ISO 21079-2:2008

Chemical analysis of refractories containing alumina, zirconia, and silica — Refractories containing 5 percent to 45 percent of ZrO2 (alternative to the X-ray fluorescence method) — Part 2: Wet chemical analysis

ISO 21079-2:2008 specifies methods for the chemical analysis of AZS (alumina, zirconia, and silica) refractory products (containing 5 % to 45 % of ZrO2) and raw materials, using traditional ("wet") methods. ISO 21079-2:2008 is not applicable to MgO-based refractories. ISO 21079-2:2008 gives alternatives to the X-ray fluorescence (XRF) method given in ISO 12677.

Analyse chimique des matériaux réfractaires contenant de l'alumine, de la zircone et de la silice — Matériaux réfractaires contenant de 5 % à 45 % de ZrO2 (méthode alternative à la méthode par fluorescence de rayons X) — Partie 2: Méthodes d'analyse chimique par voie humide

L'ISO 21079-2:2008 spécifie des méthodes d'analyse chimique des matières premières et produits réfractaires AZS (alumine, zircone et silice), contenant de 5 % à 45 % de ZrO2 (zircone), à l'aide des méthodes classiques («par voie humide»). L'ISO 21079-2:2008 n'est pas applicable aux matériaux réfractaires à base de MgO. L'ISO 21079:2008 fournit des méthodes alternatives à la méthode d'analyse par fluorescence de rayons X, spécifiée dans l'ISO 12677.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 31-Mar-2008
• ICS: 71.040.40 - Chemical analysis
• ICS: 81.080 - Refractories
• Technical Committee: ISO/TC 33 - Refractories
• Drafting Committee: ISO/TC 33/WG 17 - Chemical analysis
• Current Stage: 9093 - International Standard confirmed
• Completion Date: 29-Jun-2022

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 21079-2
First edition
2008-04-15

Chemical analysis of refractories
containing alumina, zirconia, and silica —
Refractories containing 5 % to 45 %
of ZrO (alternative to the X-ray
2
fluorescence method) —
Part 2:
Wet chemical analysis
Analyse chimique des matériaux réfractaires contenant de l'alumine,
de la zircone et de la silice — Matériaux réfractaires contenant de 5 %
à 45 % de ZrO (méthode alternative à la méthode par fluorescence
2
de rayons X) —
Partie 2: Méthodes d'analyse chimique par voie humide




Reference number
ISO 21079-2:2008(E)
©
ISO 2008

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ISO 21079-2:2008(E)
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Web www.iso.org
Published in Switzerland

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ISO 21079-2:2008(E)
Contents Page
Foreword. iv
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Determination of silicon(IV) oxide. 2
4 Determination of aluminium oxide. 4
5 Determination of iron(III) oxide. 7
6 Determination of titanium(IV) oxide . 8
7 Determination of calcium oxide . 11
8 Determination of magnesium oxide. 12
9 Determination of sodium oxide by flame photometry . 13
10 Determination of potassium oxide by flame photometry . 14
11 Determination of chromium(III) oxide using diphenylcarbazide. 15
12 Determination of zirconium oxide (including hafnium oxide) by mandelic acid
(α-hydroxybenzeneacetic acid) gravimetric method. 16
13 Calculation and expression of test results .17
14 Test report . 17
Bibliography . 18

© ISO 2008 – All rights reserved iii

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ISO 21079-2:2008(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. Each 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
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International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. 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.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 21079-2 was prepared by Technical Committee ISO/TC 33, Refractories.
ISO 21079 consists of the following parts, under the general title Chemical analysis of refractories containing
alumina, zirconia, and silica — Refractories containing 5 % to 45 % of ZrO (alternative to the X-ray
2
fluorescence method):
⎯ Part 1: Apparatus, reagents and dissolution
⎯ Part 2: Wet chemical analysis
⎯ Part 3: Flame atomic absorption spectrophotometry (FAAS) and inductively coupled plasma emission
spectrometry (ICP-AES)

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INTERNATIONAL STANDARD ISO 21079-2:2008(E)

Chemical analysis of refractories containing alumina, zirconia,
and silica — Refractories containing 5 % to 45 % of ZrO
2
(alternative to the X-ray fluorescence method) —
Part 2:
Wet chemical analysis
1 Scope
This part of ISO 21079 specifies methods for the chemical analysis of AZS (alumina, zirconia, and silica)
refractory products (containing 5 % to 45 % of ZrO ) and raw materials, using traditional (“wet”) methods.
2
This part of ISO 21079 is not applicable to MgO-based refractories.
This part of ISO 21079 gives alternatives to the X-ray fluorescence (XRF) method given in ISO 12677.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
1)
ISO 10058-2:— , Chemical analysis of magnesite and dolomite refractory products (alternative to the X-ray
fluorescence method) — Part 2: Wet chemical analysis
ISO 21079-1:2008, Chemical analysis of refractories containing alumina, zirconia and silica — Refractories
containing 5 % to 45 % of ZrO (alternative to the X-ray fluorescence method) — Part 1: Apparatus, reagents
2
and dissolution
ISO 21079-3:2008, Chemical analysis of refractories containing alumina, zirconia and silica — Refractories
containing 5 % to 45 % of ZrO (alternative to the X-ray fluorescence method) — Part 3: Flame atomic
2
absorption spectrophotometry (FAAS) and inductively coupled plasma emission spectrometry (ICP-AES)
ISO 21587-2:2007, Chemical analysis of aluminosilicate refractory products (alternative to the X-ray
fluorescence method) — Part 2: Wet chemical analysis
ISO 26845:2008, Chemical analysis of refractories — General requirements for wet chemical analysis, atomic
absorption spectrometry (AAS) and inductively coupled plasma atomic emission spectrometry (ICP-AES)
methods

