ISO 21078-1:2008
(Main)Determination of boron (III) oxide in refractory products — Part 1: Determination of total boron (III) oxide in oxidic materials for ceramics, glass and glazes
Determination of boron (III) oxide in refractory products — Part 1: Determination of total boron (III) oxide in oxidic materials for ceramics, glass and glazes
ISO 21078-1:2008 specifies methods of determining boron(III) oxide in refractory products and raw materials, in mass fractions of 0,01 % or greater. It is applicable to the determination of total boron(111) oxide in oxidic materials for ceramics, glass and glazes.
Dosage de l'oxyde de bore (III) dans les produits réfractaires — Partie 1: Détermination de l'oxyde de bore (III) total dans les matériaux oxydants pour les céramiques, les verres et les émaux
L'ISO 21078-1:2008 spécifie des méthodes de détermination de l'oxyde de bore(III) dans des produits réfractaires et des matières premières, à des concentrations supérieures ou égales à 0,01 %. Elle s'applique au dosage de l'oxyde de bore(III) total dans les matériaux oxydants pour les céramiques, les verres et les émaux.
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Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 21078-1
First edition
2008-01-15
Corrected version
2008-05-01
Determination of boron(III) oxide in
refractory products —
Part 1:
Determination of total boron(III) oxide in
oxidic materials for ceramics, glass and
glazes
Dosage de l'oxyde de bore(III) dans les produits réfractaires —
Partie 1: Détermination de l'oxyde de bore(III) total dans les matériaux
oxydants pour les céramiques, les verres et les émaux
Reference number
ISO 21078-1:2008(E)
©
ISO 2008
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ISO 21078-1:2008(E)
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Published in Switzerland
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ISO 21078-1:2008(E)
Contents Page
Foreword. iv
1 Scope. 1
2 Normative references. 1
3 Terms and definitions. 2
4 Preparation of the test sample . 2
5 Number of determinations . 2
6 Determination of boron(III) oxide by alkaline titrimetry. 3
7 Determination of boron(III) oxide by azomethine H absorption spectrophotometry. 5
8 Determination of boron(III) oxide by curcumin absorption spectrophotometry. 8
9 Determination of boron(III) oxide by inductively coupled plasma atomic emission
spectrometry (ICP-AES) . 12
10 Expression of test results. 14
11 Test report. 15
Annex A (informative) Interlaboratory test results . 16
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ISO 21078-1:2008(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
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
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 21078-1 was prepared by Technical Committee ISO/TC 33, Refractories, in collaboration with Technical
Committee CEN/TC 187, Refractory products and materials.
ISO 21078 consists of the following parts, under the general title Determination of boron(III) oxide in refractory
products:
⎯ Part 1: Determination of total boron(III) oxide in oxidic materials for ceramics, glass and glazes
⎯ Part 2: Acid extraction method for the determination of boron(III) oxide in binder components
This corrected version of ISO 21078-1:2008 incorporates the following correction: in 7.2.10 (first line), “6 ml”
has been replaced by “60 ml”.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 21078-1:2008(E)
Determination of boron(III) oxide in refractory products —
Part 1:
Determination of total boron(III) oxide in oxidic materials for
ceramics, glass and glazes
1 Scope
This part of ISO 21078 specifies methods of determining boron(III) oxide in refractory products and raw
materials, in mass fractions of 0,01 % or greater. It is applicable to the determination of total boron(III) oxide in
oxidic materials for ceramics, glass and glazes.
The determination of boron(III) oxide is carried out using one of the following four methods:
a) alkaline titrimetry, which is applied to samples containing more than 0,5 % by mass of boron(III) oxide;
b) azomethine H absorption spectrophotometry, which is applied to samples containing from 0,01 % by
mass to 2,5 % by mass of boron(III) oxide;
c) curcumin absorption spectrophotometry (rothocyanine method), which is applied to samples containing
from 0,01 % by mass to 1,0 % by mass of boron(III) oxide;
d) inductively coupled plasma atomic emission spectrometry (ICP-AES), which is applied to samples
containing from 0,01 % by mass to 15 % by mass of boron(III) oxide.
NOTE 1 The method can be extended to 30 % boron(III) oxide using modified oxidic fluxes.
NOTE 2 Interlaboratory test results for this part of ISO 21078 are given in Annex A.
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.
ISO 31-0, Quantities and units — Part 0: General principles
ISO 836, Refractories — Vocabulary
ISO 3310-1, Test sieves — Technical requirements and testing — Part 1: Test sieves of metal wire cloth
ISO 3696, Water for analytical laboratory use — Specification and test methods
ISO 6353-2, Reagents for chemical analysis — Part 2: Specifications — First series
ISO 6353-3, Reagents for chemical analysis — Part 3: Specifications — Second series
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ISO 21078-1:2008(E)
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 836 and the following apply.
