ISO 4935:1989
(Main)Steel and iron — Determination of sulfur content — Infrared absorption method after combustion in an induction furnace
Steel and iron — Determination of sulfur content — Infrared absorption method after combustion in an induction furnace
The method is applicable to sulphur contents between 0,002 % (m/m) and 0,10 % (m/m). Specifies principle, reagents and material, apparatus, sampling, procedure, expression of results and test report. Annex A gives additional information on the international cooperative tests. Annex B represents the precision date graphically. Annex C deals with induction furnaces and infrared sulfur analysers.
Aciers et fontes — Dosage du soufre — Méthode par absorption dans l'infrarouge après combustion dans un four à induction
General Information
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL
STANDARD
First edition
1989-09-15
Corrected and reprinted
1990-02-0 1
Steel and iron - Determination of Sulfur
content - Infrared absorption method after
combustion in an induction furnace
Aciers et fontes - Dosage du soufre - IWthode par absorp tion dans l’in frarouge
apres combustion dans un four 2 induction
Reference number
ISO 4935 : 1989 (El
PSO4935:1989 (E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of
national Standards bodies (ISO member bodies). The work of preparing International
Standards is normally carried out through ISO technical committees. Esch member
body interested in a subject for which a technical committee has been established has
the right to be represented on that committee. International organizations, govern-
mental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO
collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all
matters of electrotechnical standardization.
Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to
the member bodies for approval before their acceptance as International Standards by
the ISO Council. They are approved in accordance with ISO procedures requiring at
least 75 % approval by the member bodies voting.
International Standard ISO 4935 was prepared by Technical Committee ISO/TC 17,
S teel.
Annexes A, B and C of this International Standard are for information only.
0 ISO 1989
All rights reserved. No part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any
means, electronie or mechanical, including photocopying and microfilm, without Permission in
writing from the publisher.
International Organization for Standardization
Case postale 56 l CH-1211 Geneve 20 l Switzerland
Printed in Switzerland
ISO 4935 : 1989 (E)
INTERNATIONAL STANDARD
- Determination of Sulfur content -
Steel and iron
Infrared absorption method after combustion in an
induction furnace
4 Reagents and materials
1 Scope
During the analysis, unless otherwise stated, use only reagents
This International Standard specifies an infrared absorption
of recognized analytical grade and only distilled water or water
method after combustion in an induction furnace for the deter-
of equivalent purity.
mination of Sulfur content in steel and iron.
4.1 Oxygen, 99,5 % (mlm ) minimum.
The method is applicable to Sulfur contents between
0,002 % Hrn) and 0,lO % (mlm)
An Oxidation catalyst LcopperUl) Oxide or platinuml tube heated
to a temperature above 450 OC must be used Prior to a purify-
ing unit (see annex C), when the presence of organic con-
2 Normative references
taminants is suspected in the Oxygen.
The following Standards contain provisions which, through
4.2 Pure iron, of known low Sulfur contents less than
reference in this text, constitute provisions of this International
0,000 5 % hlm).
Standard. At the time of publication, the editions indicated
were valid. All Standards are subject to revision, and Parties to
4.3 Suitable solvent, appropriate for washing greasy or
agreements based on this International Standard are encour-
dirty test samples, for example, acetone.
aged to investigate the possibility of applying the most recent
editions of the Standards listed below. Members of IEC and ISO
maintain registers of currently valid International Standards.
4.4 Magnesium perchlorate [MgK104)21, particle size:
from 0,7 mm to 1,2 mm.
ISO 377 : 1985, Wrought steel - Selection and preparation of
4.5 Accelerator, tungsten, free of Sulfur, or of known Sulfur
samples and test pieces.
contents less than 0,000 5 % (mlm). The mesh size of the ac-
celerator may be dependent on the type of apparatus used.
ISO 385-1 : 1984, Laboratory glassware - Burettes - Part 7:
General requiremen ts.
4.6 Sulfur, Standard solutions.
ISO 648 : 1977, Laboratoy glassware - One-mark pipettes.
Weigh, to the nearest 0,l mg, the mass described in table 1 of
potassium sulfate [minimum assay: 99,9 % (mlm)] previously
ISO 1042 : 1983, Laboratoryglassware - One-mark volumetric
dried at 105 OC to 110 OC for 1 h or to constant mass and
flasks.
cooled in a desiccator.
ISO 5725 : 1986, Precision of testmethods - Determination of
Table 1
repeatability and reproducibility for a Standard test method by
in ter-labora tory tes ts.