1) To be published.
© ISO 2008 – All rights reserved 1

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ISO 21079-2:2008(E)
3 Determination of silicon(IV) oxide
3.1 General
The determination of silicon(IV) oxide is carried out using one of the following methods.
a) Combined use of the dehydration or the coagulation and molybdenum blue methods. This method is
applied to samples consisting of more than 4 % by mass of silicon(IV) oxide.
b) Molybdenum blue method. This method is applied to samples consisting of less than 8 % by mass of
silicon(IV) oxide.
3.2 Combined use of dehydration or coagulation and molybdenum blue methods
3.2.1 Principle
An aliquot portion of stock solution (S1) or (S’1) is treated with ammonium molybdate and the silicomolybdate
is reduced to yield molybdenum blue, the absorbance of which is measured.
The sum of this residual silicon(IV) oxide in solution plus the mass of silicon(IV) oxide (m – m ) derived in
1 2
accordance with 9.2.2.3 or 9.2.3.3 of ISO 21079-1:2008 gives the total silicon(IV) oxide content.
3.2.2 Procedure
This determination should be commenced with little delay after the stock solution (S1) or (S’1) is prepared, as
prolonged standing could allow polymerization of silica to occur leading to low results.
Transfer a 10,0 ml aliquot portion of stock solution (S1) or (S’1) (see Annex A of ISO 21079-1:2008) to a
100 ml plastic beaker, add 2 ml of hydrofluoric acid (1+9), mix with a plastic rod and allow to stand for 10 min.
Add 50 ml of boric acid solution, 2 ml of ammonium molybdate solution while swirling at a temperature of
about 25 °C, and allow to stand for 10 min. Add 5 ml of L (+)-tartaric acid solution while swirling and after
1 min add 2 ml of L (+)-ascorbic acid solution while shaking. Transfer a solution to a 100 ml plastics volumetric
flask, dilute to the mark with water and allow to stand for 60 min.
Measure the absorbance of the solution in a 10 mm cell at a wavelength of 650 nm using water as reference.
3.2.3 Plotting the calibration graph
Transfer 0 ml, 2 ml, 4 ml, 6 ml, 8 ml and 10 ml aliquot portions of diluted silicon(IV) oxide solution (0 mg to
0,4 mg as silicon(IV) oxide) into six 100 ml plastic beakers and, to each, add 10 ml of blank solution (B1) or
(B’1) (see Annex A of ISO 21079-1:2008). Treat these solutions and measure the absorbance as described in
3.2.2, and plot the absorbances against the amounts of silicon(IV) oxide. Prepare the calibration graph by
adjusting the curve so that it passes through the point of origin.
3.2.4 Calculation
Calculate the mass fraction of silicon(IV) oxide, w(SiO ), expressed as a percentage, using Equation (1) with
2
the absorbances obtained in 3.2.2 and the calibration graph.
500
()mm−+()m−m×
12 s b
10
w SiO=×100 (1)
()
2
m
where
m is the mass from 9.2.2.3 or 9.2.3.3 of ISO 21079-1:2008, in grams;
1
2 © ISO 2008 – All rights reserved

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ISO 21079-2:2008(E)
m is the mass from the blank prepared in accordance with 9.2.2.4 or 9.2.3.4 of ISO 21079-1:2008, in
2
grams;
m is the mass of silicon(IV) oxide in the aliquot portion of stock solution (S1) or (S’1), in grams;
s
m is the mass of silicon(IV) oxide in the aliquot portion of blank solution (B1) or (B’1), in grams;
b
m is the mass of the test portion prepared in accordance with ISO 21079-1:2008, in grams.
3.3 Molybdenum blue method
3.3.1 Principle
An aliquot portion of the stock solution (S’’1) is treated with ammonium molybdate and the silicomolybdate is
reduced to yield molybdenum blue, the absorbance of which is measured.
3.3.2 Procedure
Transfer the specified volume of stock solution (S’’1) (see Annex A of ISO 21079-1:2008) to two plastic
beakers and add, to each, the specified volume of blank solution (B’’1) (see Annex A of ISO 21079-1:2008).
Add 2 ml of hydrofluoric acid (1+9), mix with a plastic rod and allow to stand for 10 min. Then add 50 ml of
boric acid solution and dilute to about 80 ml with water. Add 5 ml of ammonium molybdate solution while
mixing at a temperature of 20 °C to 30 °C and allow to stand for 10 min. Add 20 ml of tartaric acid solution
while stirring. After 1 min, add 10 ml of L (+)-ascorbic acid solution while stirring. Transfer each solution to two
200 ml plastics volumetric flasks, dilute to the mark with water and mix. Allow to stand for 60 min and measure
the absorbance of the solutions in a 10 mm cell at a wavelength of 650 nm against water. Take the mean
value of the two measurements for the calculation of silica content.
The volume of the aliquot portions from stock solution (S’’1) and the blank solution are given in Table 1
depending on the mass fraction of silicon(IV) oxide.
Table 1 — Aliquot volume of stock solution (S’’1) and blank solution (B’’1)
Mass fraction of SiO Volume of stock solution (S’’1) Volume of blank solution (B’’1)
2
% ml ml
< 4 20 0
W 4, u 8
10 10

When the difference between two measurements exceeds 0,005 absorbance units, repeat the procedure
given in 9.2.4.3 of ISO 21079-1:2008.
The spectrophotometer should give a value of less than 0,002 absorbance units as the difference between
two repeated measurements of identical solutions at an absorbance level of about 1,00.
3.3.3 Blank test
Carry out the procedure described in 3.3.2 using blank solution (B’’1) (see Annex A of ISO 21079-1:2008).
3.3.4 Plotting of calibration graph
Transfer 0 ml (as reference), 2 ml, 4 ml, 6 ml, 8 ml and 10 ml aliquot portions of silicon(IV) oxide standard
solution into six 100 ml plastic beakers and add, to each, 10 ml of blank solution. Treat these solutions as
described in 3.3.2, measure the absorbance against the reference solution and plot the absorbance against
the amounts of silica.
© ISO 2008 – All rights reserved 3

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ISO 21079-2:2008(E)
3.3.5 Calculation
Calculate the mass fraction of silicon(IV) oxide, w(SIO ), expressed as a percentage, using Equation (2).
2
()mm−
500
sb
w SiO=××100 (2)
()
2
mV
where
m is the silica in the aliquot portion of stock solution (S’’1), in grams;

s
m is the silica in the aliquot portion of blank solution (B’’1), in grams;

b
V is the volume of the aliquot portion taken from stock solution (S’’1), in millilitres;
m is the mass of the test portion, in grams.
4 Determination of aluminium oxide
4.1 General
The determination of aluminium oxide is carried out using one of the following methods.
a) Cation-exchange column separation: trans-1,2-Cyclohexanediamine-N,N,N’,N’-tetraacetic acid (hydrate)
(CyDTA) – Zinc back titration method;
b) Cupferron separation: CyDTA – Zinc back titration method.
4.2 Cation-exchange column separation: CyDTA – Zinc back titration method
4.2.1 Principle
An aliquot portion of stock solution (S1), (S’1) or (S’’1) is pipetted into a cation-exchange resin column and
cation, such as aluminium ion, is absorbed into the ion-exchange resin. 0,8 mol/l hydrofluoric acid and
0,65 mol/l boric acid solution is poured into the column, so that the zirconium and titanium flows out.
Hydrofluoric acid (1+200) is poured into the column in order to elute the aluminium. The eluate is evaporated
with the addition of sulfuric acid. The boric acid and hydrofluoric acid are removed and then dissolved into the
hydrochloric acid. CyDTA solution is added and a chelate compound of aluminium CyDTA is formed by
adjusting the pH with ammonia water. The pH is further adjusted by the addition of hexamethylenetetramine.
The excess amount of CyDTA is back-titrated by zinc standard solution using xylenol orange as an indicator.
4.2.2 Procedure
4.2.2.1 Pour a 50 ml aliquot portion of stock solution (see Annex A of ISO 21079-1:2008) into a
cation-exchange resin column (see ISO 26845). Pour 10 ml of eluent A (see 5.1.25 of ISO 26845:2008) on the
inner side of the column twice, followed by a further 60 ml of eluent A.
Up to this point, eluate is unnecessary.
NOTE It is not until the former solution ceases to drip out of the end of the column that further additions can be
poured. The same applies to the following procedure.
4.2.2.2 Place a platinum dish (e.g. 150 ml) below the lower end of the column and pour 10 ml of eluent B
(see 5.1.26 of ISO 26845:2008) on the inner side of the column twice. Pour 80 ml of eluent B into the column
to elute aluminium.
4 © ISO 2008 – All rights reserved

