Steel -- Determination of calcium content by flame atomic absorption spectrometry

The principle of the method specified is dissolving a test portion in hydrochloric and nitric acids, fusing the acid-insoluble residue with sodium carbonate, adding potassium chloride/lanthanum nitrate solution as a spectrochemical buffer, spraying the solution into a dinitrogen monoxide-acetylen flame, and spectrometrically measuring the atomic absorption of the 422,7 nm spectral line emitted by a calcium hollow cathode lamp. The method is applicable to calcium contents betwen 0,0005 % (m/m) and 0,005 % (m/m).

Aciers -- Dosage du calcium par spectrométrie d'absorption atomique dans la flamme

General Information

Status
Published
Publication Date
02-Feb-1994
Current Stage
9020 - International Standard under periodical review
Start Date
15-Jul-2021
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ISO 10697-2:1994 - Steel -- Determination of calcium content by flame atomic absorption spectrometry
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ISO 10697-2:1994 - Aciers -- Dosage du calcium par spectrométrie d'absorption atomique dans la flamme
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Standards Content (sample)

ISO
INTERNATIONAL
10697-2
STANDARD
First edition
1994-02-01
Steel - Determination of Calcium content
by flame atomic absorption
spectrometry -
Part 2:
Determination of total Calcium content
- Dosage du Calcium par spectrom&rie d ’absorption atomique
Aciers
dans Ia flamme -
Partie 2: Dosage du Calcium total
Reference number
ISO 10697-2: 1994(E)
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 10697=2:1994(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
(1 EC) 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 10697-2 was prepared by Technical Committee
lSO/TC 17, Stee/, Subcommittee SC 1, Methods of determination of
Chemical composition.
ISO 10697 consists of the following Parts, under the general title
Steel - Determination of Calcium con ten t by flame a tomic absorption
spectrometry:
- Part 1: Determination of acid-soluble Calcium tonten t
- Part 2: Determination of total Calcium content
Annex A forms an integral part of this part of ISO 10697. Annexes B and
C are for information only.
0 ISO 1994

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.
International Organization for Standardization
Case Postale 56 l CH-l 211 Geneve 20 l Switzerland
Printed in Switzerland
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 10697=2:1994(E)
INTERNATIONAL STANDARD 0 ISO
Steel - Determination of Calcium content by flame
atomic absorption spectrometry -
Part 2:
Determination of total Calcium content
ISO 3696: 1987, Water for analytical laboratory use -
1 Scope
Specifica tion and test me thods.
This part of ISO 10697 specifies a flame atomic ab-
ISO 5725:1986, Precision of test methods - Deter-
sorption spectrometric method for the determination
mina tion o f repeatability and reproducibility for a
of the total Calcium content in steel.
Standard test method by inter-laboratory tests.
The method is applicable to Calcium contents be-
tween 0,000 5 % (m/m) and 0,005 % (m/m).
3 Principle
Dissolution of a test Portion in hydrochloric and nitric
acids.
2 Normative references
Fusion of the acid-insoluble residue with sodium
carbonate.
The following Standards contain provisions which,

through reference in this text, constitute provisions Addition of potassium chloride/lanthanum nitrate sol-

of this part of ISO 10697. At the time of publication, ution as a spectrochemical buffer.