Mass of potassium Concentration
Reference of
sulfate of Sulfur
Sulfur Standard
solution
mg/ml
-7
3 Principle
4.6.1
0,217 4 0,40
Combustion of a test Portion with accelerator at a high
4.6.2
0,380 4 0,70
4.6.3
temperature in a high-frequency induction furnace in a current
0934 l,oo
4.6.4
of pure Oxygen. Transformation of Sulfur into Sulfur dioxide.
1,086 9 2,00
4.6.5
1,902 2 3,50
4.6.6
2,717 2 5,00
Measurement by infrared absorption of the Sulfur dioxide
4.6.7 4,347 5 8,00
carried by a current of Oxygen.
ISO4935:1989 (El
cent flow rate whilst on standby. Maintain a glass wool filter or
Transfer to seven 100 ml beakers and dissolve in water.
a stainless steel net as a dust collector. Clean and Change as
Transfer quantitatively into seven 100 ml one-mark volumetric
necessary. The furnace chamber, pedestal post and filter trap
flasks. D ilute to the mark with water and mix.
shall be cleaned frequently to remove Oxide build-up.
Allow each item of equipment to stabilize for the time recom-
4.7 Inert cera mit (attapulgus clay) impregnated with
mended by the equipment manufacturers when the main
sodium hyd roxide particle size: from 0’7 mm to 1’2 mm.
’
supply is switched on after being out of action for any length of
time.
5 Apparatus
After cleaning the furnace chamber and/or changing filters or
after the equipment has been inoperative for a period, stabilize
Duri ng the analysis, u nless otherwise stated, use only ordinary
the apparatus by burning several samples of similar type to the
labo iratory apparatus.
samples to be analysed Prior to setting up for analysis.
All volumetric glassware shall be class A, in accordance with
rough the apparatus and adjust the instrument
Flush Oxygen th
ISO 385-1, ISO 648 or ISO 1042 as appropriate.
controls to give a zero reading.
The apparatus required for combustion in a high-frequency
If the instrument used provides a direct reading in percentage
induction furnace and the subsequent infrared absorption
Sulfur, adjust the instrument reading for each calibration range
measurement of the evolved Sulfur dioxide may be obtained
as follows.
commercially from a number of manufacturers. Follow the
manufacturer’s instructions for the Operation of the equipment.
Select the certified reference material with a Sulfur content
close to the maximum Sulfur content in the calibration series,
Features of commercial instruments are given in annex C.
measure the Sulfur content of the certified reference material in
the same manner as specified in 7.4.
shall be
5.1 Micropipettes, 50 pl and 100 ~1, limit of error
Adjust the reading of the instrument to the certified value.
less than 1 ~1.
NOTE - This adjustmen t shall be made before the calibration as
5.2 Tin capsule, about 6 mm in diameter, 18 mm in height,
specif ied in 7.5. It cannot replace or correct the calibration.
0’3 g in mass and approximately 0’4 ml in volume.
7.2 Test Portion
Ceramic crucible capable of withstand ing comb ustion
5.3
in an induction furnace.
washing in a
Degrease the test Sample suitable solvent (4. 3).
bY
Evaporate the last traces of the washing liquid by heating.
Ignite crucibles in an electric furnace in air or in a current of
Oxygen for not less than 2 h at 1 100 OC and store in a desic-
Weigh, to the nearest 1 mg, 1 g of the test Sample for Sulfur
cator before use.
contents less than 0’04 % (mlm) and 0’5 g for Sulfur contents
greater than 0’04 % (mlm).
it is advisable to
NOTE - For the determination of low Sulfur contents
ignite crucibles a t 1 350 OC in a current of Oxygen.
NOTE - The mass of the test Portion may be dependent on the type of
instrument used.
6 Sampling
7.3 Blank test
Sampling shall be carried out in accordance with ISO 377 or
appropriate national Standards for iron.
Prior to the determination, carry out the following blank tests in
duplicate.
7 Procedure
Transfer a tin capsule (5.2) to a ceramic crucible (5.31, press the
tin capsule lightly against the bottom of the crucible. Add the
SAFETY INSTRUCTIONS - The risks related to combus-
same quantity of the pure iron (4.2) as the test Portion (7.2) and
tion analysis are mainly burns in pre-igniting the ceramic
1’5 g + 0’1 g of the accelerator (4.5).
crucibles and in the fusions. Use crucible tongs at all
times and suitable Containers for the used crucibles. Nor-
Treat the crucible and contents as specif ied in the second and
mal precautions for handling Oxygen cylinders shall be
third Paragraphs of 7.4.
taken. Oxygen from the combustion process shall be
removed effectively from the apparatus since a high con-
Obtain the readings of the blank tests and convert them to
centration of Oxygen in a confined space tan present a
milligrams of Sulfur by means of the calibration graph (7.5).
fire hazard.
