueur d’onde de 232,0 nm doit être utilisée.
Transvaser 10,O ml de la solution mère (4.4.1) dans une fiole
jaugée de 250 ml, compléter au volume et homogénéiser.
À la longueur d’onde de 352,5 nm, le taux du signal par rapport au bruit
est plus fort qu’à la longueur de 232,0 nm. En général, l’utilisation de la
1 ml de cette solution étalon correspond à 40 pg de Ni.
raie de 352,5 nm donnera une meilleure reproductibilité.
Préparer cette solution étalon au moment de l’emploi.
4 Réactifs
5 Appareillage
Au cours de l’analyse, sauf avis contraire, utiliser uniquement
des réactifs de qualité analytique reconnue et ayant une teneur
Matériel courant de laboratoire, et
en nickel très pauvre, et uniquement de l’eau distillée ou de
l’eau de pureté équivalente.
5.1 Spectromètre d’absorption atomique
Si possible, utiliser uniquement de l’eau distillée récemment
Lampe à cathode creuse au nickel; approvisionnement de l’air
préparée ou de l’eau déionisée.
et de l’acétylène suffisamment pur afin de fournir une flamme
régulière pauvre en combustible, exempte d’eau et d’huile, et
exempte de nickel.
4.1 Fer de haute pureté, teneur en nickel < 0,0005 % (mlm).
ISO 49404985 (F)
L’expansion d’échelle peut être utilisée jusqu’à ce qu’un bruit
Le spectromètre d’absorption atomique utilisé conviendra si la
observé soit plus grand que l’erreur de la lecture et il est recom-
limite de détection et la concentration caractéristique coïnci-
mandé dans tous les cas pour I’absorbance au-dessous de 0,l.
dent raisonnablement avec les valeurs indiquées par le fabricant
Si l’expansion d’échelle doit être utilisée et l’instrument ne peut
après optimisation conformément à 7.3.4 et s’il répond aux cri-
pas donner la lecture de la valeur du coefficient de l’expansion
tères de fidélité donnés en 5.1.1.
d’échelle, la valeur peut être calculée par le mesurage de la
solution appropriée avec ou sans l’expansion d’échelle et par la
5.1 .l Fidélité minimale division simple du signal observé.
Calculer l’écart-type de 10 mesurages de I’absorbance de la
solution d’étalonnage la plus concentrée. L’écart-type ne doit
pas excéder 1,O % d’absorbance moyenne.
6 Échantillonnage
Calculer l’écart-type de 10 mesurages de I’absorbance de la
Effectuer l’échantillonnage conformément aux spécifications
solution d’étalonnage la moins concentrée (excepté la solution
de I’ISO/R 377 ou des normes nationales appropriées relatives
d’étalonnage correspondant au terme zéro). L’écart-type ne
aux fontes.
doit pas excéder 0,5 % de I’absorbance moyenne de la solution
d’étalonnage la plus concentrée.
II est également désirable que l’instrument soit conforme aux
spécifications supplémentaires données en 5.1.1.1 à 5.1.1.3.
7 Mode opératoire
- Les vapeurs d’acide perchlorique
AVERTISSEMENT
5.1.1.1 Concentration caractéristique
peuvent produire des explosions en présence d’ammo-
niac, de vapeurs nitreuses ou de matières organiques en
La concentration caractéristique pour le nickel dans une
général.
matrice similaire à la solution de prise d’essai finale doit être
meilleure que 050 Kg de Ni par millilitre pour 352,5 nm de lon-
S’assurer que le système de pulvérisation et le système de drai-
gueur d’onde, et que 0,lO pg de Ni par millilitre pour 232,0 nm.
nage sont lavés de facon à être exempts d’acide perchlorique
après avoir été utilisés.
5.1 .1.2 Limite de détection
NOTE - Toutes les verreries doivent d’abord être lavées dans l’acide
chlorhydrique (Q 1,19 g/ml environ, dilué 1 + 11, puis dans de l’eau.