the editions indicated were valid. All Standards are
Spraying of the Solution into a dinitrogen monoxide-
subject to revision, and Parties to agreements based
acetylene flame.
on this part of ISO 10697 are encouraged to investi-
gate the possibility of applying the most recent edi-
Spectrometric measurement of the atomic absorption
tions of the Standards indicated below. Members of
of the 422,7 nm spectral line emitted by a Calcium
IEC and ISO maintain registers of currently valid In-
hollow cathode lamp.
ternational Standards.
ISO 377-2: 1989, Selection and preparation of samples
4 Reagents
and test pieces of wrought steels - Part 2: Samples
for the determination of the Chemical composition.
During the analysis, unless otherwise stated, use only
reagents of recognized analytical grade having very
ISO 385-1:1984, Laboratory glassware - Burettes -
low Calcium contents and only grade 2 water as
Part 1: General requirements.
specified in ISO 3696.
ISO 648: 1977, Laboratory glassware - One-mark
4.1 Pure iron, containing less than 0,000 1 % (m/m)
pipettes.
Calcium.
ISO 1042:1983, Laboratory glassware - One-mark
volume tric flasks. 4.2 Sodium carbonate, anhydrous, super pure.
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0 ISO
ISO 1069792:1994(E)
ante with ISO 385-1, ISO 648 or ISO 1042, as appro-
4.3 Suitable solvent, for example acetone 0r
dichloromethane. priate.
Ordinary laboratory apparatus, and
4.4 Hydrochlorit acid, p about 1 ,19 g/ml.
5.1 Filter media, 0,22 Pm pore size, 47 mm diam-
4.5 Hydrochlorit acid, p about 1 ,19 g/ml, diluted
eter cellulose-acetate filter.
1 +l.
4.6 Hydrochlorit acid, p about 1 ,19 g/ml, diluted
5.2 Suction apparatus, i.e. a clean empty flask
1 +2.
placed between the suction device and filtering flask
to prevent any back suction and contamination.
4.7 Nitrit acid, p about 1,40 g/ml.
5.3 Platinum crucible, of capacity 25 ml.
4.8 Perchlorit acid, p about 1,54 g/ml.
5.4 Muffle furnace, capable of being maintained at
4.9 Hydrofluoric acid, p about 1 ,15 g/ml.
between 500 “C and 800 “C.
4.10 Potassium chloride/lanthanum nitrate, sol-
5.5 Atomic absorption spectrometer, equipped
ution.
with a Calcium hollow cathode lamp and supplied with
Dissolve 95,34 g of potassium chloride (KCI) and
dinitrogen monoxide and acetylene sufficiently pure
62,35 g of lanthanum nitrate hexahydrate
to give a steady clear fuel-lean flame, free from water
[La(N0&.6H,O] in water, dilute to 1 000 ml and mix.
and Oil, and free from Calcium.
The atomic absorption spectrometer used will be sat-
4.11 Calcium, Standard solutions.
isfactory if, after optimization according to 7.3.6, the
limit of detection and characteristic concentration are
4.11.1 Stock Solution, corresponding to 100 mg of
in reasonable agreement with the values given by the
Ca per litre.
manufacturer and if it meets the precision criteria
given in 5.5.1 to 5.5.3.
Dry several grams of Calcium carbonate [purity
> 99,5 % (m/m)] in an air oven et 100 “C for at least
lt is also desirable that the instrument should conform
1 h and cool to room temperature in a desiccator.
to the additional performante requirements given in
Weigh 0,249 7 g of the dried product into a 400 ml
5.5.4.
beaker, cover with a watch-glass and add 5 ml of
hydrochloric acid (4.5) to dissolve. Cool and transfer
5.5.1 Minimum precision (see A.l)
the Solution to a 1 000 ml one-mark volumetric flask,
dilute to the mark with water and mix.
Calculate the Standard deviation of 10 measurements
of the absorbance of the most concentrated cali-
1 ml of this stock Solution contains 100 pg of Ca.
bration Solution. The Standard deviation shall not ex-
ceed 1,5 % of the mean absorbance.
4.11.2 Standard Solution, corresponding to 10 mg
of Ca per litre.
Calculate the Standard deviation of 10 measurements
of the absorbance of the least concentr ,ated calibration
Transfer 10,O mf of the stock Solution (4.11 .l) into a
Solution (excluding the Zero member) . The Standard
100 ml one-mark volumetric flask and add 5 ml of
deviation shall not exceed 0,5 % of the mean
hydrochloric acid (p about IJ 9 g/ml, diluted 1 + IO).
absorbance of the most concentrated calibration sol-
Dilute to the mark with water and mix.
ution.
Prepare this Standard Solution immediately before
use.
5.5.2 Limit of detection (see A.2)
1 ml of this Standard Solution contains 10 pg of Ca.
This is defined as twice the Standard deviation of 10
measurements of the absorbance of a Solution con-
taining the appropriate element at a concentration
5 Apparatus
level selected to give an absorbance just above that
All volumetric glassware shall be class A, in accord- of the zero member.
---------------------- Page: 4 ----------------------

The limit of detection of Calcium in a matrix similar to For each series of blank, calibration and samples, all

the final test Portion shall be better than 0,02 pg of reagents, including water, shall be from the same

Ca per millilitre. batch.
5.5.3 Graph linearity (see A.3)
7.1 Test Portion
The slope of the calibration graph covering the top
Wash the test Sample in a suitable solvent (4.3) and
20 % of the concentration range (expressed as a
dry
Change in absorbance) shall not be less than 0,7 times
the value of the slope for the bottom 20 % of the
Weigh, to the nearest 0,001 g, approximately 2,0 g
concentration range (expressed as a Change in
of the test Sample.
absorbance) determined in the same way.
7.2 Blank test (see clause 9)
For instruments with automatic calibration using two
or more Standards, it shall be established Prior to the
In parallel with the determination and following the
analysis, by obtaining absorbance readings, that the
same procedure, carry out a blank test using the same
above requirements for graph linearity are fulfilled.
quantities of all the reagents used for the test Portion.
5.5.4 Characteristic concentration (see A.4)
7.3 Determination
The characteristic concentration of Calcium in a matrix
similar to the final test Portion Solution shall be better
7.3.1 Preparation of the test Solution
than 0,05 pg of Ca per millilitre.
Place the test Portion (7.1) in a 400 ml beaker. Add
5.6 Ancillary equipment
20 ml of hydrochloric acid (4.5), cover the beaker with
a watch-glass and heat gently until solvent action
A Strip Chart recorder and/or digital readout device is
ceases. Add 2 ml of nitric acid (4.7). Simmer the sol-
recommended to evaluate the criteria of 5.5 and for
ution for 5 min to remove oxides of nitrogen.
all subsequent measurements.
7.3.2 Filtration of the test Solution
Scale expansion tan be used until the noise observed
is greater than the readout error and is always rec-
After placing a filter (5.1) in the suction apparatus
ommended for absorbances below 0,l. If scale ex-
(5.2) and flask, wash several times with warm
pansion has to be used and the instrument does not
hydrochloric acid (4.6) and then warm water. Discard
have the means to read the value of the scale expan-
the washings from the flask Prior to filtration. Place a
sion factor, the value tan be calculated by measuring
clean empty flask (see 5.2) between the suction de-
the absorbances of a suitable Solution with and with-
vice and the filtering flask, to prevent any back suction
out scale expansion and using the ratio of the Signals
and contamination.
obtained.
Filter the warm Solution (below about 75 “C) through
6 Sampling
the filter (5.1) using the suction apparatus (5.2) and
collect the filtrate in a clean flask. Rinse the beaker
Carry out sampling in accordance with ISO 377-2 or
with a small volume of water. Remove adherent par-
appropriate national Standards for steel.
ticles with a clean rubber-tipped rod and transfer to
the filter by rinsing with small volumes of water.
7 Procedure Wash the beaker and filter several times with a small
volume of water.
WARNING - Perchlorit acid vapour may Cause
Reserve the filtrate as the main solution.
explosions in the presence of ammonia, nitrous
fumes or organic matter in general.
7.3.3 Treatment of the insoluble residue
All glassware shall first be washed in hydrochloric acid