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ISO 21079-2:2008(E)
Regenerate the column as follows. Prepare a 100 ml plastic beaker below the end of the column and pour
10 ml of hydrochloric acid (1+2) on the inner side of the column twice. Pour 100 ml of hydrochloric acid (1+2)
on the inner side of the column to elute iron, calcium, magnesium, etc.
This solution can be used for the determination of calcium oxide if the procedure is carried out using the
following steps. Transfer the solution to a 150 ml platinum dish and evaporate until dry on a steam bath in a
fume cupboard. Add 5 ml of hydrochloric acid (1+2) 30 ml of water and transfer to a steam bath to facilitate the
dissolution of the melt. Cool and dilute the solution to 100 ml in a volumetric flask. In the case of FAAS, add
10 ml of lanthanum solution before diluting to 100 ml.
4.2.2.3 Pour 70 ml of water into the column. Add 50 ml of sulfuric acid (1+1) to the eluate obtained in
accordance with 4.2.2.2, evaporate by heating on a hot plate until the white smoke of the sulfuric acid appears.
Cool and wash the inner side of the beaker with a small quantity of water and heat until the white smoke of
sulfuric acid appears. When the amount of the solution is about 2 ml, allow to cool and add 10 ml of
hydrochloric acid (1+1). Dissolve by heating and transfer to a 300 ml beaker.
4.2.2.4 Allow to cool and add of 2 ml of hydroxylammonium chloride while mixing. Add a precisely known
amount of 0,02 mol/l CyDTA standard solution and drop in ammonia solution (1+1) and ammonia solution
(1+9) between pH 2,9 and pH 3,1 using a pH meter. If excessive ammonia water is added, the pH is adjusted
to less than 3 by adding hydrochloric acid (1+1), and, subsequently, the identical adjustment procedure is
carried out. Add hexamethylenetetramine between pH 5,5 and pH 5,8 using a pH meter, add 4 to 5 drops of
xylenol orange solution as an indicator and titrate with 0,02 mol/l of zinc standard solution. When the colour
starts to change from yellow to the first appearance of a permanent reddish colour, carry out titration gently
while mixing.
NOTE The relation between the volume of the aliquot portion of 0,02 mol/l CyDTA standard solution and the mass
fraction of aluminium oxide is given in Table 2.
Table 2 — Volume of 0,02 mol/l CyDTA standard solution
Mass fraction of aluminium oxide CyDTA standard solution
% ml
< 15 10
W 15, < 35 20
W 35, < 55 30
W 55, < 75 40
W 75 50

4.2.3 Blank test
Transfer 200 ml aliquot portion of blank solution B1, B’1 or B’’1 (see Annex A of ISO 21079-1:2008) and carry
out the procedure given in 4.2.2.
4.2.4 Calculation
Calculate the mass fraction of aluminium oxide, w(Al O ), expressed as a percentage, in the sample using
2 3
Equation (3).
VV−×F× 0,001019 6
( )
500
21
w Al O=××100 (3)
()
23
m 50
where
V is the used quantity of 0,02 mol/l zinc standard solution in 4.2.2.4 in millilitres;
1
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ISO 21079-2:2008(E)
V is the used quantity of 0,02 mol/l zinc standard solution in 4.2.3 in millilitres;
2
F is the factor of 0,02 mol/l zinc standard solution (see 5.2.17 of ISO 21079-1:2008);
0,001 019 6 is the mass equivalent of Al O ;
2 3
m is the mass of the sample in grams.
4.3 Cupferron separation-CyDTA-Zinc back titration method
4.3.1 Principle
Hydrochloric acid is added to an aliquot portion of stock solution (S1), (S’1) or (S’’1) to adjust the acidity. Iron,
titanium, manganese and zirconium are separated from the solution by solvent extraction with cupferron
solution and the precipitate removed by dissolution in chloroform. The organic phase is discarded. Excess
CyDTA solution is added to the aqueous solution after adjusting the pH with ammonia solution, and a chelate
compound of aluminium CyDTA is formed. The pH is further adjusted by the addition of ammonium acetate
buffer solution and an equivalent volume of ethanol is added to the solution. The amount of excess CyDTA is
determined by back-titration with standard zinc solution using dithizone as an indicator and the content of
aluminium oxide calculated.
4.3.2 Procedure
Transfer a 200 ml aliquot portion of the stock solution (S1), (S’1) or (S’’1) (see Annex A of ISO 21079-1:2008)
to a beaker (500 ml), add 20 ml of hydrochloric acid, cool to under 5 °C and keep at this temperature using
iced water. Add powdery filter paper (e.g. 0,05 g), then drop in 25 ml of cupferron solution and cool to under
5 °C while mixing. After complete mixing, allow to stand for 5 min. Filter the solution with medium filter paper
into a beaker (500 ml), and wash the precipitate 10 times with hydrochloric acid (1+9) which has been cooled
to under 5 °C, as above. Use the precipitate together with the filter paper for the determination of zirconium
oxide (including hafnium oxide).
The temperature should be kept as low as possible.
Evaporate the filtrate and washing solutions to about 20 ml on a steam bath, then cover with a watch glass,
add 10 ml of nitric acid and 5 ml of sulfuric acid (1+1), and boil gently for about 10 min on a sand bath.
Remove the watch glass, rinse the watch glass with water, and continue the evaporation carefully, then
evaporate until the white smoke of sulfuric acid appears.
Allow to cool, add 10 ml of hydrochloric acid (1+1) and about 100 ml of water, then heat to dissolve the salts.
Allow to cool, and dilute to 250 ml in a volumetric flask. Transfer a 100 ml aliquot portion of the solution and
add 2 ml of hydroxylammonium chloride while mixing. Add a precisely known amount of 0,02 mol/l CyDTA
standard solution and drop in ammonia solution (1+1), and ammonia solution (1+9) of between pH 2,9 and 3,1
using a pH meter. If ammonia water is added excessively, the pH is adjusted to less than 3 by adding
hydrochloric acid (1+1), then, subsequently, the identical adjustment procedure is carried out. Add
hexamethylenetetramine of between pH 5,5 and 5,8 using a pH meter, add 4 to 5 drops of xylenol orange
solution as an indicator, and titrate with 0,02 mol/l zinc standard solution. When the colour starts to change
from yellow to the first appearance of a permanent reddish colour, carry out titration gently while mixing.
NOTE The relation between the volume of the aliquot portion of 0,02 mol/l CyDTA standard solution and the mass
fraction of aluminium oxide is shown in Table 3.
6 © ISO 2008 – All rights reserved

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ISO 21079-2:2008(E)
Table 3 — Volume of 0,02 mol/l CyDTA solution
Mass fraction of aluminium oxide CyDTA solution
% ml
< 20 20
W 20, < 35 30
W 35, < 60 50
W 60 70