Elle est définie comme le double de l’écart-type de 10 mesura-
La quantité de nickel présent dans les béchers et les fioles peut être
ges de I’absorbance de la solution contenant l’élément appro-
vérifiée par la mesure de I’absorbance de l’eau distillée transvasée dans
prié au niveau de concentration choisie afin de donner une la verrerie après lavage par l’acide.
absorbante juste au-dessus du terme zéro.
La limite de détection du nickel dans la matrice similaire à la
7.1 Prise d’essai
solution de prise d’essai finale doit être meilleure que 0,30 pg
de Ni par millilitre pour 352,5 nm de longueur d’onde, et que
Peser, à 0,001 g près, environ 1 g de l’échantillon pour essai.
0,15 pg de Ni par millilitre pour 232,0 nm.
7.2 Essai à blanc
5.1.1.3 Linéarité de la courbe
La pente de la courbe d’étalonnage correspondant aux 20 %
Effectuer en parallèle avec le dosage et en suivant le même
supérieurs du domaine de concentration (exprimée en variation mode opératoire, un essai blanc, en employant les mêmes
d’absorbance) ne doit pas être inférieure à 0,7 fois la valeur de
quantités de tous les réactifs comprenant du fer (4.1).
la pente correspondant aux 20 % inférieurs du domaine de con-
centration (exprimée en variation d’absorbance), la détermina-
tion étant effectuée de la même manière.
7.3 Dosage
Pour les instruments d’étalonnage automatique employant
deux ou plus de deux étalons, il faut que les exigences susmen-
Préparation de la solution d’essai
7.3.1
tionnées pour la linéabilité de la courbe soient remplies avant
une analyse à l’aide d’une lecture de I’absorbance.
Placer la prise d’essai (7.1) dans un bécher de 250 ml. Ajouter,
par petites portions, 15 ml de mélange d’acide nitrique-acide
perchlorique (4.3), couvrir le bécher d’un verre de montre et
chauffer jusqu’à cessation de réaction. Évaporer jusqu’à émis-
5.2 Appareil auxiliaire
sion abondante de fumées blanches perchloriques. Continuer
l’émission de fumées pendant 1 min à une température telle
II est recommandé d’utiliser un enregistreur à bande ou un dis-
que le reflux stable de fumées blanches perchloriques soit
positif à lecture numérique, ou les deux, pour mesurer ces critè-
maintenu sur les parois du bécher.
res en 5.1 .l et pour toutes les autres mesures.
ISO 4940-1985 (FI
7.3.3 Réglage du spectromètre d’absorption atomique
NOTE T Dans le cas d’échantillons qui ne sont pas attaqués facilement
.
par le mélange d’acide nitrique-acide perchlorique (4.31, dissoudre Voir tableau 1.
d’abord dans 10 ml de mélange d’acide chlorhydrique-acide nitrique
(4.2) avant d’ajouter 15 ml de mélange d’acide nitrique-acide perchlo-
Tableau 1
rique (4.3)
Cathode creuse au nickel
Type de lampe
Laisser refroidir, ajouter 25 ml d’eau et chauffer doucement
pour dissoudre les sels. Refroidir de nouveau et transvaser
352,5 ou 232,0 nm
Longueur d’onde
quantitativement dans une fiole jaugée de 100 ml. Compléter
au volume et homogénéiser.
Flamme Flamme légèrement oxydante en air
et en acétylène réglée pour la réponse
Filtrer par décantation sur un papier filtre moyen sec afin maximale de nickel
d’enlever tous les résidus ou tous les précipités, par exemple,
graphite, silice ou acide tungstique et recevoir le filtrat dans un Courant électrique Suivre les recommandations
de lampe du fabricant
bécher sec, après avoir rejeté les premières fractions.