(4.5), then in water. The Calcium contamination from Transfer the filter, after cautiously folding, into a

the glassware tan be checked by measuring the ab- platinum crucible (5.3). Ignite the platinum crucible

sorption of water introduced into the glassware after containing the filter and residue in the muffle furnace

washing with acid. If Calcium contamination is pres-
(5.4) at 550 “C until all carbonaceous matter is re-
ent, the glassware is unsuitable and should be re-
moved, and then ignite in the muffle furnace at
placed.
800 “C for 20 min. Allow the crucible to cool. Moisten
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 10697=2:1994(E)

the residue with 2 to 3 drops of perchloric acid (4.8). 7.3.6 Optimizing the atomic absorption

Add 2 ml of hydrofluoric acid (4.9), and heat gently to spectrometer settings
dryness to remove Silicon dioxide and perchloric acid.
Allow the crucible to cool.
Follow the manufacturer ’s instructions for preparing
the instrument for use.
Add 0,500 g of sodium carbonate (4.2). Heat the
crucible until it is dark red, swirling the crucible and
When the current to the lamp, the wavelength and
fusing the residue. After cooling, add cautiously 5 ml
the flow of gas have been adjusted and the burner lit,
of hydrochloric acid (4.4) and heat gently to dissolve
Spray water until the indication has stabilized.
the fused products. Rinse the crucible with a small
volume of warm water and add the rinsings to the
Set the absorbance value to Zero using water.
main Solution (see 7.3.2).
Cool and transfer the combined Solution at room
Table 2
temperature into a 100 ml one-mark volumetric flask.
Characteristic
Element
Add 10,O ml of potassium chloride/lanthanum nitrate
Solution (4.10). Dilute to the mark with water and mix.
Type of lamp Calcium hollow cathode
Wavelength 422,7 nm

7.3.4 Preparation of the calibration solutions Flame Dinitrogen monoxide-acetylene red-

feather flame
Place 2,00 g + 0,Ol g of the pure iron (4.1) in a series
The height of the red-feather flame shall
of seven 400 ml beakers. Add 20 ml of hydrochloric
be 10 mm to 20 mm adjusted for
...

NORME
ISO
INTERNATIONALE 10697-Z
Première édition
1994-02-01
Aciers - Dosage du calcium par
spectrométrie d’absorption atomique dans
la flamme -
Partie 2:
Dosage du calcium total
Steel - Determination of calcium content by flame atomic absorption
spectrometry -
Part 2: Determina tion of total calcium content
Numéro de référence
ISO 10697-2:1994(F)
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 10697=2:1994(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 confiee aux
comités techniques de I’ISO. Chaque comite membre intéresse par une
etude a le droit de faire partie du comite technique crée a cet effet. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernemen-
tales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO colla-
bore etroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI)
en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptes 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-
mites membres votants.
La Norme internationale ISO 10697-2 a ete élaboree par le comite techni-
que ISO/TC 17, Acier, sous-comite SC 1, M6thodes de détermination de
la composition chimique.
L’ISO 10697 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre gé-
néral Aciers - Dosage du calcium par spectrométrie d’absorption atomi-
que dans la flamme:
- Partie 1: Dosage du calcium soluble dans l’acide
- Partie 2: Dosage du calcium total
L’annexe A fait partie intégrante de la présente partie de I’ISO 10697. Les
annexes B et C sont donnees uniquement a titre d’information.
0 ISO 1994

Droits de reproduction reserves. 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-1 211 Geneve 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 10697-2: 1994(F)
NORME INTERNATIONALE 0 60
- Dosage du calcium par spectrométrie
Aciers
d’absorption atomique dans la flamme -
Partie 2:
Dosage du calcium total
ISO 1042:1983, Verrerie de laboratoire - Fioles jau-
1 Domaine d’application
gées a un trait.
La présente partie de I’ISO 10697 prescrit une me-
ISO 3696: 1987, Eau pour laboratoire a usage analyti-
thode par spectrométrie d’absorption atomique dans
- Spécifica tion et methodes d’essai.
que
la flamme pour le dosage du calcium total dans les
aciers.
ISO 5725:1986, Fidélité des methodes d’essai - De-
termination de la repétabilite et de la reproductibilité
La méthode est applicable aux teneurs en calcium
d’une méthode d’essai normalisée par essais interla-
comprises entre 0,000 5 % (m/m) et 0,005 % (m/m).
bora toires.
3 Principe
2 Références normatives
Mise en solution d’une prise d’essai dans les acides
Les normes suivantes contiennent des dispositions
chlorhydrique et nitrique.
qui, par suite de la réference qui en est faite, consti-
tuent des dispositions valables pour la présente partie
Fusion du residu insoluble dans l’acide du carbonate
de I’ISO 10697. Au moment de la publication, les
de sodium.
éditions indiquées Ataient en vigueur. Toute norme
Addition d’une solution de chlorure de
est sujette à révision et les parties prenantes des ac-
potassium/nitrate de lanthane comme tampon spec-
cords fondes sur la présente partie de I’ISO 10697
trochimique.
sont invitees à rechercher la possibilité d’appliquer les
éditions les plus recentes des normes indiquées ci-
Nebulisation de la solution dans la flamme monoxyde
après. Les membres de la CEI et de I’ISO possèdent
de diazote/acétylène.
le registre des Normes internationales en vigueur à
un moment donne.
Mesurages spectrométriques de l’absorption atomi-
que de la raie spectrale 422,7 nm Amise par une
ISO 377-2: 1989, Prelevement et préparation des
lampe a cathode creuse de calcium.
echan tillons et éprouvettes en aciers corroyes -
Partie 2: Échantillons pour la determination de la
4 Réactifs
composition chimique.
Au cours de l’analyse, sauf spécification contraire,
ISO 385-l :1984, Verrerie de laboratoire - Burettes
utiliser uniquement des réactifs de qualité analytique
- Partie 1: Specifications générales.
reconnue ayant des teneurs en calcium tres faibles