The blank value is obtained by subtracting the mass of Sulfur in
7.1 Apparatus conditioning the pure iron (4.2) used (sec note 1) from the mass of Sulfur in
the blank tests.
Purify the Oxygen supply using tubes packed with the inert
-
The mean blank value (ml) is calculated from the two blank
ceramic (attapulgus clay) impregnated with sodium hydroxide
(4.7) and magnesium perchlorate (4.4)’ and maintain a quies- values (sec note 2).
Iso4935:1989 (El
7.5.1.2 Measurements
NOTES
Determine the Sulfur content in the pure iron (4.2) as follows.
Transfer the tin capsule from 7.5.1.1 to a ceramic crucible (5.3),
Prepare two ceramic crucibles (5.3). Transfer a tin capsule (5.2) to each press the tin capsule lightly against the bottom of the ceramic
and press the capsule lightly against the bottom of the crucible. crucible, add 1,000 g of the pure iron (4.2) and cover with
1,5 g + 0,l g of the accelerator (4.5).
Add 0,500 g of the pure iron (4.2) to one ceramic crucible and 1,000 g
to the other. Cover each with i,5 g + 0,l g of the accelerator (4.5).
Treat the crucible and contents as specified in the second and
third Paragraphs of 7.4.
Treat the crucible and contents as specified in the second and third
Paragraphs of 7.4.
Convert the values obtained into milligrams of Sulfur by means of the 7.5.1.3 Plotting the calibration graph
calibration graph (7.5).
The net reading is obtained by subtracting the reading of the
The mass (m2) of Sulfur with 0,500 g of pure iron added, is obtained by
zero member from that of each member of the calibration
subtracting the value (ms) corresponding to 0,500 g of the pure iron
series.
from that (m,) of 1,000 g of pure iron. The mass (m5) of Sulfur of
1,000 g of pure iron added is twice the mass (m2) of the Sulfur with
Prepare a calibration graph
...
NORME ISO
INTERNATIONALE
Première édition
1989-09-15
Aciers et fontes - Dosage du soufre -
Méthode par absorption dans l’infrarouge après
combustion dans un four à induction
Steel and iron - Determination of sulfur content - lnfrared absorption method
after combustion in an induction furnace
Numéro de référence
ISO 4935 : 1989 (FI
IsO 4935 : 1989 (FI
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale
d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de I’ISO). L’élaboration
des Normes internationales est en général confiée aux comités techniques de I’ISO.
Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité
technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO
collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CE11 en ce
qui concerne la normalisation électrotechnique.
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 4935 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 17,
Acier.
Les annexes A, B, et C de la présente Norme internationale sont données uniquement
à titre d’information.
0 ISO 1989
Droits de reproduction réservés. Aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni
utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case postale 56 l CH-121 1 Genève 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
NORME INTERNATIONALE
ISO 4935 : 1989 (F)
- Dosage du soufre - Méthode par
Aciers et fontes
absorption dans l’infrarouge après combustion dans un
four à induction
1 Domaine d’application 4 Réactifs et matériels
Au cours de l’analyse, sauf indication contraire, utiliser unique-
La présente Norme internationale prescrit une méthode pour le
ment des réactifs de qualité analytique reconnue, et de l’eau
dosage du soufre dans les aciers et les fontes par absorption
distillée ou de pureté équivalente.
dans l’infrarouge après combustion dans un four à induction.
La méthode est applicable aux teneurs en soufre comprises
4.1 Oxygène, 99,5 % (mlm) minimum.
entre 0,002 % (mlm) et 0,lO % (mlm 1
Si l’on soupconne l’oxygène de contenir des polluants orga-
niques on peut, avant de l’envoyer dans l’appareil de purifica-
tion (voir annexe CI, le faire passer dans un tube à catalyseur
2 Références normatives
d’oxydation [oxyde de cuivre(H) ou platine] chauffé à une tem-
pérature supérieure à 450 OC.
Les normes suivantes contiennent des dispositions qui, par
suite de la référence qui en est faite, constituent des disposi-
4.2 Fer pur, à teneur en soufre faible connue inférieure à
tions valables pour la présente Norme internationale. Au
0,0005 % (mlm).
moment de la publication, les éditions indiquées étaient en
vigueur. Toute norme est sujette à révision et les parties pre-
4.3 Solvant convenable, approprié à laver les échantillons
nantes des accords fondés sur la présente Norme internationale
pour essai gras ou sales, par exemple, acétone.
sont invitées à rechercher la possibilité d’appliquer les éditions
les plus récentes des normes indiquées ci-après. Les membres
de la CEI et de I’ISO possèdent le registre des Normes interna-
4.4 Perchlorate de magnésium [Mg(ClO&], de granulo-
tionales en vigueur à un moment donné.
métrie comprise entre 0,7 mm et 1,2 mm.