4.3.3 Blank test
Carry out the procedure described in 4.3.2 using the blank test solution (B1), (B’1) or (B’’1) (see Annex A of
ISO 21079-1:2008).
4.3.4 Calculation
Calculate the mass fraction of aluminium oxide, w(Al O ), expressed as a percentage, in the sample using
2 3
Equation (4).
(VV−×) F× 0,001019 6 500 250
21
w AlO= ×××100 (4)
()
23
m 200 100
where
V is the used quantity of 0,02 mol/l zinc standard solution in 4.3.3, in millilitres;
1
V is the used quantity of 0,02 mol/l zinc standard solution in 4.3.2, in millilitres;
2
F is the factor of 0,02 mol/l zinc standard solution;
0,001 019 6 is the mass equivalent of Al O ;
2 3
m is the mass of the sample obtained in accordance with 9.2.2.2, 9.2.3.2 or 9.2.4.2 of
ISO 21079-1:2008, in grams.
5 Determination of iron(III) oxide
5.1 Principle
Stock solution (S1), (S’1), or (S’’1) is transferred and the iron is reduced with L (+)-ascorbic acid.
1,10-phenanthroline chloride is added and the pH is adjusted by adding ammonium acetate. The colour of iron
develops and absorbance is measured.
5.2 Procedure
5.2.1 Transfer an appropriate aliquot portion of stock solution (S1), (S’1) or (S’’1) (see Annex A of
ISO 21079-1:2008) into a 100 ml volumetric flask.
The aliquot volume of stock solution (S1), (S’1), or, (S’’1) corresponding to the mass fraction of iron(III) oxide
in the sample is shown in Table 4.
© ISO 2008 – All rights reserved 7

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ISO 21079-2:2008(E)
Table 4 — Aliquot volume of the stock solution
(S1, S', or, S"1)
Mass fraction of iron(III) oxide Volume of aliquot portion
% ml
< 1 50
25
> 1

5.2.2 Dilute to about 60 ml with water, add 5 ml of L (+)-tartaric acid solution and 2 ml of L (+)-ascorbic acid
while mixing. Add 10 ml of 1,10-phenanthroline chloride solution and 10 ml of ammonium acetate solution.
Dilute to the mark with water and allow to stand for 30 min. Measure the absorbance of the solution in a
10 mm cell at the wavelength of 510 nm against water.
5.3 Blank test
Transfer the same aliquot volume used in 5.2.1 of blank solution (B1), (B’1), or (B’’1) (see Annex A of
ISO 21079-1:2008) and carry out the procedure in 5.2.2.
5.4 Plotting of calibration graph
Transfer 0 ml (as reference), 5 ml, 10 ml and 15 ml aliquot portions of diluted iron(III) oxide standard solution
[0,0 mg to 0,75 mg as iron(III) oxide] into several 100 ml volumetric flasks. Treat these solutions as described
in 5.2.2 and measure the absorbance against the reference solution. Plot the relation between the
absorbances and mass of iron(III) oxide.
5.5 Calculation
Calculate the mass fraction of iron(III) oxide, w(Fe O ), in the sample, expressed as a percentage, using
2 3
Equation (5). Use the amounts of iron(III) oxide derived from the absorbances in 5.2.2 and 5.3, and the
calibration in 5.4.
()mm− 500
sb
w Fe O=××100 (5)
()
23
mV
where
m is the mass of iron(III) oxide in the aliquot portion of stock solution (S1, S’1, or, S’’1), in grams;
s
m is the mass of iron(III) oxide in the aliquot portion of blank solution (B1, B’1, or, B’’1), in grams;

b
m is the mass of the test portion from 9.2.2.2, 9.2.3.2 or 9.2.4.2 of ISO 21079-1:2008, in grams;
V is the volume of the aliquot portion taken for stock solution (S1, S’1, or, S’’1) in 5.2.1, in millilitres.
6 Determination of titanium(IV) oxide
6.1 General
The determination of titanium(IV) oxide shall be carried out as described in one of the following two methods.
a) Di-antipyrylmethane (DAM) method.
b) Hydrogen peroxide absorption spectrophotometric method.
8 © ISO 2008 – All rights reserved

---------------------- Page: 12 ----------------------
ISO 21079-2:2008(E)
6.2 DAM method
6.2.1 Principle
A sample stock solution (S), (S’1), or (S’’1) is transferred. CyDTA is added while heating after the adjustment
of acidity, and the zirconium is masked. With an addition of L (+)-ascorbic acid, the iron is reduced and the
titanium is coloured by the di-antipyrylmethane. The absorbance is then measured.
6.2.2 Procedure
6.2.2.1 Transfer an appropriate aliquot portion of stock solution (S1), (S’1), or (S’’1) (see Annex A of
ISO 21079-1:2008) into a 50 ml volumetric flask. While mixing, add 5 ml of hydrochloric acid (1+1) and 1 ml of
CyDTA solution, place the flask in a water bath and heat for about 5 min. Cool in running water.
NOTE The aliquot portion taken from stock solution (S1), (S’1), or (S’’1) is given in Table 5 corresponding to the
mass fraction of titanium(IV) oxide in the sample.
Table 5 — Aliquot portion taken from the stock solution
(S1, S’1, or, S’’1)
Mass fraction of titanium(IV) oxide Aliquot portion taken
% ml
< 1 25
W 1, < 2,5 10
W 2,5 5

6.2.2.2 Add 2 ml of L (+)-ascorbic acid and allow to stand for 1 min. Add 10 ml of DAM solution, dilute to
the mark with water and allow to stand for 90 min. Measure the absorbance of the solution in a 10 mm cell at
the wavelength of 390 nm against water.
6.2.3 Blank test
Transfer the same volume aliquot portion used in 6.2.2.1 of blank solution (B1), (B’1), or (B’’1) (see Annex A
of ISO 21079-1:2008) and carry out the procedure described in 6.2.2.
6.2.4 Plotting of calibration graph
Transfer 0 ml (as reference), 5 ml, 10 ml, 15 ml, 20 ml and 25 ml aliquot portions of diluted titanium(IV) oxide
standard solution [0 mg to 0,25 mg as titanium(IV) oxide] into six 50 ml volumetric flasks and treat these
solutions as described in 6.2.2. Measure the absorbance against the reference solution and plot the relation
between the absorbance and the amount of titanium(IV) oxide.
6.2.5 Calculation
Calculate the mass fraction of titanium(IV) oxide, w(TiO ), in the sample, expressed as a percentage, using
2
Equation (6). Use the amount of titanium(IV) oxide derived from the absorbances in 6.2.2.2 and 6.2.3 and the
calibration in 6.2.4.
mm−
500
sb
w TiO=××100 (6)
()
2
mV
where
m is the mass of titanium(IV) oxide in the aliquot portion of stock solution (S1), (S’1), or (S’’1), in grams;
s
© ISO 2008 – All
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 21079-2
Première édition
2008-04-15


