ISO 4937:1986
(Main)Steel and iron — Determination of chromium content — Potentiometric or visual titration method
Steel and iron — Determination of chromium content — Potentiometric or visual titration method
The method is applicable to chromium contents between 0.25 % (m/m) and 35 % (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 chrome — Méthode par titrage potentiométrique ou visuel
La présente Norme internationale spécifie une méthode de dosage par titrage potentiométrique ou visuel du chrome dans les aciers et les fontes. La méthode est applicable aux teneurs en chrome comprises entre 0,25 et 35 % (m/m). En présence de vanadium, le titrage visuel ne s'applique qu'aux prises d'essai contenant moins de 3 mg de vanadium.
General Information
Relations
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Standards Content (Sample)
International Standard
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION.ME~YHAPO~HAfl OPrAHM3Al&lR fl0 CTAH~APTM3ALWWORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Steel and iron - Determination of chromium
Potentiometric or visual titration method
content -
Aciers et fontes - Dosage du chrome - M&hode par titrage potentiome trique ou visuel
First edition - 1986-12-15
Ref. No. ISO 4937-1986 (E)
G UDC 629.13/.14 : 543.24/.25 : 546.76
-
Descriptors : steels, iron, Chemical analysis, determination of content, chromium, potentiometric methods, volumetric analysis.
F;
%
Price based on 8 pages
v)
Foreword
ISQ (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of
national Standards bodies (ISO member bedies). 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 ISQ Council. They are approved in accordance with ISO procedures requiring at
least 75 % approval by the member bodies voting.
International Standard ISO 4937 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
latest edition, unless othervvise stated.
0 International Organization for Standardkation, 1986
Printed in Switzerland
ISO 49374986 IE)
INTERNATIONAL STANDARD
Determination of chromium
Steel and iron -
Potentiometric or visual titration method
content -
1 Scope and field of application 4.1 Urea.
This International Standard specifies a method for the deter-
4.2 Perchlorit acid, Q approximately 1,67 g/ml.
mination of chromium in steel and iron by potentiometric or
visual titration.
4.3 Hydrofluoric acid, Q approximately l,l5 g/mI.
The method is applicable to chromium contents between 0,25
and 35 % (mlm).
4.4 Orthophosphoric acid, Q approximately 1,70 g/ml.
If vanadium is present, the visual titration is applicable only to
test portions containing less than 3 mg of vanadium.
4.5 Nitrit acid, Q approximately 140 g/ml.
2 References
4.6 Hydrochlorit acid, Q approximately 1,19 g/ml, diluted
1 + 1.
ISO 377, Wrought steel - Selection and preparation of
samples and test pieces.
4.7 Hydrochlorit acid, Q approximately 1,19 g/ml, diluted
ISO 385/1, Laboratory gfassware - Burettes - Part I: General
1 + 10.
requiremen ts.
ISO 648, Laboratory glassware - One-mark pipettes.
4.8 Sulfuric acid, Q approximately 1,84 g/ml, diluted 1 + 1.
I S 0 1042, L abora tot-y glassware - One-mark volume tric flasks.
ISO 5725, Precision of test methods - Determination of 4.9 Sulfuric acid, Q approximately IJ34 g/ml, diluted 1 + 5.
repea tability and reproducibifity b y in ter-labora tory tes ts.
4.10 Sulfuric acid, ,Q approximately 1,84 g/ml, diluted
1 + 19.
3 Principle
Dissolution of a test Portion with appropriate acids.
4.11 Silver sulfate, 5 g/l Solution.
Oxidation of chromium in an acid medium to chromium(Vl) by
ammonium peroxydisulfate in the presence of silver sulfate. 4.12 Ammonium peroxydisulfate [(NH&S208], 500 g/l
Reduction of manganese(VII) by hydrochloric acid. Solution.
Reduction of chromium(VIf by ammonium iron(ll) sulfate stan- Prepare this solution immediately before use.
dard solution.
4.13 Manganese sulfate [MnS0,*H201, 4 g/i Solution.
In the case of potentiometric detection, determination of the
equivalence Point by measurement of the potential Variation
when the ammonium iron(ll) sulfate Standard Solution is being
4.14 Manganese sulfate [MnS04~H201, 100 g/l Solution.
added.
In the case of visual detection, titration of the excess am-
4.15 Potassium permanganate, 5 g/l solution.
monium iron(ll) sulfate by potassium permanganate Standard
Solution which also acts as the indicator.
4.16 Sodium nitrite, 3 g/l Solution.
Prepare this solution immediately before use.
4 Reagents
During the analysis, unless otherwise stated, use only reagents
4.17 Sulfamic acid (NH2S03H), 100 g/l Solution.
of recognized analytical grade and only distilled water or water
of equivalent purity, free from oxidizing or reducing activity.
This Solution remains stable for one week only.
ISO 4937-1986 (El
439.2 Potentiometric Standardkation of the Solution
4.18 Potassium permanganate, Standard Solution.
(to be carried out just before use)
438.1 Preparation of the Solution
Take 30,O ml of the potassium dichromate Standard reference
Solution (4.20), transfer to a 600 ml beaker, add 45 ml of sulfuric
Dissolve 3,2 g of potassium permanganate in 1 000 ml of water.
acid (4.9) and make up to about 400 ml with water.
After storage in complete darkness for 2 weeks, filter through a
thick fritted filter without washing. Keep the Solution in a col-
Titrate according to the conditions specified in 7.3.3.1.
oured glass bottle and avoid contact with organic matter.