ISO 377 : 1985, Acier corro ye - Prélèvement et préparation
4.5 Accélérateur, tungstène exempt de soufre ou à teneur
des échantillons et des éprouvettes.
en soufre connue inférieure à 0,000 5 %(mlm 1. La grosseur de
maille de l’accélérateur peut dépendre du type d’appareillage
ISO 385-l : 1984, Verrerie de laboratoire - Burettes - Partie 7:
utilisé.
Spécifications générales.
4.6 Soufre, solutions étalons.
ISO 648 : 1977, Verrerie de laboratoire - Pipettes à un trait.
Peser, à 0, 1 mg près, les masses de sulfate de potassium [titre
ISO 1042 : 1983, Verrerie de laboratoire - Fioles jaugées à un
minimal: 99,9 % (mlm)] indiquées dans le tableau 1. Sécher
trait.
préalablement à une température comprise entre 105 OC et
110 OC pendant 1 h, ou à masse constante, et refroidir dans un
ISO 5725 : 1906, Fidélité des méthodes d’essai - Détermina-
dessiccateur.
tion de la répé tabilite et de la reproductibilite d’une méthode
Tableau 1
d’essai normalisée par essais in terlabora toires.
Masse de sulfate
Concentration
Référence de la
de potassium en soufre
solution étalon
3 Principe
de soufre
g mglml
Combustion d’une prise d’essai dans un courant d’oxygène
4.6.1
0,217 4
&JO
I
porté à haute température dans un four à induction haute fré-
4.6.2
I 0,380 4 0,70
quence en présence de fondants et d’accélérateurs. Transfor-
4.6.3 0,543 4 l,oo
mation du soufre en dioxyde de soufre.
4.6.4 1,086 9 2,00
4.6.5 1,902 2 3,50
4.6.6 2,717 2 5,00
Mesurage de l’absorption du dioxyde de soufre dans I’infra-
4.6.7 4,347 5 8,00
rouge dans un courant d’oxygène.
L
ISO 4935 : 1989 (FI
7.1 Conditionnement de l’appareillage
Transvaser ces masses dans sept béchers de 100 ml et mettre
en solution avec de l’eau.
Purifier l’alimentation en oxygène en faisant circuler ce gaz
Transvaser quantitativement dans sept fioles jaugées de 100 ml, dans deux tubes garnis, l’un d’attapulgite imprégnée
compléter au volume avec de l’eau et homogénéiser. d’hydroxyde de sodium (4.7), et l’autre de perchlorate de
magnésium (4.4). Maintenir un débit suffisant entre deux ana-
lyses. Maintenir un filtre en laine de verre ou une grille en acier
4.7 Céramique inerte (attapulgite), de granulométrie com-
inoxydable comme collecteur de poussières. Le nettoyer et le
prise entre 0,7 mm et 1,2 mm, imprégnée d’hydroxyde de
changer à chaque fois que cela s’avère nécessaire. Nettoyer fré-
sodium.
quemment l’enceinte du four, la colonne support et le piège du
filtre pour empêcher les accumulations d’oxyde.
5 Appareillage
Après une coupure prolongée de l’alimentation électrique,
laisser l’appareil se stabiliser pendant le temps recommandé par
Au cours de l’analyse, sauf indication contraire, utiliser unique-
le fabricant.
ment des appareillages ordinaires de laboratoire.
Après un nettoyage du four et/ou un changement des filtres,
Toute la verrerie jaugée doit être de classe A, conformément à
ou lorsque l’appareil n’a pas fonctionné pendant un certain
I’ISO 385-1, à I’ISO 648 ou à I’ISO 1042, selon le cas.
stabiliser l’appareillage en faisant brûler plusieurs
temps,
échantillons analogues aux échantillons à doser avant de pro-
L’appareillage requis pour la combustion est un four à induction
céder réellement à l’analyse.
haute fréquence, et l’appareil de mesure de l’absorption dans
l’infrarouge du dioxyde de soufre ainsi formé peut être com-
Balayer l’appareillage par un courant d’oxygène et effectuer les
mercialisé par un certain nombre de fabricants. Suivre les
réglages nécessaires à l’obtention du zéro.
instructions d’emploi du fabricant.
Si l’appareil utilisé fournit une lecture directe en pourcentage
Les caractéristiques des appareils commercialisés sont données
de la teneur en soufre, régler comme suit les lecture de I’appa-
dans l’annexe C.
reil sur chaque plage d’étalonnage.