Analyse chimique des matériaux
réfractaires contenant de l'alumine, de la
zircone et de la silice — Matériaux
réfractaires contenant de 5 % à 45 % de
ZrO (méthode alternative à la méthode
2
par fluorescence de rayons X) —
Partie 2:
Méthodes d'analyse chimique par voie
humide
Chemical analysis of refractories containing alumina, zirconia, and
silica — Refractories containing 5 % to 45 % of ZrO (alternative to the
2
X-ray fluorescence method) —
Part 2: Wet chemical analysis




Numéro de référence
ISO 21079-2:2008(F)
©
ISO 2008

---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 21079-2:2008(F)
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Publié en Suisse

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ISO 21079-2:2008(F)
Sommaire Page
Avant-propos. iv
1 Domaine d'application. 1
2 Références normatives . 1
3 Dosage de l'oxyde de silicium(IV). 2
4 Dosage de l'oxyde d'aluminium . 4
5 Dosage de l'oxyde de fer(III) . 8
6 Dosage de l'oxyde de titane(IV). 9
7 Dosage de l'oxyde de calcium. 12
8 Dosage de l'oxyde de magnésium . 13
9 Dosage de l'oxyde de sodium par spectrométrie dans la flamme. 14
10 Dosage de l'oxyde de potassium par spectrométrie dans la flamme . 15
11 Dosage de l'oxyde de chrome(III) par la méthode au diphénylcarbazide . 16
12 Dosage de l'oxyde de zirconium (y compris l'oxyde de hafnium) par la méthode
gravimétrique à l'acide mandélique (acide α-hydroxybenzène acétique) . 17
13 Expression des résultats d'essai . 18
14 Rapport d'essai . 18
Bibliographie . 19

© ISO 2008 – Tous droits réservés iii

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ISO 21079-2:2008(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'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 l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 21079-2 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 33, Matériaux réfractaires.
L'ISO 21079 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Analyse chimique des
matériaux réfractaires contenant de l'alumine, de la zircone et de la silice — Matériaux réfractaires contenant
de 5 % à 45 % de ZrO (méthode alternative à la méthode par fluorescence de rayons X):
2
⎯ Partie 1: Appareillage, réactifs et dissolution
⎯ Partie 2: Méthodes d'analyse chimique par voie humide
⎯ Partie 3: Méthodes par spectrométrie d'absorption atomique dans la flamme (FAAS) et spectrométrie
d'émission atomique avec plasma induit par haute fréquence (ICP-AES)

iv © ISO 2008 – Tous droits réservés

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NORME INTERNATIONALE ISO 21079-2:2008(F)

Analyse chimique des matériaux réfractaires contenant de
l'alumine, de la zircone et de la silice — Matériaux réfractaires
contenant de 5 % à 45 % de ZrO (méthode alternative à la
2
méthode par fluorescence de rayons X) —
Partie 2:
Méthodes d'analyse chimique par voie humide
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO 21079 spécifie des méthodes d'analyse chimique des matières premières et des
produits réfractaires AZS (alumine, zircone et silice), contenant de 5 % à 45 % de ZrO (zircone), à l'aide des
2
méthodes classiques («par voie humide»).
La présente partie de l'ISO 21079 n'est pas applicable aux matériaux réfractaires à base de MgO.
NOTE L'ISO 21079 fournit des méthodes alternatives à la méthode d'analyse par fluorescence de rayons X,
spécifiée dans l'ISO 12677.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les
références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).
1)
ISO 10058-2:— , Analyse chimique des produits de magnésie et de dolomie (méthode alternative à la
méthode par fluorescence de rayons X) — Partie 2: Méthodes d'analyse chimique par voie humide
ISO 21079-1:2008, Analyse chimique des matériaux réfractaires contenant de l'alumine, de la zircone et de la
silice — Matériaux réfractaires contenant de 5 % à 45 % de ZrO (méthode alternative à la méthode par
2
fluorescence de rayons X) — Partie 1: Appareillage, réactifs et dissolution
ISO 21079-3:2008, Analyse chimique des matériaux réfractaires contenant de l'alumine, de la zircone et de la
silice — Matériaux réfractaires contenant de 5 % à 45 % de ZrO (méthode alternative à la méthode par
2
fluorescence de rayons X) — Partie 3: Méthodes par spectrométrie d'absorption atomique dans la flamme
(FAAS) et spectrométrie d'émission atomique avec plasma induit par haute fréquence (ICP-AES)
ISO 21587-2:2007, Analyse chimique des produits réfractaires d'aluminosilicates (méthode alternative à la
méthode par fluorescence de rayons X) — Partie 2: Méthodes d'analyse chimique par voie humide
ISO 26845:2008, Analyse chimique des matériaux réfractaires — Exigences générales pour les méthodes
d'analyse chimique par voie humide, par spectrométrie d'absorption atomique (AAS) et par spectrométrie
d'émission atomique avec plasma induit par haute fréquence (ICP-AES)

1) À publier.
© ISO 2008 – Tous droits réservés 1

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ISO 21079-2:2008(F)
3 Dosage de l'oxyde de silicium(IV)
3.1 Généralités
Le dosage de l'oxyde de silicium(IV) est effectué en utilisant l'une des méthodes suivantes.
a) Utilisation combinée de la méthode de déshydratation ou de coagulation et de la méthode au bleu de
molybdène. Cette méthode est appliquée à des échantillons contenant plus de 4 %, en fraction massique,
d'oxyde de silicium(IV).
b) Méthode au bleu de molybdène. Cette méthode est appliquée à des échantillons contenant moins de 8 %,
en fraction massique, d'oxyde de silicium(IV).
3.2 Utilisation combinée de la méthode de déshydratation ou de coagulation
et de la méthode au bleu de molybdène
3.2.1 Principe
Une partie aliquote de la solution mère (S1) ou (S'1) est traitée au molybdate d'ammonium et le
silicomolybdate est réduit pour obtenir le bleu de molybdène dont l'absorbance est mesurée.
La somme de la masse de cet oxyde de silicium(IV) résiduel en solution et de la masse d'oxyde de
silicium(IV) (m − m ) dérivée des valeurs obtenues en 9.2.2.3 ou en 9.2.3.3 de l'ISO 21079-1:2008 donne la
1 2
teneur totale en oxyde de silicium(IV).
3.2.2 Mode opératoire
Il convient de commencer ce dosage peu de temps après la préparation de la solution mère (S1) ou (S'1), car
en cas d'attente prolongée, la silice peut polymériser, ce qui entraîne des résultats faibles.
Dans un bécher en matière plastique de 100 ml, transvaser une partie aliquote de 10,0 ml de la solution mère
(S1) ou (S'1) (voir l'Annexe A de l'ISO 21079-1:2008), ajouter 2 ml d'acide fluorhydrique (1 + 9), mélanger à
l'aide d'une baguette en matière plastique et laisser reposer 10 min. Ajouter 50 ml de solution d'acide borique,
2 ml de solution de molybdate d'ammonium tout en mélangeant à une température d'environ 25 °C et laisser
reposer 10 min. Ajouter 5 ml de solution d'acide L(+)-tartrique, toujours en agitant et, après 1 min, ajouter 2 ml
de solution d'acide L(+)-ascorbique. Transvaser la solution dans une fiole jaugée de 100 ml en matière
plastique, diluer jusqu'au trait avec de l'eau et laisser reposer 60 min.
Mesurer l'absorbance de la solution par rapport à l'eau dans une cuve de 10 mm à une longueur d'onde de
650 nm.
3.2.3 Traçage de la courbe d'étalonnage
Transvaser des parties aliquotes de 0 ml, 2 ml, 4 ml, 6 ml, 8 ml et 10 ml de la solution étalon diluée d'oxyde
de silicium(IV) [de 0 mg à 0,4 mg sous forme d'oxyde de silicium(IV)] dans six béchers de 100 ml en matière
plastique et ajouter, à chacun d'eux, 10 ml de solution témoin (B1) ou (B'1) (voir l'Annexe A de
l'ISO 21079-1:2008). Traiter ces solutions et mesurer l'absorbance, comme indiqué en 3.2.2, et tracer la
courbe des absorbances en fonction des quantités d'oxyde de silicium(IV). Préparer la courbe d'étalonnage
en l'ajustant de façon qu'elle passe par le point d'origine.
3.2.4 Calcul
Calculer la teneur en oxyde de silicium(IV), w , en fraction massique, exprimée en pourcentage, à l'aide de
SiO
2
l'Équation (1), à partir des absorbances obtenues en 3.2.2 et de la courbe d'étalonnage.
500
mm−+m−m×
()()
12 s b
10
w=×100 (1)
SiO
2
m
2 © ISO 2008 – Tous droits réservés