The corresponding concentration (c,) of ammonium iron(ll)
sulfate Solution (4.19.1), expressed in milligrams of chromium
4.18.2 Standardkation of the Solution
per millilitre, is given by the formula
Boil 250 ml of sulfuric acid (4.10) in a 600 ml beaker for 10 min
and allow to cool. Weigh, to the nearest 0,000 1 g, 0,300 0 g of 30,o x 1,733
sodium oxalate I(COONa)2] previously dried at 105 OC and Cl = ----
V2
cooled in a desiccator. Dissolve the salt in boiled sulfuric acid
(4.10). Add 39 to 40 ml of potassium permanganate solution
where
(4.18.1) at a rate of 25 to 35 ml/min, stirring gently. The violet
colour of the permanganate will disappear in approximately
V2 is the volume, in millilitres, of ammonium iron( II)
45 s. Heat to 70 to 75 OC and complete the titration.
sulfate Solution (4.19 used for the standardization ;
.l)
Towards the end, titrate slowly and allow each drop to
very 30,O is the volume, in millilitres, of the potassium
become colourless before addi ng the next
dichromate Standard reference Solution (4.20) taken for the
standardization ;
To determine the blank test, titrate 250 ml of sul furic acid
1,733 is the mass, in milligrams, of chromium contained in
(4.1 tly.
0), as described above, concurren
1 ml of the potassium dichromate Standard reference solu-
tion (4.20).
The concentration (c2) of the potassium permanganate stan-
dard Solution, expressed as milligrams of chromium per
millilitre, is given by the formula
4.193 Visual stan ization of the tion (to be carried
out just before use)
300,o x 1,733
c2 =
Take 25,0 ml of ammonium irontll) sulfate Solution (4.19.1) and
6,700 x t V, - Vo,
add 325 ml of sulfuric acid (4.10). Titrate using the potassium
permanganate Standard Solution (4.18) until a slight violet col-
where
our persists.
is the volume, in millilitres, of te
VI potassiu m permangana
To determine the blank test, titrate a mixture of 25 ml of water
Solution (4.18.1) used for titrating sodium oxalate;
and 325 ml of sulfuric acid (4.10) using the potassium per-
manganate Standard Solution (4.18).
V. is the volume, in millilitres, of potassium permanganate
Solution (4.18.1) used for titrating the blank test of sulfuric
acid (4.10) ;
6,700 is the molar mass sf sodium oxalate divided by 20;
1,733 is the mass, in milligrams, of chromium(Vl) con-
V3 - Fl
c‘, = c2 x ~
tained in 1 ml of the potassium dichromate Standard
25,0
reference Solution (4.20) ;
where
300,O is the mass, in milligrams, of sodium oxalate
weighed.
c2 is the concentration of the potassium permanganate
Standard Solution (4.18), expressed as milligrams of
chromium per millilitre;
4.19 Ammonium iron(ll) sulfate [Fe(NH4)2(S04)2~6H201,
Standard Solution in Suffurie acid medium.
V3 is the volume, in millilitres, of the potassium per-
manganate Standard Solution (4.18) used to oxidize 25 ml of
1 m! of this Solution corresponds to about 2 mg of chromium.
ammonium iron(ll) sulfate solution (4.19.1) ;
V. is the volume, in millilitres, of the potassium per-
4.19.1 Preparation of the Solution
manganate Standard solution (4.18) used for titrating the
blank test of sulfuric acid (4.10) ;
Dissolve 46 g of ammonium iron(ll) sulfate hexahydrate in
about 500 ml of water, add 110 ml of sulfuric acid (4.8), cool,
25,0 is the volume, in millilitres, of ammonium iron(ll)
dilute to 1 000 ml and mix.
sulfate Solution (4.19.1) used for the standardization.
ISO4937-1986 (El
7.3 Determination
4.20 Potassium dichromate, Standard reference solution.
Weigh, to the nearest 0,000 1 g, 4,903 1 g of potassium
7.3.1 Preparation of the test solution
dichromate previously dried at 150 OC to constant mass and
cooled in a desiccator.
7.3.1.1 Unalloyed steel and iron
Dissolve in water, transfer quantitatively to a 1 000 ml one-
Place the test Portion (7.‘l) in a 600 ml beaker, add 60 ml of
mark volumetric flask, dilute to the mark and mix.
sulfuric acid (4.9) and 10 ml of orthophosphoric acid (4.4), and
heat to dissolve, then oxidize with 15 ml of nitric acid (4.5).
1 ml of this Standard reference solution contains 1,733 mg
Heat until dense white fumes are given off, cool and then add
of Cr.
100 ml of water.
To accelerate the dissolution of a test Portion which has a high
Silicon content, a few drops of hydrofluoric acid (4.3) may be
Apparatus
added (see note 1).
Ordinary laboratory apparatus (see the note) and
7.3.1.2 Chromium and/or nicke1 alloyed steel and iron
5.1 Potentiometric titration device, which permits a dif-
Place the test Portion (7.1) in a 600 ml beaker, add 25 ml of
ference in potential to be measured with platinum-saturared
hydrochloric acid (4.6) and heat to dissolve, then oxidize with
calomel electrodes.
15 ml of nitric acid (4.5). If dissolution proves to be particularly
difficult, add 1 to 2 ml of hydrofluoric acid (4.3). Then add
NUTE - All volumetric glassware shail be class A, in accordance with
20 ml of sulfuric acid (4.8) and 10 ml of orthophosphoric acid
ISO 385/1, ISO 648 or ISO 1042 as appropriate.
(4.4), and heat until dense white fumes appear.
After cooling, add a further 15 ml of nitric acid (4.5) to the fum-
ing solution, if necessary making further additions, until the
6 Sampling
carbides have completely decomposed. Continue fuming to
remove completely oxides of nitrogen then cool and add 100 ml
Carry out sampling in accordance with ISO 377 or the of water (see note 1).
appropriate national Standards for iron.
7.3.1.3 Steel containing tungsten
Place the test Portion (7.1) in a 600 ml beaker, add 25 ml of
7 Procedure
hydrochloric acid (4.6) then 20 ml of sulfuric acid (4.8) and
10 ml of orthophosphoric acid (4.4) and heat until efferves-
WARNING : Perchlorit acid vapour may Cause explosions
cence has ceased. lf dissolution proves to be particularly dif-
in the presence of ammonia, nitrous fumes or organic
ficult add 1 to 2 ml of hydrofluoric acid (4.3). Oxidize with 15 ml
material in general.
of nitric acid (4.5) then heat until dense white fumes appear.