ISO 648:1977, Verrerie de laboratoire - Pipettes a un et de l’eau de qualité 2 comme spécifié dans

trait. I’ISO 3696.
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 10697-2:1994(F) 0 ISO

4.1 Fer pur, contenant moins de 0,000 1 % (m/m) 1 ml de cette solution étalon contient 10 pg de cal-

de calcium. cium.
42 . Carbonate de sodium, anhydre, haute pureté.
5 Appareillage
4.3 Solvant approprie, par exemple acetone ou di-
Toute la verrerie jaugée doit être de classe A, confor-
chlorométhane.
mement a I’ISO 385-1, I’ISO 648 et I’ISO 1042, selon
le cas.
4.4 Acide chlorhydrique, p environ 1,19 g/ml.
Matériel courant de laboratoire, et
4.5 Acide chlorhydrique, p environ 1 ,19 g/ml, dilue
5.1 Filtre de porositd moyenne, en acetate de cel-
1 +l.
lulose, de dimensions des pores 0,22 prn et de dia-
mètre 47 mm.
4.6 Acide chlorhydrique, p environ 1 ,19 g/ml, dilue
1 +2.
5.2 Appareillage de filtration, comportant une fiole
propre vide placée entre le dispositif de vide et le
4.7 Acide nitrique, p environ 1,40 g/ml.
flacon de filtration pour éviter tout retour et toute
contamination.
4.8 Acide perchlorique, p environ 154 g/ml.
5.3 Creusets de platine, de capacité 25 ml.
4.9 Acide fluorhydrique, p environ 1,15 g/ml.
5.4 Four à moufle, permettant d’obtenir des tem-
4.10 Chlorure de potassium/nitrate de lanthane,
pératures comprises entre 500 “C et 800 OC.
solution.
Dissoudre 95,34 g de chlorure de potassium (KCI) et
5.5 Spectromètre d’absorption atomique, équipé
62,35 g de nitrate de lanthane [La(NO,),,GH,O] dans
d’une lampe a cathode creuse de calcium et alimente
l’eau, diluer a 1 000 ml et homogénéiser.
en monoxyde de diazote et acétylène suffisamment
purs pour donner une flamme claire et pauvre en

4.11 Calcium, solutions etalons. combustible, exempte d’eau et d’huile et exempte de

calcium.
4.11.1 Solution mère, correspondant a 100 mg de
Le spectromètre d’absorption atomique utilise sera
Ca par litre.
juge satisfaisant si, après optimisation selon 7.3.6, la
limite de detection et la concentration caractéristique
Secher plusieurs grammes de carbonate de calcium
sont en accord avec les valeurs donnees par le
[pureté 3 99,5 % (m/m)] dans un four à 100 “C pen-
constructeur et si les critères de précision donnes de
dant au moins 1 h et refroidir a température ambiante
5.5.1 a 5.5.3 sont respectes.
dans un dessiccateur. Peser 0,249 7 g du produit sec,
les introduire dans un becher de 400 ml, couvrir avec
II est également souhaitable que l’instrument soit
un verre de montre et ajouter 5 ml d’acide chlorhy-
conforme aux exigences complémentaires donnees
drique (4.5) pour dissoudre. Refroidir et transvaser la
en 5.5.4.
solution dans une fiole jaugée de 1 000 ml, compléter
au volume avec de l’eau et homogénéiser.
5.5.1 Fidélité minimale (voir A.1)
1 ml de cette solution mère contient 100 pg de cal-
Calculer l’écart-type de 10 mesures de I’absorbance
cium.
de la solution d’étalonnage la plus Concentr+e.
L’écart-type ne doit pas dépasser 1,5 % de I’absor-
4.11.2 Solution etalon, correspondant a 10 mg de
bance moyenne.
Ca par litre.
Calculer l’écart-type de 10 mesures de I’absorbance
Introduire 10,O ml de la solution mere (4.11 .l) dans
de la solution d’étalonnage la moins concentrée
une fiole jaugée de 100 ml et ajouter 5 ml d’acide
(exepté la solution d’étalonnage correspondant au
chlorhydrique (p environ 1,19 g/ml, dilue 1 + 10).
terme zéro). L’écart-type ne doit pas dépasser 0,5 %
Compléter au volume avec de l’eau et homogénéiser.
de I’absorbance moyenne de la solution d’étalonnage
Preparer cette solution étalon juste avant utilisation.
la plus concentree.
---------------------- Page: 4 ----------------------
0 ISO
ISO 10697=2:1994(F)
5.5.2 Limite de détection (voir A.2)
7 Mode opératoire
Elle est définie comme le double de l’écart-type de
AVERTISSEMENT
- Les vapeurs d’acide perchlo-
10 mesures de I’absorbance de la solution contenant
rique peuvent provoquer des explosions en pré-
l’elément approprie au niveau de concentration choisi
sence d’ammoniac, de fumées nitreuses ou de
afin de donner une absorbante juste au dessus du
tout corps organique en général.
terme zéro.
Toute la verrerie doit d’abord être lavée à l’acide
La limite de detection du calcium dans la matrice si-
chlorhydrique (4.5) puis a l’eau. La contamination en
milaire à la solution de la prise d’essai finale doit être
calcium emanant de la verrerie peut être vérifiee en
meilleure que 0,02 pg de Ca par millilitre.
mesurant l’absorption de l’eau introduite dans la ver-
rerie après lavage à l’acide. Si une contamination en
Linéarité de la courbe (voir A.3)
5.5.3
calcium est présente, la verrerie n’est pas adaptée et
doit être remplacee.
La pente de la courbe d’étalonnage correspondant aux
20 % supérieurs du domaine de concentration (expri-
Pour chaque serie de blanc, étalonnage et échan-
mec en variation d’absorbance) ne doit pas etre infe-
tillons, tous les réactifs, incluant l’eau, doivent être du
rieure à 0,7 fois la valeur de la pente correspondant
même lot.
aux 20 % inférieurs du domaine de concentration
(exprimée en variation d’absorbance), la determination
7.1 Prise d’essai
étant effectuee de la même maniere.
Laver l’echantillon dans un solvant approprie (4.3) et
Pour les instruments à étalonnage automatique em-
secher.
ployant deux ou plusieurs étalons, il faut que les exi-
gences susmentionnées pour la linéarite de la courbe
Peser, a 0,001 g près, 2,0 g environ d’echantillon pour
soient remplies avant une analyse à l’aide d’une lec-
essai.
ture d’absorbance.
7.2 Essai à blanc (voir article 9)
5.5.4 Concentration caractéristique (voir A.4)
Effectuer un essai à blanc, en parallèle au dosage, en
La concentration caractéristique pour le calcium dans
suivant le même mode opératoire et avec les mêmes
la matrice similaire a la solution de prise d’essai finale
quantités de tous les reactifs utilises pour la prise
doit être meilleure que 0,05 Fg de Ca par millilitre.
d’essai.
5.6 Appareil auxiliaire
7.3 Dosage
II est recommande d’utiliser un enregistreur a bande
7.3.1 Préparation de la solution d’essai
ou un dispositif à lecture numérique, ou les deux, pour
mesurer les criteres présentés en 5.5 et pour toutes
Placer la prise d’essai (7.1) dans un becher de
les autres mesures.
400 ml. Ajouter 20 ml d’acide chlorhydrique (4.5),