3.1
dry unshaped refractories
dry particles and/or powder of unshaped refractories
3.2
wet unshaped refractories
wet particles and/or powder of unshaped refractories with liquid such as mortar and a mixture of
refractory-aggregate and pitch or resin
4 Preparation of the test sample
4.1 Refractory brick or its raw material
Carry out sampling in accordance with the contract between the user and producer. Take a specified quantity
from a lot of the sample and crush to pass through a 6,7 mm sieve (see ISO 3310-1). Reduce to about 100 g
by riffling or coning and quartering, then grind all the reduced sample to pass through a 300 µm sieve
(ISO 3310-1).
4.2 Unshaped refractories
Prepare two portions of approximately 100 g each of the sample for analysis (both dry and wet) and crush to
pass through a 300 µm sieve (see ISO 3310-1) in accordance with the following procedure.
4.3 Dry unshaped refractories
Take one bag or 5 kg of the sample from a lot, reduce to about 100 g as described in 4.1 and crush to pass
through a 300 µm sieve.
4.4 Wet unshaped refractories
Take a specified quantity from the sample and spread on a heat-resistant plate that does not react with the
sample (for example, a polyethylene tetrafluoride plate) to form a charge of 10 mm thickness. Dry the sample
in an air-bath or oven at 110°C ± 5°C for a minimum of 10 h. Then crush to pass through a 6,7 mm sieve,
reduce to about 100 g by riffling or coning and quartering, and grind to pass through a 300 µm sieve (see
ISO 3310-1).
4.5 Laboratory sample
Reduce the laboratory sample from 4.1 or 4.2 to approximately 25 g by coning and quartering, and grind to
pass through a 106 µm sieve. This is the test sample for analysis. Transfer it into a container (e.g. a flat
weighing bottle (50 mm × 30 mm) or sample tube (50 mm × 25 mm), dry in an oven at 110°C ± 5°C for a
minimum of 2 h, cool and store it in a desiccator.
4.6 Weighing of test portion
Weigh the quantity of the test portion for the chemical analysis specified for the particular procedure, to the
nearest 0,1 mg, using an analytical balance and record the actual mass.
5 Number of determinations
Carry out simultaneous duplicate determinations. Carry out a blank test on the reagents and make appropriate
deductions from the results.
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ISO 21078-1:2008(E)
6 Determination of boron(III) oxide by alkaline titrimetry
6.1 Principle
The sample is fused with sodium hydroxide in a dish placed in a furnace at about 600 °C. After cooling, the
melt is dissolved in water and the sample solution made up to about 100 ml with water. The interfering ions
left in the sample solution are precipitated by adding calcium carbonate. After first adjusting the pH value to
6,5 with sodium hydroxide solution, mannitol is added and the H+ ions liberated as the result are titrated with
sodium hydroxide to obtain a pH value of 6,8.
6.2 Reagents
Use only reagents of known analytical purity and water conforming to the requirements of grade 2 of ISO 3696
(e.g. double-distilled water).
The boron and borate ion concentrations in the water and the reagents shall be negligible compared with the
lowest concentration to be determined. All solutions are aqueous, unless otherwise specified.
6.2.1 Sodium hydroxide (ISO 6353-2 R 34), assay, minimum mass fraction 98 %.
6.2.2 Hydrochloric acid (concentrated), (ISO 6353-2 R 13), mass fraction 35 %.
6.2.3 Hydrochloric acid (1+1), add 1 volume of hydrochloric acid (concentrated) to 1 volume of water.
6.2.4 Calcium carbonate (ISO 6353-3 R 53), assay, minimum mass fraction 99,5 %.
6.2.5 Bromocresol purple solution, C H Br O S, 1 g/l.
21 16 2 5
Dissolve 0,1 g of bromocresol purple in water and dilute to approximately 100 ml. Keep this solution in the
dark at low temperature.
6.2.6 Boron(III) oxide standard solution, 0,1 mg B O /ml.
2 3
Transfer approximately 0,5 g of boric acid into a 100 ml beaker, spread it as a thin layer and dry for 24 h in a
desiccator. Weigh 0,177 6 g of this dry boric acid and transfer into a 200 ml plastic beaker. Dissolve in
approximately 100 ml of water and dilute precisely to 1 000 ml in a volumetric flask.
6.2.7 D(−)-mannitol, C H O .
6 14 6
6.2.8 Sodium hydroxide standard volumetric solution.
Transfer 50 g of sodium hydroxide into a polyethylene bottle, add 50 ml of water, and dissolve with cooling.
Allow to stand for several days with a cover, pipette 4,0 ml of the supernatant fraction, and dilute to 2 000 ml
in a volumetric flask. Transfer this solution into a polyethylene bottle using a 25 ml automatic filling burette
with soda-lime tubes to absorb the carbon dioxide in the air.
Pipette precisely 100 ml of boron(III) oxide standard solution (0,1 mg/ml) into a 200 ml beaker and stir by
using a magnetic stirrer, put a pH electrode into the solution and add drops of the sodium hydroxide standard
volumetric solution until the pH is 6,5. Remove the electrode, add 10 g of D(−)-mannitol, set the electrode
again, and titrate with the sodium hydroxide standard volumetric solution until the pH is 6,8.