After cooling, add a further 15 ml of nitric acid (4.5) to the fum-
7.1 Test Portion
ing Solution, if necessary making further additions, until the
carbides have completely decomposed. Continue fuming to
According to the presumed chromium content, weigh, to the
remove completely oxides of nitrogen then cool and add 100 ml
nearest 0,000 1 g, the following mass (m) of the test Portion:
of water (see note 1).
between 0‘25 and 2 % (mlm),
a) for chromium contents
7.3.1.4 High alloyed and iron, or steel and iron with high
ma pproximately 2
CL
Silicon content
b) for chromium contents between 2 and 10 % (mlm), m
Place the test Portion (7.1) in a 750 ml conical flask, and add
approximately 1 g;
20 ml of hydrochloric acid (4.6), 10 ml of nitric acid (4.5) and
1 ml of hydrofluoric acid (4.3).
c) for chromium contents between 10 and 25 % (m/m), m
approximately 0,5 g;
When effervescence has ceased, add 30 ml of perchloric acid
d) for chromium contents between 25 and 35 % (mlm), m
(4.2). Heat until white fumes are given off, cover with a watch-
approximately 0,25 g.
glass and continue to heat until the alloy has completely
dissolved (the white fumes being retained in the flask). Allow to
cool.
7.2 Blank test
Add 30 ml of water, boil for 5 min, and allow to cool (see
note 1). Transfer quantitatively into a 600 ml beaker and add
Carry out a blank test in parallel with the determination, by the
same procedure, using the same reagents, as in the determina- 20 ml of sulfuric acid (4.8), 10 ml of orthophosphoric acid (4.4)
tion, but omitting the test portion. and 70 ml of water.
ISO 4937-1986 (EI
vanadium alone, measure the Oxidation potential with the
7.3.2 Oxidation of chromium and preparation for
platinum-saturated calomel electrodes while potassium per-
titration
manganate Solution (4.15) is being added. Add potassium per-
manganate Solution (4.15) drop by drop until a potential of
If necessary, to remove graphite, filter the test Solution through
1 000 to 1 160 mV is obtained.
a cellulose-Pulp-lined filter and wash with sulfuric acid (4.10).
Dilute to about 350 ml with warm water, and add 20 ml of silver
sulfate Solution (4.11) and 10 ml of ammonium peroxydisulfate Maintain this potential for 2 min, after which, either
Solution (4.12). Cover the beaker with a watch-glass and boil
-
eliminate the excess potassium permanganate by the
for 10 min (see note 2).
addition of about 10 ml of sodium nitrite solution (4.16) ;
about a minute later add 3 g of urea (4.1); wait for the
Then, break down the permanganic acid by adding to the solu-
potential to become stabilized at around 800 mV, agitate
tion, after it has been brought to the boil, firstly 15 ml of
and titrate as indicated in 7.3.3.1.1; or
hydrochloric acid (4.7), then, after about 3 min, if necessary a
further amount of hydrochloric acid (4.7), drop by drop, until
-
eliminate the excess potassium permanganate by the
the violet colour disappears (see note 3). Boil for 10 min until
addition, drop by drop, of sodium nitrite Solution (4.16) until
the odour from the chlorine compounds formed disappears
the potential stabilizes at around 770 mV; add 5 ml of
(see note 4). Cool rapidly to room temperature.
sulfamic acid Solution (4.17) (po
...
Norme internationale
INTERNATIONAL ORGANlZATlON FOR STANDARDlZATlONOME~YHAPO~HAR OPI-AHHJAl@lfl fl0 CTAH~APTM3AlWWORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Aciers et fontes - Dosage du chrome - Méthode
par titrage potentiométrique ou visuel
Steef and iron - Determination of chromium content - Po ten tiometric or visual titra tion me thod
Première édition - 1986-12-15
CDU 629.13/.14 : 543.24/.25 : 546.76 Réf. no : ISO 4937-1986 (FI
Descripteurs : acier, fonte, analyse chimique, dosage, chrome, méthode potentiométrique, méthode volumétrique.
Prix basé sur 8 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 normalement 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
gouvernementales, 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 4937 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 intérnationale dans le présent document implique qu’il s’agit, sauf indication
contraire, de la dernière édition.
@ Organisation internationale de normalisation, 1986 0
Imprimé en Suisse
ISO 49374986 (F)
NORME INTERNATIONALE
Aciers et fontes - Dosage du chrome - Méthode
par titrage potentiométrique ou visuel
1 Objet et domaine d’application 4.1 Urée.
La présente Norme internationale spécifie une méthode de
4.2 Acide perchlorique, Q 1,67 g/ml environ.
dosage par titrage potentiométrique ou visuel du chrome dans
les aciers et les fontes.
4.3 Acide fluorhydrique, Q 1,15 g/ml environ.
La méthode est applicable aux teneurs en chrome comprises
entre 0,25 et 35 % (mlm).
4.4 Acide orthophosphorique, Q 1,70 g/ml environ.
En présence de vanadium, le titrage visuel ne s’applique qu’aux
prises d’essai contenant moins de 3 mg de vanadium.
4.5 Acide nitrique, Q 146 g/ml environ.
2 Références
4.6 Acide chlorhydrique, Q 1,19 g/ml environ, dilué 1 + 1.
ISO 377, Acier corroyé - Pr& vemen t et préparation des
4.7 Acide chlorhydrique, ,Q 1,19 g/ml environ, dilué 1 + 10.
échan tiflons et des éprouvettes.
ISO 38511, Verrerie de laboratoire - Burettes - Partie 7 : Spé-
4.8 Acide sulfurique, Q 1,84 g/ml environ, dilué 1 + 1.
cifica tions générales.
ISO 648, Verrerie de laboratoire - Pipettes à un trait.
4.9 Acide sulfurique, Q 1,84 g/ml environ, dilué 1 + 5.
I SO 1042, Verrerie de laboratoire - Fioles jaugdes à un trait.