Largeur de la bande Suivre les recommandations
Si la teneur en nickel prévue de l’échantillon d’essai est supé-
passante du fabricant
rieure à 0,l % (mlm), la solution doit être diluée comme suit:
En l’absence de recommandations, sur la largeur de bande pas-
Transvaser 20,O ml de la solution dans une fiole jaugée de
100 ml, compléter au volume et homogénéiser. sante, les indications suivantes sont recommandées :
- largeur de la bande passante de 0,2 à
nickel 352,5 nm
NOTE - Si la solution doit être diluée pour obtenir la solution d’essai,
la solution d’essai à blanc (7.2) doit être diluée de la même manière. 0,4 nm
nickel 232,0 nm - largeur de la bande passante de 0,15 à
7.3.2 Préparation des solutions d’étalonnage
0.25 nm
Placer 10 + 0,Ol g de fer (4.1) dans un bécher de 800 ml.
NOTE - Les recommandations du fabricant doivent être suivies préci-
Ajouter 100 ml de mélange d’acide chlorhydrique-acide nitrique
sément et il faut veiller à respecter les points suivants pour la sécurité :
(4.2) et chauffer jusqu’à dissolution.
a) la nature explosive de l’acétylène, et le réglage concernant son .
Lorsque la dissolution est terminée, ajouter 150 ml de mélange
utilisation;
d’acide nitrique-acide perchlorique (4.3) et évaporer jusqu’à
b) le besoin de protéger les yeux de l’opérateur contre les radia-
émission abondante de fumées blanches perchloriques. Conti-
tions ultraviolettes au moyen des lunettes teintées;
nuer l’émission de fumées pendant 1 min à une température
telle que le reflux stable de fumées blanches perchloriques soit
c) le besoin de tenir la tête du brûleur propre des dépôts causés
maintenu sur les parois du bécher.
de sels perchloriques, etc. Un brûleur encrassé peut produire des
retours de flamme;
Laisser refroidir, ajouter 100 ml d’eau et chauffer doucement
afin de dissoudre les sels. Refroidir de nouveau et transvaser
d) s’assurer que le siphon est rempli d’eau.
quantitativement la solution dans une fiole jaugée de 250 ml.
Compléter au volume et homogénéiser.
7.3.4 Optimisation des réglages du spectromètre
7.3.2.1 Teneur en nickel < 0,l % (mlm)
d’absorption atomique
Transvaser une série des aliquotes de 25,0 ml de la solution de
Suivre les instructions du fabricant pour la préparation de
fer (7.3.2) dans les fioles jaugées de 100 ml. À l’aide d’une
l’appareil à utiliser.
pipette ou d’une burette, ajouter respectivement dans les fioles
0 (terme zéro); 2,5; 5,0; 10,O; 15,0; 20,O et 25,0 ml de la solu-
Lorsque le courant électrique, la lampe, la longueur d’onde et le
tion étalon de nickel (4.4.2). Compléter au volume et homo-
débit de gaz ont été réglés et que le brûleur a été allumé, pulvé-
généiser.
riser de l’eau jusqu’à ce que l’indication soit stabilisée.
Régler la valeur d’absorbance au terme zéro (7.3.2.1 ou 7.3.2.2).
7.3.2.2 Teneur en nickel 0,l à 0,5 % (mlm)
Régler l’amortissement ou le temps d’intégration, afin d’obtenir
Transvaser une série des aliquotes de 5,0 ml de la solution de
un signal suffisamment régulier pour satisfaire à l’exigence de la
fer (7.3.2) dans les fioles jaugées de 100 ml. À l’aide d’une
fidélité (5.1.1).
pipette ou d’une burette, ajouter respectivement dans les
fioles, 0 (terme zéro); 2,5; 5,0; 10,O; 15,0; 20,O et 25,0 ml de la
Ajuster la flamme pour être légèrement oxydante et la hauteur
solution étalon de nickel (4.4.2). Compléter au volume et
du brûleur pour être 1 cm environ au-dessous du parcours de la
homogénéiser.
.
lumière. En pulvérisant alternativement la solution du point
haut de l’étalonnage et la solution d’étalonnage correspondant
NOTE - 1 ml de la solution é
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.