5.1 Micropipettes, de 50 FI et 100 ~1, la limite d’erreur doit
Choisir un matériau de référence certifié dont la teneur en
être inférieure à 1 (II.
soufre est proche de la teneur maximale en soufre de la série
d’étalonnage; mesurer la teneur en soufre du matériau de réfé-
rence certifié de la manière prescrite en 7.4.
5.2 Capsule en étain, diamètre environ 6 mm, hauteur
18 mm, masse 0,3 g et volume approximativement 0,4 ml.
Régler la lecture relevée sur l’instrument sur la valeur certifiée.
5.3 Creuset en céramique, pouvant être soumis à la com-
NOTE - Ce réglage doit être fait avant l’étalonnage comme prescrit en
bustion dans un four à induction.
7.5. II n’est pas susceptible de remplacer ou de rectifier l’étalonnage.
Calciner les creusets dans un four électrique dans l’air ou dans
un courant d’oxygène pendant au moins 2 h à 1 100 OC et les
7.2 Prise d’essai
conserver dans un dessiccateur avant l’emploi.
Dégraisser les échantillons pour essai par lavage dans un sol-
NOTE - Pour doser les faibles teneurs en soufre, il est conseillé de cal-
vant convenable (4.3). Évaporer en chauffant pour éliminer les
ciner les creusets à 1 350 OC dans un courant d’oxygéne.
dernières traces de liquide de lavage.
Peser, à 1 mg près, 1 g d’échantillon pour essai pour les teneurs
6 Échantillonnage
en soufre inférieures à 0,04 % (mlm) et 05 g pour les teneurs
en soufre supérieures ou égales à 0,04 % (mlm).
Effectuer l’échantillonnage suivant les indications de I’ISO 377
ou, pour les fontes, selon les normes nationales appropriées. La masse de la prise d’essai peut être fonction du type
NOTE -
d’appareil utilisé.
7 Mode opératoire
7.3 Essai à blanc
CONSIGNES DE SÊCURITÊ - Les risques entraînés par
Avant le dosage, effectuer en double les essais à blanc sui-
une analyse avec combustion sont principalement des
vants.
risques de brûlure lors de la précalcination des creusets
en ceramique et lors des fusions. Employer toujours des
Transférer une capsule en étain (5.2) dans un creuset en céra-
pinces à creuset et des récipients appropriés pour les
mique (5.3). Presser légèrement la capsule contre le fond du
creusets usagés. Observer les précautions habituelles
creuset. Ajouter la même quantité de fer pur (4.2) que pour la
pour manipuler les bouteilles à oxygène. L’oxygène uti-
prise d’essai (7.2) et 1,5 g $r 0,l g d’accélérateur (4.5).
lisé doit être élimine efficacement, car une concentration
Traiter le creuset et son contenu de la manière prescrite dans
élevée en oxygène dans un espace confiné engendre des
risques d’incendie. les deuxiéme et troisième alinéas de 7.4.
ISO 4935 : 1989 (FI
Évaporer doucement à 90 OC jusqu’à siccité compléte et laisser
Relever les lectures des essais à blanc et convertir ces valeurs
.
en milligrammes de soufre à l’aide de la courbe d’étalonnage refroidir à température ambiante dans un dessiccateur.
(7.5).
Tableau 2
La valeur de l’essai à blanc s’obtient par soustraction de la
masse de soufre présente dans le fer pur (4.2) utilisé (voir
Référence de la
Teneur en soufre
note 1) de la masse de soufre de l’essai à blanc.
Masse de soufre
solution étalon
de la prise d’essai
de soufre
% bnlm)
I&l
La valeur moyenne de l’essai à blanc (Wz,) se calcule d’après les
valeurs des deux essais à blanc (voir note 2).
Eau
0,ooo 0
20 0,002o
4.6.1
NOTES
0,0035
4.6.2 35
50 0,005o
4.6.3
1 Déterminer la teneur en soufre du fer pur (4.2) comme suit.
Préparer deux creusets en céramique (5.3). Transférer dans chacun
7.5.1.2 Mesurages
une capsule en étain (5.2) et presser celle-ci légèrement contre le fond
du creuset.
Transférer la capsule en étain de 7.5.1 .l dans un creuset en
céramique (5.3). Presser légèrement la capsule contre le fond
Ajouter dans un creuset en céramique 0,500 g de fer pur (4.2) et
du creuset, ajouter 1,000 g de fer pur (4.2) et recouvrir de
1,000 g dans l’autre. Couvrir dans chaque cas de 1,5 g k 0,l g d’accé-
lérateur (4.5).