L’expansion d’échelle peut être utilisee jusqu’à ce que couvrir le bécher avec un verre de montre et chauffer

le bruit observe soit plus grand que l’erreur de la lec- doucement jusqu’à ce que l’action du solvant cesse.

Ajouter 2 ml d’acide nitrique (4.7). Laisser la solution
ture et elle est recommandee dans tous les cas pour

une absorbante inférieure a 0,l. Si l’expansion au voisinage de I’ebullition pendant 5 min pour élimi-

d’echelle doit être utilisee et que l’instrument ne peut ner les oxydes d’azote.
pas donner la lecture de la valeur du coefficient de
l’expansion d’échelle, la valeur peut être calculee par
7.3.2 Filtration de la solution d’essai
le mesurage de I’absorbance d’une solution appro-
priée avec ou sans expansion d’échelle et en utilisant
Apres avoir place un filtre (5.1) sur l’appareillage de
les rapports des signaux observes.
filtration (5.2), laver plusieurs fois avec de l’acide
chlorhydrique (4.6) et puis avec de l’eau chaude. Re-
jeter les solutions de lavage de la fiole avant la fil-
6 Échantillonnage
tration. Placer une fiole propre et vide entre le
dispositif de vide (voir 5.2) et le flacon de filtration.
Effectuer l’échantillonnage conformement a

I’ISO 377-2 ou à des. normes nationales appropriées Filtrer la solution chaude (a une température inférieure

pour les aciers. a 75 OC environ) a travers le filtre (5.1) en utilisant
---------------------- Page: 5 ----------------------
0 ISO
ISO 10697-2: 1994(F)

l’appareillage de filtration (5.2) et collecter le filtrat 7.3.5 Réglage du spectrombtre d’absorption

dans une fiole propre. Rincer le becher avec un faible atomique
volume d’eau. Éliminer les particules adhérentes avec
une baguette de verre équipée d’un embout en ca- Voir tableau 2.
outchouc et les transferer sur le filtre en rinçant plu-
sieurs fois avec un faible volume d’eau.
Tableau 1
Réserver le filtrat comme solution principale.
Volume de Concentration Teneur
solution correspondante correspondante
etalon de en calcium dans la en calcium dans
calcium solution d’essai I’khantlllon
7.3.3 Traitement du résidu insoluble
(4.11.2) finale d’essai
%(dm)
clm
Transferer le filtre, après l’avoir plie avec précautions,
dans un creuset en platine (5.3). Calciner le creuset 0') 0 0
de platine contenant le filtre et le residu dans un four
0,000 5
LO a1
à moufle (5.4) à 550 OC jusqu’à ce que les matieres
zo 02 0,001 0
carbonees soient consumées, puis calciner a 800 “C
a4 0,002 0
4,o
dans le four a moufle (5.4) pendant 20 min. Laisser le
60 On6 0,003 0
creuset refroidir. Humecter le residu avec 2 ou 3
gouttes d’acide perchlorique (4.8). Ajouter 2 ml
8,O 03 0,004 0
d’acide fluorhydrique (4.9) et chauffer doucement
10,o J#O 0,005 0
jusqu’à sec pour éliminer le dioxyde de silicium et
l’acide perchlorique. Laisser le creuset refroidir. 1) Terme zéro.
Ajouter 0,500 g de carbonate de sodium (4.2). Chauf-
fer le creuset jusqu’au rouge sombre, en agitant dou-
7.3.6 Optimisation des réglages du spectromètre
cement et fondre le residu. Apres avoir refroidi,
ajouter avec précaution 5 ml d’acide chlorhydrique
Suivre les instructions du fabricant pour préparer
(4.4) et chauffer doucement pour dissoudre les pro-
l’instrument en vue de son emploi.
duits de fusion. Rincer le creuset avec un faible vo-
lume d’eau et ajouter les liquides de rinçage à la
Lorsque le courant électrique, la lampe, la longueur
solution principale (voir 7.3.2).
d’onde et le debit de gaz ont ete réglés et que le
brûleur a ete allume, nébuliser de l’eau jusqu’à ce que
Refroidir et transférer la totalité de la solution a tem-
l’indication soit stabilisée.
pérature ambiante dans une fiole jaugée de 100 ml.
Ajouter 10,O ml de la solution de chlorure de
Régler la valeur d’absorbance a zéro en employant de
potassium/nitrate de lanthane (4.10). Compléter au
l’eau.
volume avec de l’eau et homogénéiser.
Régler l’amortissement ou le temps d’intégration, afin
d’obtenir un signal suffisamment régulier pour satis-
faire aux critéres présentés de 5.5.1 a 5.5.3.
7.3.4 Préparation des solutions d’étalonnage
Ajuster la flamme pour qu’elle soit non lumineuse
oxydante, avec une plume rouge de 10 mm à
Placer 2,00 g +
...