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ISO 21079-2:2008(F)
où
m est la masse, en grammes, indiquée en 9.2.2.3 ou en 9.2.3.3 de l'ISO 21079-1:2008;
1
m est la masse, en grammes, de la solution témoin préparée conformément à 9.2.2.4 ou à 9.2.3.4 de
2
l'ISO 21079-1:2008;
m est la masse, en grammes, de l'oxyde de silicium(IV) dans la partie aliquote de la solution mère (S1)
s
ou (S'1);
m est la masse, en grammes, de l'oxyde de silicium(IV) dans la partie aliquote de la solution témoin
b
(B1) ou (B′1);
m est la masse, en grammes, de la prise d'essai comme spécifiée dans l'ISO 21079-1:2008.
3.3 Méthode au bleu de molybdène
3.3.1 Principe
Une partie aliquote de la solution mère (S″1) est traitée avec le molybdate d'ammonium et le silicomolybdate
est réduit pour obtenir le bleu de molybdène dont l'absorbance est mesurée.
3.3.2 Mode opératoire
Transvaser un volume spécifié de la solution mère (S″1) (voir l'Annexe A de l'ISO 21079-1:2008) dans deux
béchers en matière plastique et ajouter, à chacun d'eux, un volume spécifié de la solution témoin (B″1) (voir
l'Annexe A de l'ISO 21079-1:2008). Ajouter 2 ml d'acide fluorhydrique (1 + 9), mélanger à l'aide d'une
baguette en matière plastique et laisser reposer 10 min. Ajouter ensuite 50 ml de solution d'acide borique et
diluer à environ 80 ml dans de l'eau. Ajouter 5 ml de solution de molybdate d'ammonium tout en mélangeant à
une température comprise entre 20 °C et 30 °C et laisser reposer 10 min. Ajouter 20 ml de solution d'acide
tartrique en agitant. Après 1 min, ajouter 10 ml de solution d'acide L(+)-ascorbique en agitant. Transvaser
chaque solution dans deux fioles jaugées de 200 ml en matière plastique, diluer jusqu'au trait avec de l'eau et
mélanger. Laisser reposer 60 min et mesurer l'absorbance des solutions par rapport à l'eau dans une cuve de
10 mm à une longueur d'onde de 650 nm. Déterminer la moyenne des deux mesures pour le calcul de la
teneur en silice.
Le volume des parties aliquotes de la solution mère (S″1) et de la solution témoin est indiqué dans le
Tableau 1 en fonction de la teneur en oxyde de silicium(IV).
Tableau 1 — Volume aliquote de la solution mère (S″1) et de la solution témoin (B″1)
Fraction massique
Volume Volume
de SiO
2
de solution mère de solution témoin
(S″1) (B″1)
w
SiO
2
% ml ml
w < 4
20 0
SiO
2
4 u w u 8
10 10
SiO
2