Calculate the equivalent factor, F, the mass in g, of boron(III) oxide equivalent to 1 ml of sodium hydroxide
standard volumetric solution, using Equation (1).
0,01
F= (1)
V
where V is the volume, in ml, of titration of sodium hydroxide standard volumetric solution after addition of
D(−)-mannitol.
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ISO 21078-1:2008(E)
6.3 Apparatus
Ordinary laboratory apparatus and the following.
6.3.1 Vitreous carbon dishes, of suitable nominal capacity.
6.3.2 Vitreous carbon lids, to fit 6.3.1.
6.3.3 Muffle furnace, capable of being controlled at temperatures up to at least 700 °C.
6.3.4 pH meter, with a glass electrode.
NOTE Automated titration equipment with a piston-operated burette and magnetic stirrer may be used to facilitate the
analysis.
6.4 Mass of test portion
Weigh out 1,00 g of the test sample.
NOTE The mass of the test portion is a function of the boron mass fraction. It is usually 1,0 g.
6.5 Procedure
Weigh 1 g to 2 g of sodium hydroxide into a dish, cover the dish and fuse it in the furnace at approximately
600 °C for about 10 min. After cooling in the desiccator, add the weighed sample, cover it with 1 g to 2 g of
sodium hydroxide, cover the dish and dissolve by digestion at approximately 600 °C for about 30 min until a
clear melt is obtained, swirling repeatedly. After cooling, transfer the melt cake to a 250 ml beaker, dissolve
any residue in the dish with water and transfer it to the beaker, repeating this procedure several times if
necessary. Make up the solution to about 100 ml with water and heat until the melt cake has disintegrated.
Standardize the sample solution by titrating against hydrochloric acid (1+1), using bromocresol purple as
indicator to precipitate interfering ions, ensuring that the indicator changes from violet to yellow. Then add an
excess of a further 2 ml of hydrochloric acid (1+1), heat to boiling and allow to boil for 1 to 2 min. Remove the
beaker from the hotplate and, after about 2 min, add a total of 1,5 g of calcium carbonate a little at a time, then
boil again for a short time. Filter off the precipitate using a white-ribbon filter and wash it eight times with hot
water. Transfer the residue to a 250 ml beaker, acidify with hydrochloric acid (1+1) and repeat the CaCO
3
precipitation as described above.
Make up the combined filtrate to about 250 ml with water and boil it for a short time. After cooling, adjust the
pH value of the test solution to 6,5 with sodium hydroxide standard volumetric solution using the glass
electrode of the pH meter. Now add 20 g of D(−)-mannitol to the solution and dissolve it while stirring. Then
titrate with sodium hydroxide standard volumetric solution to a pH value of 6,8 and read off the volume of
solution used to titrate from a pH value of 6,5 to a pH value of 6,8.
6.6 Blank test
Carry out the procedure given in 6.5 without the sample.
6.7 Calculation
Calculate the mass fraction of boron(III) oxide in the sample, w , as a percentage, using Equation (2):
B1
()VV−×F
12
w=×100 (2)
B1
m
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where
V is the volume, in ml, of sodium hydroxide standard volumetric solution used for titration of the test
1
solution after addition of D(−)-mannitol;
V is the volume, in ml, of sodium hydroxide standard volumetric solution used for titration of the blank
2
solution after addition of D(−)-mannitol;
F is the equivalent factor, in g, of boron(III) oxide equivalent to 1 ml of sodium hydroxide standard
volumetric solution;
m is the mass, in g, of the test portion in 6.4.
6.8 Interferences
If the D(−)-mannitol used for the determination is acidic, subtract the equivalent volume of sodium hydroxide
solution from the volume used in the titration.
Germanium oxide will interfere with this alkaline titrimetry method. Germanium oxide is highly unlikely to be
present in the materials in the scope of this part of ISO 21078. However, if this part of ISO 21078 is applied to
glass samples and the presence of germanium oxide is suspected, one of the other three alternative
procedures shall be used.
7 Determination of boron(III) oxide by azomethine H absorption spectrophotometry
7.1 Principle
The sample is fused with sodium hydroxide in a dish placed in a furnace at about 600 °C. After cooling, the
melt is dissolved in water and the sample solution made up to about 100 ml with water. The pH value of the
sample solution is adjusted to 5,2, azomethine H is added and the yellow complex is determined
photometrically at a wavelength of 415 nm against reference solutions.
7.2 Reagents
Use only reagents of known analytical purity and water conforming to the requirements of grade 2 of ISO 3696
(e.g. double-distilled water).
The boron and borate ion concentrations in the water and the reagents shall be negligible compared with the
lowest concentration to be determined. All solutions are aqueous unless otherwise specified.
7.2.1 Sodium hydroxide (ISO 6353-2 R 34), assay, minimum mass fraction 98 %.
7.2.2 Hydrochloric acid (concentrated) (ISO 6353-2 R 13), mass fraction 35 %.
7.2.3 Hydrochloric acid (1+1).
Add 1 volume of hydrochloric acid (concentrated) to 1 volume of water.