NORME
ISO
INTERNATIONALE 10697-Z
Première édition
1994-02-01
Aciers - Dosage du calcium par
spectrométrie d’absorption atomique dans
la flamme -
Partie 2:
Dosage du calcium total
Steel - Determination of calcium content by flame atomic absorption
spectrometry -
Part 2: Determina tion of total calcium content
Numéro de référence
ISO 10697-2:1994(F)
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 10697=2:1994(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 confiee aux
comités techniques de I’ISO. Chaque comite membre intéresse par une
etude a le droit de faire partie du comite technique crée a cet effet. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernemen-
tales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO colla-
bore etroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI)
en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptes 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-
mites membres votants.
La Norme internationale ISO 10697-2 a ete élaboree par le comite techni-
que ISO/TC 17, Acier, sous-comite SC 1, M6thodes de détermination de
la composition chimique.
L’ISO 10697 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre gé-
néral Aciers - Dosage du calcium par spectrométrie d’absorption atomi-
que dans la flamme:
- Partie 1: Dosage du calcium soluble dans l’acide
- Partie 2: Dosage du calcium total
L’annexe A fait partie intégrante de la présente partie de I’ISO 10697. Les
annexes B et C sont donnees uniquement a titre d’information.
0 ISO 1994

Droits de reproduction reserves. 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-1 211 Geneve 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 10697-2: 1994(F)
NORME INTERNATIONALE 0 60
- Dosage du calcium par spectrométrie
Aciers
d’absorption atomique dans la flamme -
Partie 2:
Dosage du calcium total
ISO 1042:1983, Verrerie de laboratoire - Fioles jau-
1 Domaine d’application
gées a un trait.
La présente partie de I’ISO 10697 prescrit une me-
ISO 3696: 1987, Eau pour laboratoire a usage analyti-
thode par spectrométrie d’absorption atomique dans
- Spécifica tion et methodes d’essai.
que
la flamme pour le dosage du calcium total dans les
aciers.
ISO 5725:1986, Fidélité des methodes d’essai - De-
termination de la repétabilite et de la reproductibilité
La méthode est applicable aux teneurs en calcium
d’une méthode d’essai normalisée par essais interla-
comprises entre 0,000 5 % (m/m) et 0,005 % (m/m).
bora toires.
3 Principe
2 Références normatives
Mise en solution d’une prise d’essai dans les acides
Les normes suivantes contiennent des dispositions
chlorhydrique et nitrique.
qui, par suite de la réference qui en est faite, consti-
tuent des dispositions valables pour la présente partie
Fusion du residu insoluble dans l’acide du carbonate
de I’ISO 10697. Au moment de la publication, les
de sodium.
éditions indiquées Ataient en vigueur. Toute norme
Addition d’une solution de chlorure de
est sujette à révision et les parties prenantes des ac-
potassium/nitrate de lanthane comme tampon spec-
cords fondes sur la présente partie de I’ISO 10697
trochimique.
sont invitees à rechercher la possibilité d’appliquer les
éditions les plus recentes des normes indiquées ci-
Nebulisation de la solution dans la flamme monoxyde
après. Les membres de la CEI et de I’ISO possèdent
de diazote/acétylène.
le registre des Normes internationales en vigueur à
un moment donne.
Mesurages spectrométriques de l’absorption atomi-
que de la raie spectrale 422,7 nm Amise par une
ISO 377-2: 1989, Prelevement et préparation des
lampe a cathode creuse de calcium.
echan tillons et éprouvettes en aciers corroyes -
Partie 2: Échantillons pour la determination de la
4 Réactifs
composition chimique.
Au cours de l’analyse, sauf spécification contraire,
ISO 385-l :1984, Verrerie de laboratoire - Burettes
utiliser uniquement des réactifs de qualité analytique
- Partie 1: Specifications générales.
reconnue ayant des teneurs en calcium tres faibles

ISO 648:1977, Verrerie de laboratoire - Pipettes a un et de l’eau de qualité 2 comme spécifié dans

trait. I’ISO 3696.
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 10697-2:1994(F) 0 ISO