1,5 g + 0,l g d’accélérateur (4.5).
Traiter le creuset et son contenu de la manière prescrite dans les
Traiter le creuset et son contenu de la manière prescrite dans
deuxième et troisième alinéas de 7.4.
les deuxième et troisième alinéas de 7.4.
Convertir les valeurs obtenues en milligrammes de soufre à l’aide de la
courbe d’étalonnage (7.5). 7.5.1.3 Tracé de la courbe d’étalonnage
La masse (wz2) de soufre additionnée de 0,500 g de fer pur, est obtenue
Calculer la valeur nette par soustraction de la lecture obtenue
en soustrayant la valeur (m3) correspondant à 0,500 g de fer pur de
pour le terme zéro à la lecture obtenue pour chaque solution de
celle (m,) de 1,000 g de fer pur. La masse (m5) de soufre additionnée
la gamme d’étalonnage.
de 1,000 g de fer pur est double de la masse (m2) de soufre additionnée
de 0,500 g de fer pur
Préparer une courbe d’étalonnage
...
NORME ISO
INTERNATIONALE
Première édition
1989-09-15
Aciers et fontes - Dosage du soufre -
Méthode par absorption dans l’infrarouge après
combustion dans un four à induction
Steel and iron - Determination of sulfur content - lnfrared absorption method
after combustion in an induction furnace
Numéro de référence
ISO 4935 : 1989 (FI
IsO 4935 : 1989 (FI
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale
d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de I’ISO). L’élaboration
des Normes internationales est en général confiée aux comités techniques de I’ISO.
Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité
technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO
collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CE11 en ce
qui concerne la normalisation électrotechnique.
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 4935 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 17,
Acier.
Les annexes A, B, et C de la présente Norme internationale sont données uniquement
à titre d’information.
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utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
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NORME INTERNATIONALE
ISO 4935 : 1989 (F)
- Dosage du soufre - Méthode par
Aciers et fontes
absorption dans l’infrarouge après combustion dans un
four à induction
1 Domaine d’application 4 Réactifs et matériels
Au cours de l’analyse, sauf indication contraire, utiliser unique-
La présente Norme internationale prescrit une méthode pour le
ment des réactifs de qualité analytique reconnue, et de l’eau
dosage du soufre dans les aciers et les fontes par absorption
distillée ou de pureté équivalente.
dans l’infrarouge après combustion dans un four à induction.
La méthode est applicable aux teneurs en soufre comprises
4.1 Oxygène, 99,5 % (mlm) minimum.
entre 0,002 % (mlm) et 0,lO % (mlm 1
Si l’on soupconne l’oxygène de contenir des polluants orga-
niques on peut, avant de l’envoyer dans l’appareil de purifica-
tion (voir annexe CI, le faire passer dans un tube à catalyseur
2 Références normatives
d’oxydation [oxyde de cuivre(H) ou platine] chauffé à une tem-
pérature supérieure à 450 OC.
Les normes suivantes contiennent des dispositions qui, par
suite de la référence qui en est faite, constituent des disposi-
4.2 Fer pur, à teneur en soufre faible connue inférieure à
tions valables pour la présente Norme internationale. Au
0,0005 % (mlm).
moment de la publication, les éditions indiquées étaient en
vigueur. Toute norme est sujette à révision et les parties pre-
4.3 Solvant convenable, approprié à laver les échantillons
nantes des accords fondés sur la présente Norme internationale
pour essai gras ou sales, par exemple, acétone.
sont invitées à rechercher la possibilité d’appliquer les éditions
les plus récentes des normes indiquées ci-après. Les membres
de la CEI et de I’ISO possèdent le registre des Normes interna-
4.4 Perchlorate de magnésium [Mg(ClO&], de granulo-
tionales en vigueur à un moment donné.
métrie comprise entre 0,7 mm et 1,2 mm.
ISO 377 : 1985, Acier corro ye - Prélèvement et préparation
4.5 Accélérateur, tungstène exempt de soufre ou à teneur
des échantillons et des éprouvettes.
en soufre connue inférieure à 0,000 5 %(mlm 1. La grosseur de
maille de l’accélérateur peut dépendre du type d’appareillage
ISO 385-l : 1984, Verrerie de laboratoire - Burettes - Partie 7:
utilisé.
Spécifications générales.
4.6 Soufre, solutions étalons.
ISO 648 : 1977, Verrerie de laboratoire - Pipettes à un trait.