7.2.4 Boric acid, H BO .
3 3
7.2.5 Boron(III) oxide stock solution, 1 mg B O /ml.
2 3
Transfer approximately 2 g of boric acid into a 100 ml beaker, spread it as a thin layer and dry for 24 h in a
desiccator. Weigh 1,776 g of this dry boric acid and transfer into a 200 ml plastic beaker. Dissolve in
approximately 100 ml of water and dilute precisely to 1 000 ml in a volumetric flask.
7.2.6 Boron(III) oxide standard solution No. 1, 0,1 mg B O /ml.
2 3
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ISO 21078-1:2008(E)
Pipette 10 ml of the boron(III) oxide stock solution into a 100 ml volumetric flask and make up to the mark with
water. Keep the solution, which is stable only for about 9 h, in a plastic bottle.
7.2.7 Boron(III) oxide standard solution No 2, 0,01 mg B O /ml.
2 3
Pipette 10 ml of boron(III) oxide standard solution No. 1 into a 100 ml plastic volumetric flask and make up to
the mark with water. Make up a fresh solution before every determination.
7.2.8 Sodium salt of azomethine H, C H NNaO S .
7 12 8 2
7.2.9 L(+)-ascorbic acid, C H O .
6 8 6
7.2.10 Azomethine H solution.
Mix 1 g of azomethine H and 3 g of ascorbic acid in a 100 ml glass beaker with about 60 ml of water, transfer
the mixture to a 100 ml volumetric flask and make up to the mark with water. During mixing, the solution
becomes clear. Transfer the solution to a plastic bottle and store it in a refrigerator; it will be stable for one
week.
7.2.11 Ammonium acetate, CH COONH .
3 4
7.2.12 Acetic acid (ISO 6353-2 R 1), minimum mass fraction 99,7 % as CH COOH.
3
7.2.13 Buffer solution.
Dissolve 200 g of ammonium acetate in a glass beaker with about 200 ml of water, add 50 ml of acetic acid,
use water to rinse the solution into a 500 ml volumetric flask and make up to the mark with water. Store the
solution in a plastic bottle.
7.2.14 Ammonium hydroxide solution (concentrated) (ISO 6353-2 R 3), minimum mass fraction 25 % as
NH .
3
7.2.15 Ammonium hydroxide solution (1+6), NH OH.
4
7.2.16 Disodium ethylenediaminetetraacetate (EDTA-Na ), C H N Na O⋅2H O.
2 10 14 2 2 8 2
7.2.17 Citric acid monohydrate, C H O⋅H O.
6 8 7 2
7.2.18 Complexing solution.
Mix 37,2 g of disodium ethylenediaminetetraacetate and 5 g of citric acid monohydrate in a beaker with about
300 ml of water and add 2 mol/I ammonium hydroxide solution until the reagents have dissolved and the
solution is clear. Then, using the glass electrode of the pH meter, adjust the pH value to 5 by adding further
2 mol/l ammonium hydroxide solution. Make up to 500 ml with water.
7.2.19 2,2′,2″,4,4′-pentamethoxytriphenylcarbinol, C H O .
24 26 6
7.2.20 Ethanol (ISO 6353-2 R 11), minimum mass fraction 99,8 %, as C H OH.
2 5
7.2.21 Indicator solution, prepared by dissolving 50 mg of 2,2′,2″,4,4′-pentamethoxytriphenylcarbinol in
50 ml of ethanol while heating gently. The indicator changes from violet to colourless at a pH value of 2 to 3.
7.2.22 Sodium chloride solution, 241,7 g/l.
7.3 Apparatus
Ordinary laboratory apparatus and the following.
7.3.1 Vitreous carbon dishes, of suitable nominal capacity.
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ISO 21078-1:2008(E)
7.3.2 Vitreous carbon lids, to fit 7.3.1.
7.3.3 Muffle furnace, capable of being controlled at temperatures up to at least 700 °C.
7.3.4 Photometer, with 1 cm cell.
7.4 Mass of test portion
Weigh out 0,50 g of the test sample.
NOTE The mass of the test portion is a function of the mass fraction of boron . It will usually be 0,5 g.
7.5 Procedure
Weigh 1 g to 2 g of sodium hydroxide into a dish, cover the dish and fuse in the furnace at approximately
600 °C for about 10 min. After cooling in the desiccator, add the weighed sample, cover it with 1 g to 2 g of
sodium hydroxide, cover the dish and dissolve by digestion at approximately 600 °C for about 30 min until a
clear melt is obtained, swirling repeatedly. Introduce 25 ml of hydrochloric acid (1+1) into a 100 ml plastic
volumetric flask. After cooling the melt, dissolve the melt cake in a little hot water and transfer it to the
volumetric flask, repeating this process several times if necessary. After cooling, make up to the mark with
water.
This solution is designated as stock solution S1.
Prior to the analysis, remove any silicon(IV) oxide precipitate present in the sample solutions by centrifuging,
filtering or allowing to settle.