I SO 5725, FidMté des méthodes d’essai - Détermination de la
4.10 Acide sulfurique, e 1,84 g/ml environ dilué 1 + 19.
répé tabiEt4 et de la reproduc tibilit6 par essais in terlabora toires.
4.11 Sulfate d’argent, solution à 5 g/l.
3 Principe
4.12 Peroxydisulfate d’ammonium [(NH4)2Sz08], solution
Mise en solution d’une prise d’essai par les acides appropriés.
à 500 g/l.
Oxydation du chrome en milieu acide au chrome(W) par le
Préparer cette solution immédiatement avant l’emploi.
peroxydisulfate d’ammonium en présence de sulfate d’argent.
Réduction du manganèseW) par l’acide chlorhydrique.
4.13 Sulfate de manganèse [MnS04m H*O], solution
Réduction du chrome(W) à l’aide de la solution étalon de sul-
à 4 g/l.
fate de fetU) et d’ammonium.
Dans le cas de la détection potentiométrique, détermination du
4.14 Sulfate de manganese [MnS04~Hz01, solution
point équivalent par mesure de la variation de potentiel pendant
à 100 g/l.
l’ajout de la solution étalon de sulfate de fer( II) et d’ammonium.
Dans le cas de la détection visuelle, dosage de I’exces de sulfate
4.15 Permanganate de potassium, solution à 5 g/l.
de fer(ll) et d’ammonium par une solution étalon de perman-
ganate de potassium se comportant aussi comme indicateur.
4.16 Nitrite de sodium, solution à 3 g/l.
4 RGactifs
Préparer cette solution immédiatement avant l’emploi.
Au cours de l’analyse, sauf indication contraire, utiliser unique-
ment des réactifs de pureté analytique reconnue et de l’eau dis- 4.17 Acide sulfamique (NH$OsH), solution à 100 g/l.
tillée ou de l’eau de pureté équivalente, exempte de matiéres
réductrices ou oxydantes. La solution n’est stable que pendant une semaine.
rso 4937-1986 W-1
4.19.2 Étalonnage potentiométrique de la solution
4.18 Permanganate de potassium, solution étalon.
(à effectuer juste avant l’usage)
4.18.1 Préparation de la solution
Prélever 30,O ml de la solution étalon de référence de dichro-
mate de potassium (4.20) et les introduire dans un bécher de
Dissoudre 3,2 g de permanganate de potassium dans 1 000 ml
600 ml, ajouter 45 ml d’acide sulfurique (4.9) et la quantité
d’eau. Après stockage dans l’obscurité pendant 2 semaines, fil-
d’eau suffisante pour obtenir un volume d’environ 400 ml.
trer sur le filtre fritté sans laver. Conserver la solution dans une
bouteille en verre teinté et éviter le contact avec les matières
Titrer dans les conditions spécifiées en 7.3.3.1.
organiques.
Le titre, cl, de la solution de sulfate de fer(ll) et d’ammonium
4.18.2 Étalonnage de la solution
(4.19.1) exprimé en milligrammes de chrome par millilitre, est
donné par la formule
Faire bouillir dans un bécher de 600 ml, 250 ml d’acide sulfu-
rique (4.10) pendant 10 min et refroidir. Peser à 0,000 1 g près
.
30,o x 1,733
0,300 0 g d’oxalate de sodium [(COONa)2] préalablement séché
Cl = ~~
V2
à 105 OC et refroidi en dessiccateur. Dissoudre le sel dans
l’acide sulfurique (4.10) bouilli. Ajouter 39 à 40 ml de la solution
où
de permanganate de potassium (4.18.1) à une vitesse de 25 à
35 ml/min en agitant modérément. La teinte violette du per-
V2 est le volume, en millilitres, de la solution de sulfate de
manganate disparaît en 45 s environ. Chauffer ensuite à 70 à
fer(ll) et d’ammonium (4.19.1) employé pour l’étalonnage;
75 OC et terminer le titrage.
30,O est le volume, en millilitres, de la solution étalon de
référence de dichromate de potassium (4.20) prélevé pour
A la fin, titrer très lentement et laisser décolorer chaque goutte
l’étalonnage;
avant l’addition de la suivante.
1,733 est la masse, en milligrammes, de chrome contenue
Pour déterminer l’essai à blanc, titrer en parallèle 250 ml d’acide
dans 1 ml de la solution étalon de référence de dichromate
sulfurique (4.10) comme décrit précédemment.
de potassium (4.20).
Le titre, c2, de la solution étalon de permanganate de potas-
sium, exprimé en milligrammes de chrome par millilitre, est 4.19.3 Étalonnage visuel de la solution (à effectuer juste
donné par la formule avant l’usage)
300,o x 1,733
Prélever 25,0 ml de la solution de sulfate de fer(ll) et d’ammo-
c2 =
6,700 x (V, - Vo,
nium (4.19.1) et ajouter 325 ml d’acide sulfurique (4.10). Titrer à
l’aide de la solution étalon de permanganate de potassium
où
(4.18) jusqu’à persistance d’une faible teinte violette.
I/, est le volume, en millilitres, de la solution de permanga-
Pour déterminer l’essai à blanc, titrer à l’aide de la solution éta-
nate de potassium (4.18.1) utilisé pour le titrage de l’oxalate
lon de permanganate de potassium (4.181, le mélange de 25 ml
de sodium;
d’eau et 325 ml d’acide sulfurique (4.10).