Lorsque la différence entre les deux mesures d'absorbance est supérieure à 0,005, il est nécessaire de
répéter le mode opératoire décrit en 9.2.4.3 de l'ISO 21079-1:2008.
Il convient que le spectrophotomètre indique une valeur inférieure à 0,002 correspondant à la différence entre
deux mesures répétées de solutions identiques à un niveau d'absorbance d'environ 1,00.
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ISO 21079-2:2008(F)
3.3.3 Essai à blanc
Suivre le mode opératoire décrit en 3.3.2 utilisant la solution témoin (B″1) (voir l'Annexe A de
l'ISO 21079-1:2008).
3.3.4 Traçage de la courbe d'étalonnage
Transvaser des parties aliquotes de 0 ml (volume de référence), 2 ml, 4 ml, 6 ml, 8 ml et 10 ml de solution
étalon d'oxyde de silicium(IV) dans six béchers de 100 ml en matière plastique et ajouter, à chacun d'eux,
10 ml de solution témoin. Traiter ces solutions comme indiqué en 3.3.2, mesurer l'absorbance par rapport à la
solution de référence et tracer la courbe de relation entre l'absorbance et les quantités de silice.
3.3.5 Calcul
Calculer la teneur en oxyde de silicium(IV), w , en fraction massique, exprimée en pourcentage, à l'aide de
SiO
2
l'Équation (2).
mm− 500
sb
w=××100 (2)
SiO
2
mV
où
m est la masse, en grammes, de la silice dans la partie aliquote de la solution mère (S″1);
s
m est la masse, en grammes, de la silice dans la partie aliquote de la solution témoin (B″1);
b
V est le volume, en millilitres, de la partie aliquote prise dans la solution mère (S″1);
m est la masse, en grammes, de la prise d'essai.
4 Dosage de l'oxyde d'aluminium
4.1 Généralités
Le dosage de l'oxyde d'aluminium est effectué en utilisant l'une des méthodes suivantes.
a) Séparation par colonne de résine échangeuse de cations, puis titrage en retour de l'acide
trans-1,2-cyclohexanediamine-N,N,N′,N′-tétracétique (hydrate) (CyDTA) par le zinc.
b) Séparation par le cupferron, puis titrage en retour du CyDTA par le zinc.
4.2 Séparation par colonne de résine échangeuse de cations et titrage en retour du CyDTA
par le zinc
4.2.1 Principe
Une partie aliquote de la solution mère (S1), (S′1) ou (S″1) est introduite à l'aide d'une pipette dans une
colonne de résine échangeuse de cations, et un cation, tel que l'ion aluminium, est absorbé dans la résine
échangeuse d'ions. Une solution contenant 0,8 mol/l d'acide fluorhydrique et 0,65 mol/l d'acide borique est
versée dans la colonne, de sorte que le zirconium et le titane s'écoulent hors de la colonne. L'acide
fluorhydrique (1 + 200) est versé dans la colonne afin d'éluer l'aluminium. L'éluat est évaporé par ajout d'acide
sulfurique. L'acide borique et l'acide fluorhydrique sont retirés puis dissous dans l'acide chlorhydrique. La
solution de CyDTA est ajoutée et un composé chélaté de CyDTA et d'aluminium est formé en ajustant le pH
avec de l'eau ammoniacale. Le pH est ensuite ajusté par ajout d'hexaméthylènetétramine. La quantité en
excès de CyDTA est titrée en retour par la solution étalon de zinc, en utilisant l'orangé de xylénol comme
indicateur.
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ISO 21079-2:2008(F)
4.2.2 Mode opératoire
4.2.2.1 Verser une partie aliquote de 50 ml de solution mère (voir l'Annexe A de l'ISO 21079-1:2008)
dans une colonne de résine échangeuse de cations (voir l'ISO 26845). Verser deux fois 10 ml d'éluant A
(voir 5.1.25 de l'ISO 26845:2008) sur la partie interne de la colonne, puis verser encore 60 ml d'éluant A.
Jusque-là, l'éluat n'est pas nécessaire.
NOTE D'autres ajouts ne peuvent être effectués tant que la solution précédente n'a pas fini de s'écouler goutte à
goutte à l'extrémité de la colonne. Il en est de même pour le mode opératoire suivant.
4.2.2.2 Placer un récipient en platine (par exemple de 150 ml) sous l'extrémité inférieure de la colonne et
verser deux fois 10 ml d'éluant B (voir 5.1.26 de l'ISO 26845:2008) sur la partie interne de la colonne. Verser
80 ml d'éluant B dans la colonne pour éluer l'aluminium.
La régénération de la colonne s'effectue comme suit. Placer un bécher de 100 ml en matière plastique sous
l'extrémité de la colonne et verser deux fois 10 ml d'acide chlorhydrique (1 + 2) sur la partie interne de la
colonne. Verser 100 ml d'acide chlorhydrique (1 + 2) sur la partie interne de la colonne pour éluer le fer, le
calcium, le magnésium, etc.
Cette solution peut être utilisée pour le dosage de l'oxyde de calcium si le mode opératoire est suivi en
respectant les étapes suivantes. Transvaser la solution dans un récipient en platine de 150 ml et évaporer à
sec au bain-marie bouillant sous une hotte. Ajouter 5 ml d'acide chlorhydrique (1 + 2) et 30 ml d'eau, puis
placer dans un bain-marie bouillant pour faciliter la dissolution de la substance en fusion. Refroidir et diluer la
solution à 100 ml dans une fiole jaugée. Dans le cas de la spectrométrie d'absorption atomique dans la
flamme (FAAS), ajouter 10 ml de solution de lanthane avant de diluer à 100 ml.
4.2.2.3 Verser 70 ml d'eau dans la colonne. Ajouter 50 ml d'acide sulfurique (1 + 1) à l'éluat obtenu en
4.2.2.2, évaporer en chauffant sur une plaque chaude jusqu'à l'apparition de la fumée blanche d'acide
sulfurique. Refroidir et laver la partie interne du bécher avec une petite quantité d'eau et chauffer jusqu'à
l'apparition de la fumée blanche d'acide sulfurique. Lorsque le volume de la solution est d'environ 2 ml, laisser
refroidir et ajouter 10 ml d'acide chlorhydrique (1 + 1). Dissoudre en chauffant et transvaser dans un bécher
de 300 ml.
4.2.2.4 Laisser refroidir et ajouter 2 ml de chlorure d'hydroxylammonium en mélangeant. Ajouter un
volume connu avec précision de solution étalon de CyDTA à 0,02 mol/l et ajouter goutte à goutte la solution
d'ammoniaque (1 + 1) et la solution d'ammoniaque (1 + 9) jusqu'à ce que le pH-mètre indique une valeur de
pH comprise entre 2,9 et 3,1. Si l'eau ammoniacale est ajoutée en excès, le pH est ajusté à une valeur
inférieure à 3, en ajoutant l'acide chlorhydrique (1 + 1), et, par la suite, l'ajustement est effectué selon le
même mode opératoire. Ajouter l'hexaméthylènetétramine jusqu'à ce que le pH-mètre indique une valeur de
pH comprise entre 5,5 et 5,8, ajouter 4 ou 5 gouttes de solution d'orangé de xylénol comme indicateur et titrer
avec la solution étalon de zinc à 0,02 mol/l. Au voisinage du point de virage, effectuer doucement le titrage
tout en mélangeant jusqu'à ce que la couleur commence à virer pour la première fois du jaune à une couleur
rougeâtre permanente.
NOTE La relation entre le volume de la partie aliquote de solution étalon de CyDTA à 0,02 mol/l et la teneur en
oxyde d'aluminium est indiquée dans le Tableau 2.
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ISO 21079-2:2008(F)
Tableau 2 — Volume de solution étalon de CyDTA à 0,02 mol/l
Fraction massique d'oxyde d'aluminium
Solution étalon de CyDTA
w
Al O
2 3
% ml
w < 15
10
Al O
2 3
15 u w < 35
20
Al O
2 3
35 u w < 55
30
Al O
2 3
55 u w < 75
40
Al O
2 3
w W 75
50
Al O
2 3