Pipette an aliquot portion of the stock solution S1 into a 50 ml plastic volumetric flask. The volume of the
aliquot portion to be taken depends on the expected mass fraction of boron(III) oxide and is shown in Table 1.
Table 1 — Preparation of test solution
Mass fraction of Aliquot portion of Volume of sodium
boron(III) oxide stock solution S1 chloride solution (7.2.22)
% ml ml
2,5 to 0,5 2 5,5
0,6 to 0,11 5 4,8
0,12 to 0,01 25 0
An aliquot portion of stock solution S1 may also be chosen: less than 25 ml. In this case, calculate the volume
of sodium chloride solution to be added, V , in ml, using Equation (3):
S
1000
VV=−1,45 0,058× × (3)
()
SA
241,7
where V is the volume of the aliquot portion, in ml.
A
Add the volume of sodium chloride solution specified in Table 1, two drops of indicator solution and 5 ml of
complexing solution. Neutralize with ammonium hydroxide solution (1+6) until the indicator colour just
disappears. Then add 5 ml of buffer solution and 5 ml of azomethine H solution, make the volumetric flask up
to the mark with water and allow to stand in the dark for 4 h. The boron concentration in the test solution will
then be about 0,2 mg/l to 1 mg/l. Measure the boron concentration photometrically using a 1 cm cell, at a
wavelength of 415 nm against the calibration solution, with water in the reference cell.
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ISO 21078-1:2008(E)
7.6 Blank test
Carry out the procedure described in 7.5 but omit the fusion process without using the sample.
The solution obtained corresponds to stock solution S1 and is designated as blank solution B1. The volume of
blank solution B1 is the same as that of stock solution S1.
7.7 Plotting the calibration graph
Transfer 0 (as reference), 5, 10, 15 and 20 ml aliquot portions of the boron(III) oxide standard solution No.2
[0 to 0,20 mg as boron(III) oxide] into a series of 50 ml plastic volumetric flasks, leaving one flask empty for
the blank solution. Add 6 ml of sodium chloride solution, 5 ml of complexing solution, 5 ml of buffer solution
and 5 ml of azomethine H solution, make up to the mark with water and allow to stand in the dark for 4 h.
Measure the respective absorbances by photometry at a wavelength of 415 nm using 1 cm cells, with water in
the reference cell. Then plot the calibration graph.
7.8 Calculation
Calculate the mass fraction of boron(III) oxide in the sample, W , as a percentage, using Equation (4):
B2
mm−
()
100
12
W=××100 (4)
B2
mV
A
where
m is the mass, in mg, of boron(III) oxide in the aliquot portion of stock solution S1;
1
m is the mass, in mg, of boron(III) oxide in the aliquot portion of blank solution B1;
2
V is the aliquot portion of stock solution S1;
A
m is the mass, in mg, of the test portion in 7.4.
7.9 Interferences
The percentages of oxides shown in Table 1, for the mass fraction of boron(III) oxide of the sample and in the
selection of aliquot portion size, shall not be exceeded.
8 Determination of boron(III) oxide by curcumin absorption spectrophotometry
8.1 Principle
The sample is fused with sodium carbonate and dissolved in hydrochloric acid. After dehydration by adding
sulfuric acid and heating, an addition of curcumin to the solution generates rothocyanine. The residue is
dissolved in water/ethanol and the absorbance is measured.
8.2 Reagents
Use only reagents of known analytical purity and water conforming to the requirements of grade 2 of ISO 3696
(e.g. double-distilled water).
The boron and borate ion concentrations in the water and the reagents shall be negligible compared with the
lowest concentration to be determined. All solutions are aqueous, unless otherwise specified.
8 © ISO 2008 – All rights reserved
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ISO 21078-1:2008(E)
8.2.1 Sodium hydroxide (ISO 6353-2 R 34), assay, minimum mass fraction 98 %.
8.2.2 Hydrochloric acid (concentrated) (ISO 6353-2 R 13), assay, minimum mass fraction 35 %.
8.2.3 Hydrochloric acid (1+1).
Add 1 volume of hydrochloric acid (concentrated) to 1 volume of water.
8.2.4 Sulfuric acid (concentrated) (ISO 6353-2 R 37), assay, minimum mass fraction 95 %.
8.2.5 Sulfuric acid (1+1).
Cautiously add 1 volume of sulfuric acid (concentrated) to 1 volume of water, while stirring and cooling (e.g.
stand the beaker in flowing water).
8.2.6 Sulfuric acid (1+5).
Cautiously add 1 volume of sulfuric acid (concentrated) to 5 volumes of water, while stirring and cooling (e.g.
stand the beaker in flowing water).
8.2.7 Boron(III) oxide stock solution, 1 mg B O /ml.
2 3
Transfer approximately 2 g of boric acid into a 100 ml beaker, spread it as a thin layer and dry for 24 h in a
desiccator. Weigh 1,776 g of this dry boric acid and transfer into a 200 ml plastic beaker. Dissolve in
approximately 100 ml of water and dilute precisely to 1 000 ml in a volumetric flask.