1/0 est le volume, en millilitres, de la solution de permanga-
nate de potassium (4.18.1) utilisé pour le titrage de l’essai à
Le titre correspondant, c’ l, de la solution étalon de sulfate de
blanc de l’acide sulfurique (4.10) ;
fer( II) et d’ammonium (4.19), exprimé en milligrammes de
chrome par millilitre, est donné par la formule
6,700 est la masse molaire de I’oxalate de sodium divisée
par 20;
V3 - Vo
C’l = c2 x -
1,733 est la masse, en milligrammes, de chrome(W) conte-
25,0
nue dans 1 ml de la solution étalon de référence de dichro-
où
mate de potassium (4.20);
300,O est la masse, en milligrammes, d’oxalate de sodium
c2 est le titre de la solution étalon de permanganate de
pesée.
potassium (4.18) exprimé en milligrammes de chrome par
millilitre;
4.19 Sulfate de fer(ll) et d’ammonium
V3 est le volume, en millilitres, de la solution étalon de
[Fe(NH~)2(S0,)2~6H20], solution étalon en milieu d’acide sulfu-
permanganate de potassium (4.18) employé pour oxyder
rique.
25 ml de solution de sulfate de fer(U) et d’ammonium
(4.19.1);
1 ml de cette solution correspond à environ 2 mg de chrome.
Vo est le volume, en millilitres, de la solution étalon de per-
manganate de potassium (4.18) employé pour titrer l’essai à
4.19.1 Préparation de la solution
blanc de l’acide sulfurique (4.10) ;
25,0 est le volume, en millilitres, de la solution de sulfate
Dissoudre 46 g de sulfate de fer(ll) et d’ammonium hexahydraté
dans 500 ml environ d’eau, ajouter 110 ml d’acide sulfurique de fer(ll) et d’ammonium (4.19.1) employé pour I’étalon-
(4.8), refroidir, diluer à 1 000 ml et homogénéiser. nage.
IsO 4937-1986 (FI
.
7.3 Dosage
4.20 Dichromate de potassium, solution étalon de réfé-
.
rente.
Préparation de la solution d’essai
7.3.1
Peser à 0,000 1 g près, 4,903 1 g de dichromate de potassium
préalablement séché à 150 OC jusqu’à masse constante et
7.3.1.1 Aciers et fontes non alliés
refroidi en dessiccateur.
Introduire la prise d’essai (7.1) dans un bécher de 600 ml,
Dissoudre dans de l’eau, transvaser quantitativement dans
ajouter 60 ml d’acide sulfurique (4.9) et 10 ml d’acide ortho-
une fiole jaugée de 1 000 ml, compléter au volume et homogé-
phosphorique (4.41, et chauffer pour dissoudre, puis oxyder
néiser .
avec 15 ml d’acide nitrique (4.5). Chauffer jusqu’à dégagement
de fumées blanches denses, refroidir et reprendre ensuite avec
1 ml de cette solution étalon de référence contient 1,733 mg
100 ml d’eau.
de Cr.
Pour accélérer la mise en solution d).rne prise d’essai riche en
silicium, on peut ajouter quelques gouttes d’acide fluor-
5 Appareillage
hydrique (4.3) à l’attaque (voir note 1).
Matériel courant de laboratoire (voir la note), et
7.3.1.2 Aciers et fontes alliés au chrome et/ou au nickel
5.1 Dispositif pour titrage potentiométrique, permettant Introduire la prise d’essai (7.1) dans un bécher de 600 ml,
de mesurer une différence de potentiel avec des électrodes de ajouter 25 ml d’acide chlorhydrique (4.61, chauffer pour dis-
platine-calomel saturé. soudre puis oxyder avec 15 ml d’acide nitrique (4.5). Lorsque la
mise en solution est particulièrement difficile, ajouter 1 à 2 ml
NOTE - Toutes les verreries jaugées doivent être en qualité A,
d’acide fluorhydrique (4.3). Ajouter ensuite 20 ml d’acide sulfu-
appropriées conformément à I’ISO 385/1, I’ISO 648 ou I’ISO 1042.
rique (4.8) et 10 ml d’acide orthophosphorique (4.4) et chauffer
jusqu’à dégagement de fumées blanches denses.
6 Échantillonnage Après refroidissement, ajouter encore 15 ml d’acide nitrique
(4.5) dans la solution fumante, si nécessaire encore quelques
Effectuer l’échantillonnage conformément aux spécifications fois, jusqu’à décomposition complète des carbures. Continuer
de I’ISO 377 ou aux normes nationales appropriées relatives à laisser dégager les fumées pour chasser complètement les
aux fontes. oxydes d’azote, puis refroidir et reprendre par 100 ml d’eau (voir
note 1).
7.3.1.3 Aciers contenant du tungsténe
7 Mode opératoire
Introduire la prise d’essai (7.1) dans un bécher de 600 ml,
AVERTISSEMENT: Les vapeurs d’acide perchlorique
ajouter 25 ml d’acide chlorhydrique (4.6) puis 20 ml d’acide sul-
peuvent produire des explosions en présence d’ammo-
furique (4.8) et 10 ml d’acide orthophosphorique (4.4) et chauf-
niac, de vapeurs nitreuses ou de matières organiques en
fer jusqu’à fin d’effervescence. Lorsque la mise en solution est
général.
particulièrement difficile, ajouter 1 à 2 ml d’acide fluorhydrique
(4.3). Oxyder avec 15 ml d’acide nitrique (4.5) puis chauffer
7.1 Prise d’essai jusqu’à dégagement de fumées blanches denses.
Peser conformément à la teneur présumée en chrome à
Après refroidissement, ajouter encore 15 ml d’acide nitrique
0,000 1 g près, la masse suivante (m) de la prise d’essai:
(4.5) dans la solution fumante, si nécessaire encore quelques
fois, jusqu’à décomposition complète des carbures. Continuer
a) teneur en chrome comprise entre 0’25 et 2 % (mlm), m
à laisser dégager les fumées pour chasser complètement les
environ 2 g ;
oxydes d’azote, puis refroidir et reprendre par 100 ml d’eau (voir
note 1).
b) teneur en chrome comprise entre 2 et 10 % (mlm), m
environ 1 g ;
7.3.1.4 Aciers et fontes trés alliés ou à forte teneur en silicium
c)
teneur en chrome comprise entre 10 et 25 % (mlm), m
environ 0’5 g ;
Introduire la prise d’essai (7.1) dans une fiole conique de
750 ml, ajouter 20 ml d’acide chlorhydrique (4.61, 10 ml d’acide
d) teneur en chrome comprise entre 25 et 35 % (mlm), m
nitrique (4.5) et 3 ml d’acide fluorhydrique (4.3).
environ 0’25 g.