4.1 Fer pur, contenant moins de 0,000 1 % (m/m) 1 ml de cette solution étalon contient 10 pg de cal-

de calcium. cium.
42 . Carbonate de sodium, anhydre, haute pureté.
5 Appareillage
4.3 Solvant approprie, par exemple acetone ou di-
Toute la verrerie jaugée doit être de classe A, confor-
chlorométhane.
mement a I’ISO 385-1, I’ISO 648 et I’ISO 1042, selon
le cas.
4.4 Acide chlorhydrique, p environ 1,19 g/ml.
Matériel courant de laboratoire, et
4.5 Acide chlorhydrique, p environ 1 ,19 g/ml, dilue
5.1 Filtre de porositd moyenne, en acetate de cel-
1 +l.
lulose, de dimensions des pores 0,22 prn et de dia-
mètre 47 mm.
4.6 Acide chlorhydrique, p environ 1 ,19 g/ml, dilue
1 +2.
5.2 Appareillage de filtration, comportant une fiole
propre vide placée entre le dispositif de vide et le
4.7 Acide nitrique, p environ 1,40 g/ml.
flacon de filtration pour éviter tout retour et toute
contamination.
4.8 Acide perchlorique, p environ 154 g/ml.
5.3 Creusets de platine, de capacité 25 ml.
4.9 Acide fluorhydrique, p environ 1,15 g/ml.
5.4 Four à moufle, permettant d’obtenir des tem-
4.10 Chlorure de potassium/nitrate de lanthane,
pératures comprises entre 500 “C et 800 OC.
solution.
Dissoudre 95,34 g de chlorure de potassium (KCI) et
5.5 Spectromètre d’absorption atomique, équipé
62,35 g de nitrate de lanthane [La(NO,),,GH,O] dans
d’une lampe a cathode creuse de calcium et alimente
l’eau, diluer a 1 000 ml et homogénéiser.
en monoxyde de diazote et acétylène suffisamment
purs pour donner une flamme claire et pauvre en

4.11 Calcium, solutions etalons. combustible, exempte d’eau et d’huile et exempte de

calcium.
4.11.1 Solution mère, correspondant a 100 mg de
Le spectromètre d’absorption atomique utilise sera
Ca par litre.
juge satisfaisant si, après optimisation selon 7.3.6, la
limite de detection et la concentration caractéristique
Secher plusieurs grammes de carbonate de calcium
sont en accord avec les valeurs donnees par le
[pureté 3 99,5 % (m/m)] dans un four à 100 “C pen-
constructeur et si les critères de précision donnes de
dant au moins 1 h et refroidir a température ambiante
5.5.1 a 5.5.3 sont respectes.
dans un dessiccateur. Peser 0,249 7 g du produit sec,
les introduire dans un becher de 400 ml, couvrir avec
II est également souhaitable que l’instrument soit
un verre de montre et ajouter 5 ml d’acide chlorhy-
conforme aux exigences complémentaires donnees
drique (4.5) pour dissoudre. Refroidir et transvaser la
en 5.5.4.
solution dans une fiole jaugée de 1 000 ml, compléter
au volume avec de l’eau et homogénéiser.
5.5.1 Fidélité minimale (voir A.1)
1 ml de cette solution mère contient 100 pg de cal-
Calculer l’écart-type de 10 mesures de I’absorbance
cium.
de la solution d’étalonnage la plus Concentr+e.
L’écart-type ne doit pas dépasser 1,5 % de I’absor-
4.11.2 Solution etalon, correspondant a 10 mg de
bance moyenne.
Ca par litre.
Calculer l’écart-type de 10 mesures de I’absorbance
Introduire 10,O ml de la solution mere (4.11 .l) dans
de la solution d’étalonnage la moins concentrée
une fiole jaugée de 100 ml et ajouter 5 ml d’acide
(exepté la solution d’étalonnage correspondant au
chlorhydrique (p environ 1,19 g/ml, dilue 1 + 10).
terme zéro). L’écart-type ne doit pas dépasser 0,5 %
Compléter au volume avec de l’eau et homogénéiser.
de I’absorbance moyenne de la solution d’étalonnage
Preparer cette solution étalon juste avant utilisation.
la plus concentree.
---------------------- Page: 4 ----------------------
0 ISO
ISO 10697=2:1994(F)
5.5.2 Limite de détection (voir A.2)
7 Mode opératoire
Elle est définie comme le double de l’écart-type de
AVERTISSEMENT
- Les vapeurs d’acide perchlo-
10 mesures de I’absorbance de la solution contenant
rique peuvent provoquer des explosions en pré-
l’elément approprie au niveau de concentration choisi
sence d’ammoniac, de fumées nitreuses ou de
afin de donner une absorbante juste au dessus du
tout corps organique en général.
terme zéro.
Toute la verrerie doit d’abord être lavée à l’acide
La limite de detection du calcium dans la matrice si-
chlorhydrique (4.5) puis a l’eau. La contamination en
milaire à la solution de la prise d’essai finale doit être
calcium emanant de la verrerie peut être vérifiee en
meilleure que 0,02 pg de Ca par millilitre.
mesurant l’absorption de l’eau introduite dans la ver-
rerie après lavage à l’acide. Si une contamination en
Linéarité de la courbe (voir A.3)
5.5.3
calcium est présente, la verrerie n’est pas adaptée et
doit être remplacee.
La pente de la courbe d’étalonnage correspondant aux
20 % supérieurs du domaine de concentration (expri-
Pour chaque serie de blanc, étalonnage et échan-
mec en variation d’absorbance) ne doit pas etre infe-
tillons, tous les réactifs, incluant l’eau, doivent être du
rieure à 0,7 fois la valeur de la pente correspondant
même lot.
aux 20 % inférieurs du domaine de concentration
(exprimée en variation d’absorbance), la determination
7.1 Prise d’essai
étant effectuee de la même maniere.
Laver l’echantillon dans un solvant approprie (4.3) et
Pour les instruments à étalonnage automatique em-
secher.
ployant deux ou plusieurs étalons, il faut que les exi-
gences susmentionnées pour la linéarite de la courbe
Peser, a 0,001 g près, 2,0 g environ d’echantillon pour
soient remplies avant une analyse à l’aide d’une lec-
essai.
ture d’absorbance.
7.2 Essai à blanc (voir article 9)
5.5.4 Concentration caractéristique (voir A.4)
Effectuer un essai à blanc, en parallèle au dosage, en
La concentration caractéristique pour le calcium dans
suivant le même mode opératoire et avec les mêmes
la matrice similaire a la solution de prise d’essai finale
quantités de tous les reactifs utilises pour la prise
doit être meilleure que 0,05 Fg de Ca par millilitre.
d’essai.
5.6 Appareil auxiliaire
7.3 Dosage
II est recommande d’utiliser un enregistreur a bande
7.3.1 Préparation de la solution d’essai
ou un dispositif à lecture numérique, ou les deux, pour
mesurer les criteres présentés en 5.5 et pour toutes
Placer la prise d’essai (7.1) dans un becher de
les autres mesures.
400 ml. Ajouter 20 ml d’acide chlorhydrique (4.5),