8.2.8 Boron(III) oxide standard solution, 0,01 mg B O /ml.
2 3
Pipette 10 ml of the boron(III) oxide stock solution (8.2.7) into a 1 000 ml volumetric flask and make up to the
mark with water. Make up a fresh solution before every determination.
8.2.9 Diluted boron(III) oxide standard solution, 0,5 µg B O /ml.
2 3
Pipette 5 ml of the boron(III) oxide stock solution (8.2.8) into a 100 ml volumetric flask and make up to the
mark with water. Make up a fresh solution before every determination.
8.2.10 Ethanol (concentrated) (ISO 6353-2 R 11), minimum mass fraction 99,8 % as C H OH.
2 5
8.2.11 Water/ethanol solvent.
Mix water and ethanol in a volume ratio of 1:3.
8.2.12 Curcumin acetic acid solution.
Weigh 0,15 g of curcumin and put in a 200 ml quartz beaker. Add 100 ml of acetic acid, and dissolve by
heating. Discard the solution one week after preparation.
8.3 Apparatus
Ordinary laboratory apparatus and the following.
8.3.1 Platinum alloy crucible, of suitable nominal capacity.
8.3.2 Platinum dish, of suitable nominal capacity, thoroughly washed so that no boron residue remains.
NOTE For example, this can be done by adding hydrofluoric acid and a small amount of sulfuric acid, heating it on a
hotplate to evaporate the boron species, then washing thoroughly with water and drying.
8.3.3 Electric muffle furnace, capable of being controlled at temperatures up to at least 1 050 °C.
© ISO 2008 – All rights res
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 21078-1
Première édition
2008-01-15
Dosage de l'oxyde de bore(III) dans les
produits réfractaires —
Partie 1:
Détermination de l'oxyde de bore(III) total
dans les matériaux oxydants pour les
céramiques, les verres et les émaux
Determination of boron(III) oxide in refractory products —
Part 1: Determination of total boron(III) oxide in oxidic materials for
ceramics, glass and glazes
Numéro de référence
ISO 21078-1:2008(F)
©
ISO 2008
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ISO 21078-1:2008(F)
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Publié en Suisse
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ISO 21078-1:2008(F)
Sommaire Page
Avant-propos. iv
1 Domaine d'application. 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions. 2
4 Préparation de l'échantillon pour essai. 2
5 Nombre de déterminations . 3
6 Détermination de l'oxyde de bore(III) par titrimétrie alcaline . 3
7 Détermination de l'oxyde de bore(III) par spectrophotométrie d'absorption
d'azométhine H. 5
8 Détermination de l'oxyde de bore(III) par spectrophotométrie d'absorption de curcumine. 9
9 Détermination de l'oxyde de bore(III) par spectrométrie d'émission atomique avec plasma
induit par haute fréquence (ICP-AES). 13
10 Expression des résultats d'essai . 16
11 Rapport d'essai . 16
Annexe A (informative) Résultats d'essais interlaboratoires . 17
© ISO 2008 – Tous droits réservés iii
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ISO 21078-1:2008(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 21078-1 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 33, Matériaux réfractaires, en collaboration
avec le comité technique CEN/TC 187, Produits et matériaux réfractaires.
L'ISO 21078 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Dosage de l'oxyde de bore(III)
dans les produits réfractaires:
⎯ Partie 1: Détermination de l'oxyde de bore(III) total dans les matériaux oxydants pour les céramiques, les
verres et les émaux
⎯ Partie 2: Méthode d'extraction acide pour le dosage de l'oxyde de bore(III) dans les composants de liant
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NORME INTERNATIONALE ISO 21078-1:2008(F)
Dosage de l'oxyde de bore(III) dans les produits réfractaires —
Partie 1:
Détermination de l'oxyde de bore(III) total dans les matériaux
oxydants pour les céramiques, les verres et les émaux
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO 21078 spécifie des méthodes de détermination de l'oxyde de bore(III) dans des
produits réfractaires et des matières premières, à des concentrations supérieures ou égales à 0,01 %. Elle
s'applique au dosage de l'oxyde de bore(III) total dans les matériaux oxydants pour les céramiques, les verres
et les émaux.
La détermination de l'oxyde de bore(III) s'effectue à l'aide de l'une des quatre méthodes suivantes:
a) la titrimétrie alcaline, qui s'applique aux échantillons contenant plus de 0,5 % en masse d'oxyde de
bore(III);
b) la spectrophotométrie d'absorption à l'azométhine H, qui s'applique à des échantillons contenant de
0,01 % à 2,5 % en masse d'oxyde de bore(III);
c) la spectrophotométrie d'absorption à la curcumine (méthode à la rothocyanine), qui s'applique à des
échantillons contenant de 0,01 % à 1,0 % en masse d'oxyde de bore(III);
d) la spectrométrie d'émission atomique à plasma inductif (ICP-AES), qui s'applique à des échantillons
contenant de 0,01 % à 15 % en masse d'oxyde de bore(III).
NOTE 1 La méthode peut s'étendre à 30 % d'oxyde de bore(III) en utilisant des flux d'oxyde modifiés.