Lorsque l’effervescence est terminée, ajouter 30 ml d’acide
perchlorique (4.2). Chauffer jusqu’à dégagement de fumées
7.2 Essai à blanc
blanches, couvrir d’un verre de montre est maintenir le chauf-
fage durant le temps nécessaire à la mise en solution complète
Effectuer l’essai à blanc parallélement au dosage par le même
de l’alliage (les fumées blanches décollent de la solution sans
mode opératoire, à l’aide des mêmes réactifs indiqués pour le
sortir de la fiole). Laisser refroidir.
dosage, mais en omettant la prise d’essai.
ISO 4937-1986 (FI
Ajouter 30 ml d’eau, faire bouillir durant 5 min (voir note 11, NOTE - Pour les quantités de chrome en solution inférieures à 40 mg,
employer une burette de 20 ml ; pour les quantités supérieures à 40 mg,
laisser refroidir. Transvaser alors quantitativement dans un
employer une burette de 50 ml.
bécher de 600 ml et ajouter 20 ml d’acide sulfurique (4.8)’ 10 ml
d’acide orthophosphorique (4.4) et 70 ml d’eau.
7.3.3.1.2 En présence de vanadium
7.3.2 Oxydation du chrome et préparation du titrage
Titrer suivant les modalités spécifiées en 7.3.3.1.1. Dans ce cas,
le vanadium est mesuré avec le chrome. Soit VS le volume en
Si nécessaire, filtrer la so
...
Norme internationale
INTERNATIONAL ORGANlZATlON FOR STANDARDlZATlONOME~YHAPO~HAR OPI-AHHJAl@lfl fl0 CTAH~APTM3AlWWORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Aciers et fontes - Dosage du chrome - Méthode
par titrage potentiométrique ou visuel
Steef and iron - Determination of chromium content - Po ten tiometric or visual titra tion me thod
Première édition - 1986-12-15
CDU 629.13/.14 : 543.24/.25 : 546.76 Réf. no : ISO 4937-1986 (FI
Descripteurs : acier, fonte, analyse chimique, dosage, chrome, méthode potentiométrique, méthode volumétrique.
Prix basé sur 8 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 normalement 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
gouvernementales, 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 4937 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 intérnationale dans le présent document implique qu’il s’agit, sauf indication
contraire, de la dernière édition.
@ Organisation internationale de normalisation, 1986 0
Imprimé en Suisse
ISO 49374986 (F)
NORME INTERNATIONALE
Aciers et fontes - Dosage du chrome - Méthode
par titrage potentiométrique ou visuel
1 Objet et domaine d’application 4.1 Urée.
La présente Norme internationale spécifie une méthode de
4.2 Acide perchlorique, Q 1,67 g/ml environ.
dosage par titrage potentiométrique ou visuel du chrome dans
les aciers et les fontes.
4.3 Acide fluorhydrique, Q 1,15 g/ml environ.
La méthode est applicable aux teneurs en chrome comprises
entre 0,25 et 35 % (mlm).
4.4 Acide orthophosphorique, Q 1,70 g/ml environ.
En présence de vanadium, le titrage visuel ne s’applique qu’aux
prises d’essai contenant moins de 3 mg de vanadium.
4.5 Acide nitrique, Q 146 g/ml environ.
2 Références
4.6 Acide chlorhydrique, Q 1,19 g/ml environ, dilué 1 + 1.
ISO 377, Acier corroyé - Pr& vemen t et préparation des
4.7 Acide chlorhydrique, ,Q 1,19 g/ml environ, dilué 1 + 10.
échan tiflons et des éprouvettes.
ISO 38511, Verrerie de laboratoire - Burettes - Partie 7 : Spé-
4.8 Acide sulfurique, Q 1,84 g/ml environ, dilué 1 + 1.
cifica tions générales.
ISO 648, Verrerie de laboratoire - Pipettes à un trait.
4.9 Acide sulfurique, Q 1,84 g/ml environ, dilué 1 + 5.
I SO 1042, Verrerie de laboratoire - Fioles jaugdes à un trait.
I SO 5725, FidMté des méthodes d’essai - Détermination de la
4.10 Acide sulfurique, e 1,84 g/ml environ dilué 1 + 19.
répé tabiEt4 et de la reproduc tibilit6 par essais in terlabora toires.
4.11 Sulfate d’argent, solution à 5 g/l.
3 Principe
4.12 Peroxydisulfate d’ammonium [(NH4)2Sz08], solution
Mise en solution d’une prise d’essai par les acides appropriés.
à 500 g/l.
Oxydation du chrome en milieu acide au chrome(W) par le
Préparer cette solution immédiatement avant l’emploi.
peroxydisulfate d’ammonium en présence de sulfate d’argent.
Réduction du manganèseW) par l’acide chlorhydrique.
4.13 Sulfate de manganèse [MnS04m H*O], solution
Réduction du chrome(W) à l’aide de la solution étalon de sul-
à 4 g/l.
fate de fetU) et d’ammonium.
Dans le cas de la détection potentiométrique, détermination du
4.14 Sulfate de manganese [MnS04~Hz01, solution
point équivalent par mesure de la variation de potentiel pendant
à 100 g/l.
l’ajout de la solution étalon de sulfate de fer( II) et d’ammonium.
Dans le cas de la détection visuelle, dosage de I’exces de sulfate
4.15 Permanganate de potassium, solution à 5 g/l.
de fer(ll) et d’ammonium par une solution étalon de perman-
ganate de potassium se comportant aussi comme indicateur.
4.16 Nitrite de sodium, solution à 3 g/l.
4 RGactifs
Préparer cette solution immédiatement avant l’emploi.