4.2.3 Essai à blanc
Prélever une portion aliquote de 200 ml de solution témoin B1, B′1 ou B″1 (voir l'Annexe A de
l'ISO 21079-1:2008) et suivre le mode opératoire décrit en 4.2.2.
4.2.4 Calcul
Calculer la teneur en oxyde d'aluminium, w , en fraction massique, exprimée en pourcentage, dans
Al O
2 3
l'échantillon à l'aide de l'Équation (3).
VV−×F× 0,001 019 6
( )
500
21
w=××100 (3)
Al O
23
m 50
où
V est le volume, en millilitres, utilisé de la solution étalon de zinc à 0,02 mol/l indiquée en
1
4.2.2.4;
V est le volume, en millilitres, utilisé de la solution étalon de zinc à 0,02 mol/l indiquée en
2
4.2.3;
F est le facteur de la solution étalon de zinc à 0,02 mol/l (voir 5.2.17 de l'ISO 21079-1:2008);
0,001 019 6 est l'équivalent en masse d'Al O ;
2 3
m est la masse, en grammes, de l'échantillon.
4.3 Séparation par le cupferron et titrage en retour du CyDTA par le zinc
4.3.1 Principe
L'acide chlorhydrique est ajouté à une partie aliquote de la solution mère (S1), (S′1) ou (S″1) pour ajuster
l'acidité. Le fer, le titane, le manganèse et le zirconium sont séparés de la solution par extraction par solvants
avec la solution de cupferron et le précipité est retiré par dissolution dans le chloroforme. La phase organique
est rejetée. La solution de CyDTA en excès est ajoutée à la solution aqueuse après ajustement du pH par la
solution d'ammoniaque et un composé chélaté de CyDTA et d'aluminium est formé. Le pH est ensuite ajusté
en ajoutant la solution tampon d'acétate d'ammonium et un volume équivalent d'éthanol est ajouté à la
solution. Le CyDTA en excès est titré en retour par la solution étalon de zinc avec la dithizone comme
indicateur et la teneur en oxyde d'aluminium est calculée.
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4.3.2 Mode opératoire
Dans un bécher de 500 ml, transvaser une partie aliquote de 200 ml de la solution mère (S1), (S′1) ou (S″1)
(voir l'Annexe A de l'ISO 21079-1:2008), ajouter 20 ml d'acide chlorhydrique et refroidir jusqu'à une
température inférieure à 5 °C et maintenir à cette température en utilisant de l'eau glacée. Ajouter du papier-
filtre pulvérulent (par exemple 0,05 g), puis introduire goutte à goutte 25 ml de solution de cupferron et
refroidir jusqu'à une température inférieure à 5 °C tout en mélangeant. Après homogénéisation complète,
laisser reposer 5 min. Filtrer la solution avec un papier-filtre moyen dans un bécher (500 ml) et laver 10 fois le
précipité à l'acide chlorhydrique (1 + 9) refroidi jusqu'à une température inférieure à 5 °C. Le précipité est
utilisé conjointement au papier-filtre pour le dosage de l'oxyde de zirconium (y compris l'oxyde de hafnium).
Il convient de maintenir la température aussi basse que possible.
Évaporer le filtrat et les solutions de lavage à environ 20 ml au bain-marie bouillant, puis couvrir d'un verre de
montre, ajouter 10 ml d'acide nitrique et 5 ml d'acide sulfurique (1 + 1), et faire bouillir doucement pendant
environ 10 min sur un bain de sable. Retirer le verre de montre, rincer le verre de montre à l'eau et poursuivre
soigneusement l'évaporation, puis évaporer jusqu'à l'apparition de la fumée blanche de l'acide sulfurique.
Laisser refroidir, ajouter 10 ml d'acide chlorhydrique (1 + 1) et environ 100 ml d'eau, puis chauffer pour
dissoudre les sels. Laisser refroidir et diluer à 250 ml dans une fiole jaugée. Prélever une partie aliquote de
100 ml de la solution et ajouter 2 ml de chlorure d'hydroxylammonium tout en mélangeant. Ajouter un volume
connu avec précision de solution étalon de CyDTA à 0,02 mol/l et introduire goutte à goutte la solution
d'ammoniaque (1 + 1) et la solution d'ammoniaque (1 + 9) jusqu'à ce que le pH-mètre indique une valeur de
pH comprise entre 2,9 et 3,1. Si l'eau ammoniacale est ajoutée en excès, le pH est ajusté à une valeur
inférieure à 3 en ajoutant l'acide chlorhydrique (1 + 1) et, par la suite, l'ajustement est effectué selon le même
mode opératoire. Ajouter l'hexaméthylènetétramine jusqu'à ce que le pH-mètre indique une valeur de pH
comprise entre 5,5 et 5,8, ajouter 4 ou 5 gouttes d'orangé de xylénol comme indicateur et titrer avec la
solution étalon de zinc à 0,02 mol/l. Au voisinage du point de virage, le titrage est effectué doucement tout en
mélangeant jusqu'à ce que la couleur commence à virer pour la première fois du jaune à une couleur
rougeâtre permanente.
NOTE La relation entre le volume de la partie aliquote de la solution étalon de CyDTA à 0,02 mol/l et la teneur en
oxyde d'aluminium est indiquée dans le Tableau 3.
Tableau 3 — Volume de solution étalon de CyDTA à 0,02 mol/l
Fraction massique d'oxyde d'aluminium
Solution de CyDTA
w
Al O
2 3
% ml
w < 20
20
Al O
2 3
20 u w < 35
30
Al O
2 3
35 u w < 60
50
Al O
2 3
w W 60
70
Al O
2 3

4.3.3 Essai à blanc
Suivre le mode opératoire décrit en 4.3.2 en utilisant la solution d'essai à blanc (B1), (B′1) ou (B″1) (voir
l'Annexe A de l'ISO 21079-1:2008).
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4.3.4 Calcul
Calculer la teneur en oxyde d'aluminium, w , en fraction massique, exprimée en pourcentage, dans
Al O
2 3
l'échantillon à l'aide de l'Équation (4).
(VV−×) F× 0,001 019 6 500 250
21
w=×××100 (4)
Al O
23
m 200 100
où
V est le volume utilisé, en millilitres, de la solution étalon de zinc à 0,02 mol/l indiquée en
1
4.3.3;
V est le volume utilisé, en millilitres de la solution étalon de zinc à 0,02 mol/l indiquée en
2
4.3.2;
F est le facteur de la solution étalon de zinc à 0,02 mol/l;
0,001 019 6 est l'équivalent en masse d'Al O ;
2 3
m est la masse, en grammes, de l'échantillon obtenu comme indiqué en 9.2.2.2, en 9.2.3.2 ou
en 9.2.4.2 de l'ISO 21079-1:2008.
5 Dosage de l'oxyde de fer(III)
5.1 Principe
La solution mère (S1), (S′1) ou (S″1) est transvasée et le fer est réduit en ajoutant l'acide L(+)-ascorbique. Le
chlorure de 1,10-phénanthroline est ajouté et le pH est ajusté en ajoutant l'acétate d'ammonium. La couleur
du fer apparaît et l'absorbance est mesurée.
5.2 Mode opératoire
5.2.1 Dans une fiole jaugée de 100 ml, transvaser une partie aliquote convenable de la solution mère (S1),
(S′1) ou (S″1) (voir l'Annexe A de l'ISO 21079-1:2008).
Un volume de partie aliquote de la solution mère (S1), (S′1) ou (S″1) correspondant à la teneur en oxyde de
fer(III) dans l'échantillon est indiqué dans le Tableau 4.
Tableau 4 — Volume de partie aliquote de la solution mère (S1, S′1 ou S″1)
Fraction massique d' oxyde de fer(III)
Volume de la partie aliquote
w
Fe O
2 3
% ml
w < 1
50
Fe O
2 3
w > 1
25
Fe O
2 3

5.2.2 Diluer à environ 60 ml dans de l'eau, ajouter 5 ml de solution d'acide L(+)-tartrique et 2 ml d'acide
L(+)-ascorbique en mélangeant. Ajouter 10 ml de solution de chlorure de 1,10-phénanthroline et 10 ml de
solution d'acétate d'ammonium. Diluer jusqu'au trait avec de l'eau et laisser reposer 30 min. Mesurer
l'absorbance de la solution, par rapport à l'eau, dans une cuve de 10 mm à la longueur d'onde de 510 nm.
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5.3 Essai à blanc
Prélever le même volume de partie aliquote que celui utilisé en 5.2.1 pour la solution témoin (B1), (B′1) ou
(B″1) (voir l'Annexe A de l'ISO 210
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