NOTE 2 Les résultats d'essais interlaboratoires concernant la présente partie de l'ISO 21078 sont donnés en Annexe A.
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).
ISO 31-0, Grandeurs et unités — Partie 0: Principes généraux
ISO 836, Terminologie des matériaux réfractaires
ISO 3310-1, Tamis de contrôle — Exigences techniques et vérifications — Partie 1: Tamis de contrôle en
tissus métalliques
ISO 3696, Eau pour laboratoire à usage analytique — Spécification et méthodes d'essai
ISO 6353-2, Réactifs pour analyse chimique — Partie 2: Spécifications — Première série
ISO 6353-3, Réactifs pour analyse chimique — Partie 3: Spécifications — Deuxième série
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ISO 21078-1:2008(F)
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l'ISO 836 ainsi que les suivants
s'appliquent.
3.1
matériaux réfractaires secs non façonnés
particules et/ou poudre sèche(s) de matériaux réfractaires non façonnés
3.2
matériaux réfractaires humides non façonnés
particules et/ou poudre humide(s) de matériaux réfractaires non façonnés, mélangée(s) avec un liquide
(mortier et mélange d'agrégats réfractaire et de brai ou de résine)
4 Préparation de l'échantillon pour essai
4.1 Brique réfractaire ou son matériau brut
Effectuer l'échantillonnage conformément au contrat conclu entre l'utilisateur et le producteur. Prélever une
quantité spécifiée à partir d'un lot de l'échantillon, puis la broyer de manière à passer au tamis de 6,7 mm
(voir l'ISO 3310-1). Réduire l'échantillon à environ 100 g par division ou quartage, puis broyer l'ensemble de
manière à passer au tamis de 300 µm (ISO 3310-1).
4.2 Matériaux réfractaires non façonnés
Préparer deux prises d'essai d'environ 100 g chacune aux fins d'analyse (matériaux réfractaires secs et
humides), puis les broyer de manière à passer au tamis de 300 µm (voir l'ISO 3310-1) conformément au
mode opératoire suivant.
4.3 Matériaux réfractaires secs non façonnés
Prélever un sac ou 5 kg de l'échantillon à partir d'un lot et le réduire à environ 100 g comme décrit en 4.1, puis
le réduire de manière à passer au tamis de 300 µm.
4.4 Matériaux réfractaires humides non façonnés
Prélever une quantité spécifiée à partir de l'échantillon, puis l'étaler sur une plaque thermorésistante qui ne
réagit pas avec l'échantillon (par exemple une plaque en tétrafluorure de polyéthylène), de manière à
constituer une couche de 10 mm d'épaisseur. Sécher l'échantillon dans un bain d'air ou dans un four à
110 °C ± 5 °C pendant au moins 10 h. Puis le broyer de manière à passer au tamis de 6,7 mm, le réduire à
environ 100 g par division ou quartage, puis le broyer de manière à passer au tamis de 300 µm (voir
l'ISO 3310-1).
4.5 Échantillon de laboratoire
Réduire l'échantillon de laboratoire de 4.1 ou de 4.2 à environ 25 g par quartage et le broyer de manière à
passer au tamis de 106 µm. Il s'agit de l'échantillon d'essai pour analyse. Le transvaser dans un récipient (par
exemple un vase à peser plat de 50 × 30 mm) ou un tube échantillon (50 mm × 25 mm), le sécher dans une
étuve à 110 °C ± 5 °C pendant au moins 2 h, le refroidir, puis l'entreposer dans un dessiccateur.
4.6 Pesage de la prise d'essai
Peser la quantité de la prise d'essai pour analyse chimique spécifiée pour le mode opératoire spécifique à
0,1 mg près, au moyen d'une balance analytique et consigner la masse réelle.
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ISO 21078-1:2008(F)
5 Nombre de déterminations
Réaliser des déterminations en double simultanément. Effectuer un essai à blanc sur les réactifs et tirer les
conclusions qui s'imposent sur les résultats.
6 Détermination de l'oxyde de bore(III) par titrimétrie alcaline
6.1 Principe
L'échantillon est fondu dans l'hydroxyde de sodium dans une nacelle placée dans un four à environ 600 °C.
Après refroidissement, le produit de fusion est dissous dans l'eau et la solution échantillon est complétée à
environ 100 ml avec de l'eau. Les ions interférents laissés dans la solution échantillon sont précipités par
ajout de carbonate de calcium. Après un premier ajustement du pH à 6,5 au moyen d'une solution
+
d'hydroxyde de sodium, le mannitol est ajouté et les ions H libérés en conséquence sont titrés à l'aide
d'hydroxyde de sodium pour obtenir un pH de 6,8.
6.2 Réactifs
Utiliser uniquement des réactifs dont la pureté analytique est connue et de l'eau conforme à la qualité 2 telle
que définie dans l'ISO 3696 (par exemple de l'eau bidistillée).
Les concentrations en bore et en ion borate de l'eau et les réactifs doivent être négligeables comparées à la
plus faible concentration à déterminer. Toutes les solutions sont aqueuses, sauf indication contraire.