Au cours de l’analyse, sauf indication contraire, utiliser unique-
ment des réactifs de pureté analytique reconnue et de l’eau dis- 4.17 Acide sulfamique (NH$OsH), solution à 100 g/l.
tillée ou de l’eau de pureté équivalente, exempte de matiéres
réductrices ou oxydantes. La solution n’est stable que pendant une semaine.
rso 4937-1986 W-1
4.19.2 Étalonnage potentiométrique de la solution
4.18 Permanganate de potassium, solution étalon.
(à effectuer juste avant l’usage)
4.18.1 Préparation de la solution
Prélever 30,O ml de la solution étalon de référence de dichro-
mate de potassium (4.20) et les introduire dans un bécher de
Dissoudre 3,2 g de permanganate de potassium dans 1 000 ml
600 ml, ajouter 45 ml d’acide sulfurique (4.9) et la quantité
d’eau. Après stockage dans l’obscurité pendant 2 semaines, fil-
d’eau suffisante pour obtenir un volume d’environ 400 ml.
trer sur le filtre fritté sans laver. Conserver la solution dans une
bouteille en verre teinté et éviter le contact avec les matières
Titrer dans les conditions spécifiées en 7.3.3.1.
organiques.
Le titre, cl, de la solution de sulfate de fer(ll) et d’ammonium
4.18.2 Étalonnage de la solution
(4.19.1) exprimé en milligrammes de chrome par millilitre, est
donné par la formule
Faire bouillir dans un bécher de 600 ml, 250 ml d’acide sulfu-
rique (4.10) pendant 10 min et refroidir. Peser à 0,000 1 g près
.
30,o x 1,733
0,300 0 g d’oxalate de sodium [(COONa)2] préalablement séché
Cl = ~~
V2
à 105 OC et refroidi en dessiccateur. Dissoudre le sel dans
l’acide sulfurique (4.10) bouilli. Ajouter 39 à 40 ml de la solution
où
de permanganate de potassium (4.18.1) à une vitesse de 25 à
35 ml/min en agitant modérément. La teinte violette du per-
V2 est le volume, en millilitres, de la solution de sulfate de
manganate disparaît en 45 s environ. Chauffer ensuite à 70 à
fer(ll) et d’ammonium (4.19.1) employé pour l’étalonnage;
75 OC et terminer le titrage.
30,O est le volume, en millilitres, de la solution étalon de
référence de dichromate de potassium (4.20) prélevé pour
A la fin, titrer très lentement et laisser décolorer chaque goutte
l’étalonnage;
avant l’addition de la suivante.
1,733 est la masse, en milligrammes, de chrome contenue
Pour déterminer l’essai à blanc, titrer en parallèle 250 ml d’acide
dans 1 ml de la solution étalon de référence de dichromate
sulfurique (4.10) comme décrit précédemment.
de potassium (4.20).
Le titre, c2, de la solution étalon de permanganate de potas-
sium, exprimé en milligrammes de chrome par millilitre, est 4.19.3 Étalonnage visuel de la solution (à effectuer juste
donné par la formule avant l’usage)
300,o x 1,733
Prélever 25,0 ml de la solution de sulfate de fer(ll) et d’ammo-
c2 =
6,700 x (V, - Vo,
nium (4.19.1) et ajouter 325 ml d’acide sulfurique (4.10). Titrer à
l’aide de la solution étalon de permanganate de potassium
où
(4.18) jusqu’à persistance d’une faible teinte violette.
I/, est le volume, en millilitres, de la solution de permanga-
Pour déterminer l’essai à blanc, titrer à l’aide de la solution éta-
nate de potassium (4.18.1) utilisé pour le titrage de l’oxalate
lon de permanganate de potassium (4.181, le mélange de 25 ml
de sodium;
d’eau et 325 ml d’acide sulfurique (4.10).
1/0 est le volume, en millilitres, de la solution de permanga-
nate de potassium (4.18.1) utilisé pour le titrage de l’essai à
Le titre correspondant, c’ l, de la solution étalon de sulfate de
blanc de l’acide sulfurique (4.10) ;
fer( II) et d’ammonium (4.19), exprimé en milligrammes de
chrome par millilitre, est donné par la formule
6,700 est la masse molaire de I’oxalate de sodium divisée
par 20;
V3 - Vo
C’l = c2 x -
1,733 est la masse, en milligrammes, de chrome(W) conte-
25,0
nue dans 1 ml de la solution étalon de référence de dichro-
où
mate de potassium (4.20);
300,O est la masse, en milligrammes, d’oxalate de sodium
c2 est le titre de la solution étalon de permanganate de
pesée.
potassium (4.18) exprimé en milligrammes de chrome par
millilitre;
4.19 Sulfate de fer(ll) et d’ammonium
V3 est le volume, en millilitres, de la solution étalon de
[Fe(NH~)2(S0,)2~6H20], solution étalon en milieu d’acide sulfu-
permanganate de potassium (4.18) employé pour oxyder
rique.
25 ml de solution de sulfate de fer(U) et d’ammonium
(4.19.1);
1 ml de cette solution correspond à environ 2 mg de chrome.
Vo est le volume, en millilitres, de la solution étalon de per-
manganate de potassium (4.18) employé pour titrer l’essai à
4.19.1 Préparation de la solution
blanc de l’acide sulfurique (4.10) ;
25,0 est le volume, en millilitres, de la solution de sulfate
Dissoudre 46 g de sulfate de fer(ll) et d’ammonium hexahydraté
dans 500 ml environ d’eau, ajouter 110 ml d’acide sulfurique de fer(ll) et d’ammonium (4.19.1) employé pour I’étalon-
(4.8), refroidir, diluer à 1 000 ml et homogénéiser. nage.
IsO 4937-1986 (FI
.
7.3 Dosage
4.20 Dichromate de potassium, solution étalon de réfé-
.
rente.
Préparation de la solution d’essai
7.3.1
Peser à 0,000 1 g près, 4,903 1 g de dichromate de potassium
préalablement séché à 150 OC jusqu’à masse constante et
7.3.1.1 Aciers et fontes non alliés
refroidi en dessiccateur.