Peser, à 0, 1 mg près, les masses de sulfate de potassium [titre
ISO 1042 : 1983, Verrerie de laboratoire - Fioles jaugées à un
minimal: 99,9 % (mlm)] indiquées dans le tableau 1. Sécher
trait.
préalablement à une température comprise entre 105 OC et
110 OC pendant 1 h, ou à masse constante, et refroidir dans un
ISO 5725 : 1906, Fidélité des méthodes d’essai - Détermina-
dessiccateur.
tion de la répé tabilite et de la reproductibilite d’une méthode
Tableau 1
d’essai normalisée par essais in terlabora toires.
Masse de sulfate
Concentration
Référence de la
de potassium en soufre
solution étalon
3 Principe
de soufre
g mglml
Combustion d’une prise d’essai dans un courant d’oxygène
4.6.1
0,217 4
&JO
I
porté à haute température dans un four à induction haute fré-
4.6.2
I 0,380 4 0,70
quence en présence de fondants et d’accélérateurs. Transfor-
4.6.3 0,543 4 l,oo
mation du soufre en dioxyde de soufre.
4.6.4 1,086 9 2,00
4.6.5 1,902 2 3,50
4.6.6 2,717 2 5,00
Mesurage de l’absorption du dioxyde de soufre dans I’infra-
4.6.7 4,347 5 8,00
rouge dans un courant d’oxygène.
L
ISO 4935 : 1989 (FI
7.1 Conditionnement de l’appareillage
Transvaser ces masses dans sept béchers de 100 ml et mettre
en solution avec de l’eau.
Purifier l’alimentation en oxygène en faisant circuler ce gaz
Transvaser quantitativement dans sept fioles jaugées de 100 ml, dans deux tubes garnis, l’un d’attapulgite imprégnée
compléter au volume avec de l’eau et homogénéiser. d’hydroxyde de sodium (4.7), et l’autre de perchlorate de
magnésium (4.4). Maintenir un débit suffisant entre deux ana-
lyses. Maintenir un filtre en laine de verre ou une grille en acier
4.7 Céramique inerte (attapulgite), de granulométrie com-
inoxydable comme collecteur de poussières. Le nettoyer et le
prise entre 0,7 mm et 1,2 mm, imprégnée d’hydroxyde de
changer à chaque fois que cela s’avère nécessaire. Nettoyer fré-
sodium.
quemment l’enceinte du four, la colonne support et le piège du
filtre pour empêcher les accumulations d’oxyde.
5 Appareillage
Après une coupure prolongée de l’alimentation électrique,
laisser l’appareil se stabiliser pendant le temps recommandé par
Au cours de l’analyse, sauf indication contraire, utiliser unique-
le fabricant.
ment des appareillages ordinaires de laboratoire.
Après un nettoyage du four et/ou un changement des filtres,
Toute la verrerie jaugée doit être de classe A, conformément à
ou lorsque l’appareil n’a pas fonctionné pendant un certain
I’ISO 385-1, à I’ISO 648 ou à I’ISO 1042, selon le cas.
stabiliser l’appareillage en faisant brûler plusieurs
temps,
échantillons analogues aux échantillons à doser avant de pro-
L’appareillage requis pour la combustion est un four à induction
céder réellement à l’analyse.
haute fréquence, et l’appareil de mesure de l’absorption dans
l’infrarouge du dioxyde de soufre ainsi formé peut être com-
Balayer l’appareillage par un courant d’oxygène et effectuer les
mercialisé par un certain nombre de fabricants. Suivre les
réglages nécessaires à l’obtention du zéro.
instructions d’emploi du fabricant.
Si l’appareil utilisé fournit une lecture directe en pourcentage
Les caractéristiques des appareils commercialisés sont données
de la teneur en soufre, régler comme suit les lecture de I’appa-
dans l’annexe C.
reil sur chaque plage d’étalonnage.
5.1 Micropipettes, de 50 FI et 100 ~1, la limite d’erreur doit
Choisir un matériau de référence certifié dont la teneur en
être inférieure à 1 (II.
soufre est proche de la teneur maximale en soufre de la série
d’étalonnage; mesurer la teneur en soufre du matériau de réfé-
rence certifié de la manière prescrite en 7.4.
5.2 Capsule en étain, diamètre environ 6 mm, hauteur
18 mm, masse 0,3 g et volume approximativement 0,4 ml.
Régler la lecture relevée sur l’instrument sur la valeur certifiée.
5.3 Creuset en céramique, pouvant être soumis à la com-
NOTE - Ce réglage doit être fait avant l’étalonnage comme prescrit en
bustion dans un four à induction.
7.5. II n’est pas susceptible de remplacer ou de rectifier l’étalonnage.
Calciner les creusets dans un four électrique dans l’air ou dans
un courant d’oxygène pendant au moins 2 h à 1 100 OC et les
7.2 Prise d’essai
conserver dans un dessiccateur avant l’emploi.