L’expansion d’échelle peut être utilisee jusqu’à ce que couvrir le bécher avec un verre de montre et chauffer

le bruit observe soit plus grand que l’erreur de la lec- doucement jusqu’à ce que l’action du solvant cesse.

Ajouter 2 ml d’acide nitrique (4.7). Laisser la solution
ture et elle est recommandee dans tous les cas pour

une absorbante inférieure a 0,l. Si l’expansion au voisinage de I’ebullition pendant 5 min pour élimi-

d’echelle doit être utilisee et que l’instrument ne peut ner les oxydes d’azote.
pas donner la lecture de la valeur du coefficient de
l’expansion d’échelle, la valeur peut être calculee par
7.3.2 Filtration de la solution d’essai
le mesurage de I’absorbance d’une solution appro-
priée avec ou sans expansion d’échelle et en utilisant
Apres avoir place un filtre (5.1) sur l’appareillage de
les rapports des signaux observes.
filtration (5.2), laver plusieurs fois avec de l’acide
chlorhydrique (4.6) et puis avec de l’eau chaude. Re-
jeter les solutions de lavage de la fiole avant la fil-
6 Échantillonnage
tration. Placer une fiole propre et vide entre le
dispositif de vide (voir 5.2) et le flacon de filtration.
Effectuer l’échantillonnage conformement a

I’ISO 377-2 ou à des. normes nationales appropriées Filtrer la solution chaude (a une température inférieure

pour les aciers. a 75 OC environ) a travers le filtre (5.1) en utilisant
---------------------- Page: 5 ----------------------
0 ISO
ISO 10697-2: 1994(F)

l’appareillage de filtration (5.2) et collecter le filtrat 7.3.5 Réglage du spectrombtre d’absorption

dans une fiole propre. Rincer le becher avec un faible atomique
volume d’eau. Éliminer les particules adhérentes avec
une baguette de verre équipée d’un embout en ca- Voir tableau 2.
outchouc et les transferer sur le filtre en rinçant plu-
sieurs fois avec un faible volume d’eau.
Tableau 1
Réserver le filtrat comme solution principale.
Volume de Concentration Teneur
solution correspondante correspondante
etalon de en calcium dans la en calcium dans
calcium solution d’essai I’khantlllon
7.3.3 Traitement du résidu insoluble
(4.11.2) finale d’essai
%(dm)
clm
Transferer le filtre, après l’avoir plie avec précautions,
dans un creuset en platine (5.3). Calciner le creuset 0') 0 0
de platine contenant le filtre et le residu dans un four
0,000 5
LO a1
à moufle (5.4) à 550 OC jusqu’à ce que les matieres
zo 02 0,001 0
carbonees soient consumées, puis calciner a 800 “C
a4 0,002 0
4,o
dans le four a moufle (5.4) pendant 20 min. Laisser le
60 On6 0,003 0
creuset refroidir. Humecter le residu avec 2 ou 3
gouttes d’acide perchlorique (4.8). Ajouter 2 ml
8,O 03 0,004 0
d’acide fluorhydrique (4.9) et chauffer doucement
10,o J#O 0,005 0
jusqu’à sec pour éliminer le dioxyde de silicium et
l’acide perchlorique. Laisser le creuset refroidir. 1) Terme zéro.
Ajouter 0,500 g de carbonate de sodium (4.2). Chauf-
fer le creuset jusqu’au rouge sombre, en agitant dou-
7.3.6 Optimisation des réglages du spectromètre
cement et fondre le residu. Apres avoir refroidi,
ajouter avec précaution 5 ml d’acide chlorhydrique
Suivre les instructions du fabricant pour préparer
(4.4) et chauffer doucement pour dissoudre les pro-
l’instrument en vue de son emploi.
duits de fusion. Rincer le creuset avec un faible vo-
lume d’eau et ajouter les liquides de rinçage à la
Lorsque le courant électrique, la lampe, la longueur
solution principale (voir 7.3.2).
d’onde et le debit de gaz ont ete réglés et que le
brûleur a ete allume, nébuliser de l’eau jusqu’à ce que
Refroidir et transférer la totalité de la solution a tem-
l’indication soit stabilisée.
pérature ambiante dans une fiole jaugée de 100 ml.
Ajouter 10,O ml de la solution de chlorure de
Régler la valeur d’absorbance a zéro en employant de
potassium/nitrate de lanthane (4.10). Compléter au
l’eau.
volume avec de l’eau et homogénéiser.
Régler l’amortissement ou le temps d’intégration, afin
d’obtenir un signal suffisamment régulier pour satis-
faire aux critéres présentés de 5.5.1 a 5.5.3.
7.3.4 Préparation des solutions d’étalonnage
Ajuster la flamme pour qu’elle soit non lumineuse
oxydante, avec une plume rouge de 10 mm à
Placer 2,00 g +
...

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