Introduire la prise d’essai (7.1) dans un bécher de 600 ml,
Dissoudre dans de l’eau, transvaser quantitativement dans
ajouter 60 ml d’acide sulfurique (4.9) et 10 ml d’acide ortho-
une fiole jaugée de 1 000 ml, compléter au volume et homogé-
phosphorique (4.41, et chauffer pour dissoudre, puis oxyder
néiser .
avec 15 ml d’acide nitrique (4.5). Chauffer jusqu’à dégagement
de fumées blanches denses, refroidir et reprendre ensuite avec
1 ml de cette solution étalon de référence contient 1,733 mg
100 ml d’eau.
de Cr.
Pour accélérer la mise en solution d).rne prise d’essai riche en
silicium, on peut ajouter quelques gouttes d’acide fluor-
5 Appareillage
hydrique (4.3) à l’attaque (voir note 1).
Matériel courant de laboratoire (voir la note), et
7.3.1.2 Aciers et fontes alliés au chrome et/ou au nickel
5.1 Dispositif pour titrage potentiométrique, permettant Introduire la prise d’essai (7.1) dans un bécher de 600 ml,
de mesurer une différence de potentiel avec des électrodes de ajouter 25 ml d’acide chlorhydrique (4.61, chauffer pour dis-
platine-calomel saturé. soudre puis oxyder avec 15 ml d’acide nitrique (4.5). Lorsque la
mise en solution est particulièrement difficile, ajouter 1 à 2 ml
NOTE - Toutes les verreries jaugées doivent être en qualité A,
d’acide fluorhydrique (4.3). Ajouter ensuite 20 ml d’acide sulfu-
appropriées conformément à I’ISO 385/1, I’ISO 648 ou I’ISO 1042.
rique (4.8) et 10 ml d’acide orthophosphorique (4.4) et chauffer
jusqu’à dégagement de fumées blanches denses.
6 Échantillonnage Après refroidissement, ajouter encore 15 ml d’acide nitrique
(4.5) dans la solution fumante, si nécessaire encore quelques
Effectuer l’échantillonnage conformément aux spécifications fois, jusqu’à décomposition complète des carbures. Continuer
de I’ISO 377 ou aux normes nationales appropriées relatives à laisser dégager les fumées pour chasser complètement les
aux fontes. oxydes d’azote, puis refroidir et reprendre par 100 ml d’eau (voir
note 1).
7.3.1.3 Aciers contenant du tungsténe
7 Mode opératoire
Introduire la prise d’essai (7.1) dans un bécher de 600 ml,
AVERTISSEMENT: Les vapeurs d’acide perchlorique
ajouter 25 ml d’acide chlorhydrique (4.6) puis 20 ml d’acide sul-
peuvent produire des explosions en présence d’ammo-
furique (4.8) et 10 ml d’acide orthophosphorique (4.4) et chauf-
niac, de vapeurs nitreuses ou de matières organiques en
fer jusqu’à fin d’effervescence. Lorsque la mise en solution est
général.
particulièrement difficile, ajouter 1 à 2 ml d’acide fluorhydrique
(4.3). Oxyder avec 15 ml d’acide nitrique (4.5) puis chauffer
7.1 Prise d’essai jusqu’à dégagement de fumées blanches denses.
Peser conformément à la teneur présumée en chrome à
Après refroidissement, ajouter encore 15 ml d’acide nitrique
0,000 1 g près, la masse suivante (m) de la prise d’essai:
(4.5) dans la solution fumante, si nécessaire encore quelques
fois, jusqu’à décomposition complète des carbures. Continuer
a) teneur en chrome comprise entre 0’25 et 2 % (mlm), m
à laisser dégager les fumées pour chasser complètement les
environ 2 g ;
oxydes d’azote, puis refroidir et reprendre par 100 ml d’eau (voir
note 1).
b) teneur en chrome comprise entre 2 et 10 % (mlm), m
environ 1 g ;
7.3.1.4 Aciers et fontes trés alliés ou à forte teneur en silicium
c)
teneur en chrome comprise entre 10 et 25 % (mlm), m
environ 0’5 g ;
Introduire la prise d’essai (7.1) dans une fiole conique de
750 ml, ajouter 20 ml d’acide chlorhydrique (4.61, 10 ml d’acide
d) teneur en chrome comprise entre 25 et 35 % (mlm), m
nitrique (4.5) et 3 ml d’acide fluorhydrique (4.3).
environ 0’25 g.
Lorsque l’effervescence est terminée, ajouter 30 ml d’acide
perchlorique (4.2). Chauffer jusqu’à dégagement de fumées
7.2 Essai à blanc
blanches, couvrir d’un verre de montre est maintenir le chauf-
fage durant le temps nécessaire à la mise en solution complète
Effectuer l’essai à blanc parallélement au dosage par le même
de l’alliage (les fumées blanches décollent de la solution sans
mode opératoire, à l’aide des mêmes réactifs indiqués pour le
sortir de la fiole). Laisser refroidir.
dosage, mais en omettant la prise d’essai.
ISO 4937-1986 (FI
Ajouter 30 ml d’eau, faire bouillir durant 5 min (voir note 11, NOTE - Pour les quantités de chrome en solution inférieures à 40 mg,
employer une burette de 20 ml ; pour les quantités supérieures à 40 mg,
laisser refroidir. Transvaser alors quantitativement dans un
employer une burette de 50 ml.
bécher de 600 ml et ajouter 20 ml d’acide sulfurique (4.8)’ 10 ml
d’acide orthophosphorique (4.4) et 70 ml d’eau.
7.3.3.1.2 En présence de vanadium
7.3.2 Oxydation du chrome et préparation du titrage
Titrer suivant les modalités spécifiées en 7.3.3.1.1. Dans ce cas,
le vanadium est mesuré avec le chrome. Soit VS le volume en
Si nécessaire, filtrer la so
...
Questions, Comments and Discussion
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