Dégraisser les échantillons pour essai par lavage dans un sol-
NOTE - Pour doser les faibles teneurs en soufre, il est conseillé de cal-
vant convenable (4.3). Évaporer en chauffant pour éliminer les
ciner les creusets à 1 350 OC dans un courant d’oxygéne.
dernières traces de liquide de lavage.
Peser, à 1 mg près, 1 g d’échantillon pour essai pour les teneurs
6 Échantillonnage
en soufre inférieures à 0,04 % (mlm) et 05 g pour les teneurs
en soufre supérieures ou égales à 0,04 % (mlm).
Effectuer l’échantillonnage suivant les indications de I’ISO 377
ou, pour les fontes, selon les normes nationales appropriées. La masse de la prise d’essai peut être fonction du type
NOTE -
d’appareil utilisé.
7 Mode opératoire
7.3 Essai à blanc
CONSIGNES DE SÊCURITÊ - Les risques entraînés par
Avant le dosage, effectuer en double les essais à blanc sui-
une analyse avec combustion sont principalement des
vants.
risques de brûlure lors de la précalcination des creusets
en ceramique et lors des fusions. Employer toujours des
Transférer une capsule en étain (5.2) dans un creuset en céra-
pinces à creuset et des récipients appropriés pour les
mique (5.3). Presser légèrement la capsule contre le fond du
creusets usagés. Observer les précautions habituelles
creuset. Ajouter la même quantité de fer pur (4.2) que pour la
pour manipuler les bouteilles à oxygène. L’oxygène uti-
prise d’essai (7.2) et 1,5 g $r 0,l g d’accélérateur (4.5).
lisé doit être élimine efficacement, car une concentration
Traiter le creuset et son contenu de la manière prescrite dans
élevée en oxygène dans un espace confiné engendre des
risques d’incendie. les deuxiéme et troisième alinéas de 7.4.
ISO 4935 : 1989 (FI
Évaporer doucement à 90 OC jusqu’à siccité compléte et laisser
Relever les lectures des essais à blanc et convertir ces valeurs
.
en milligrammes de soufre à l’aide de la courbe d’étalonnage refroidir à température ambiante dans un dessiccateur.
(7.5).
Tableau 2
La valeur de l’essai à blanc s’obtient par soustraction de la
masse de soufre présente dans le fer pur (4.2) utilisé (voir
Référence de la
Teneur en soufre
note 1) de la masse de soufre de l’essai à blanc.
Masse de soufre
solution étalon
de la prise d’essai
de soufre
% bnlm)
I&l
La valeur moyenne de l’essai à blanc (Wz,) se calcule d’après les
valeurs des deux essais à blanc (voir note 2).
Eau
0,ooo 0
20 0,002o
4.6.1
NOTES
0,0035
4.6.2 35
50 0,005o
4.6.3
1 Déterminer la teneur en soufre du fer pur (4.2) comme suit.
Préparer deux creusets en céramique (5.3). Transférer dans chacun
7.5.1.2 Mesurages
une capsule en étain (5.2) et presser celle-ci légèrement contre le fond
du creuset.
Transférer la capsule en étain de 7.5.1 .l dans un creuset en
céramique (5.3). Presser légèrement la capsule contre le fond
Ajouter dans un creuset en céramique 0,500 g de fer pur (4.2) et
du creuset, ajouter 1,000 g de fer pur (4.2) et recouvrir de
1,000 g dans l’autre. Couvrir dans chaque cas de 1,5 g k 0,l g d’accé-
lérateur (4.5).
1,5 g + 0,l g d’accélérateur (4.5).
Traiter le creuset et son contenu de la manière prescrite dans les
Traiter le creuset et son contenu de la manière prescrite dans
deuxième et troisième alinéas de 7.4.
les deuxième et troisième alinéas de 7.4.
Convertir les valeurs obtenues en milligrammes de soufre à l’aide de la
courbe d’étalonnage (7.5). 7.5.1.3 Tracé de la courbe d’étalonnage
La masse (wz2) de soufre additionnée de 0,500 g de fer pur, est obtenue
Calculer la valeur nette par soustraction de la lecture obtenue
en soustrayant la valeur (m3) correspondant à 0,500 g de fer pur de
pour le terme zéro à la lecture obtenue pour chaque solution de
celle (m,) de 1,000 g de fer pur. La masse (m5) de soufre additionnée
la gamme d’étalonnage.
de 1,000 g de fer pur est double de la masse (m2) de soufre additionnée
de 0,500 g de fer pur
Préparer une courbe d’étalonnage
...
Questions, Comments and Discussion
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