6.2.1 Hydroxyde de sodium (ISO 6353-2 R 34), dosage, fraction massique minimale 98 %.
6.2.2 Acide chlorhydrique (concentré), (ISO 6353-2 R 13), fraction massique 35 %.
6.2.3 Acide chlorhydrique (1+1), ajouter 1 volume d'acide chlorhydrique (concentré) à 1 volume d'eau.
6.2.4 Carbonate de calcium (ISO 6353-3 R 53), dosage, fraction massique minimale 99,5 %.
6.2.5 Solution de pourpre de bromocrésol, C H Br O S, 1 g/l.
21 16 2 5
Dissoudre 0,1 g de pourpre de bromocrésol dans de l'eau et diluer à environ 100 ml. Conserver cette solution
à l'abri de la lumière à basse température.
6.2.6 Solution étalon d'oxyde de bore(III), 0,1 mg de B O /ml.
2 3
Transvaser environ 0,5 g d'acide borique dans un bécher de 100 ml, l'étaler en fine couche, puis le sécher
pendant 24 h dans un dessiccateur. Peser 0,177 6 g de cet acide borique à l'état sec et le transvaser dans un
bécher en plastique de 200 ml. Dissoudre dans environ 100 ml d'eau et diluer à précisément 1 000 ml dans
une fiole jaugée.
6.2.7 D(−)-mannitol, C H O .
6 14 6
6.2.8 Solution volumétrique étalon d'hydroxyde de sodium.
Transvaser 50 g d'hydroxyde de sodium dans un flacon en polyéthylène, ajouter 50 ml d'eau, puis dissoudre
par refroidissement. Laisser reposer plusieurs jours sous un couvercle, prélever à l'aide d'une pipette 4,0 ml
de la fraction surnageante, puis diluer à 2 000 ml dans une fiole jaugée. Transvaser cette solution dans un
flacon de polyéthylène à l'aide d'une burette à remplissage automatique de 25 ml munie de tubes de chaux
sodée pour absorber le dioxyde de carbone présent dans l'air.
Prélever précisément à l'aide d'une pipette 100 ml de la solution étalon d'oxyde de bore(III) (0,1 mg/ml) dans
un bécher de 200 ml et agiter au moyen d'un agitateur magnétique, placer une électrode de pH dans la
solution et ajouter, goutte à goutte, la solution volumétrique étalon d'hydroxyde de sodium jusqu'à ce que le
pH atteigne une valeur de 6,5. Retirer l'électrode, ajouter 10 g de D(−)-mannitol, remettre l'électrode et titrer
au moyen de la solution volumétrique étalon d'hydroxyde de sodium jusqu'à ce que le pH soit égal à 6,8.
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ISO 21078-1:2008(F)
Calculer le facteur d'équivalence, F, la masse en g, d'oxyde de bore(III) équivalente à 1 ml de la solution
volumétrique étalon d'hydroxyde de sodium, à l'aide de l'Équation (1).
0,01
F= (1)
V
où V est le volume, en ml, du titrage de la solution volumétrique étalon d'hydroxyde de sodium après ajout de
D(−)-mannitol.
6.3 Appareillage
Matériel courant de laboratoire et ce qui suit.
6.3.1 Nacelles, en or, en platine ou en porcelaine, de capacité nominale adaptée.
6.3.2 Couvercle, en or ou en platine
6.3.3 Four à moufle, avec régulation possible jusqu'à des températures d'au moins 700 °C.
6.3.4 pH-mètre, avec électrode de verre.
NOTE Un matériel de titrage automatique muni d'une burette à piston et un agitateur magnétique peuvent être
utilisés pour faciliter l'analyse.
6.4 Masse de la prise d'essai
Peser 1,00 g de l'échantillon d'essai.
NOTE La masse de la prise d'essai est fonction de la teneur en bore. Elle est habituellement de 1,0 g.
6.5 Mode opératoire
Peser de 1 g à 2 g d'hydroxyde de sodium dans une nacelle, le recouvrir puis le fondre dans le four à environ
600 °C pendant environ 10 min. Après refroidissement dans le dessiccateur, ajouter l'échantillon pesé, le
recouvrir avec de 1 g à 2 g d'hydroxyde de sodium, recouvrir la nacelle puis dissoudre par digestion à environ
600 °C pendant environ 30 min jusqu'à obtention d'un produit clair de fusion en remuant sans cesse. Après
refroidissement, transvaser le vitrifiat dans un bécher de 250 ml, dissoudre les résidus éventuels dans la
nacelle avec de l'eau, puis les transvaser dans le bécher en répétant ce mode opératoire plusieurs fois si
nécessaire. Compléter la solution avec de l'eau pour atteindre environ 100 ml, puis chauffer jusqu'à
désagrégation totale du vitrifiat.
Normaliser la solution échantillon par titrage avec de l'acide chlorhydrique (1+1), à l'aide de pourpre de
bromocrésol en indicateur pour précipiter les ions interférents, en s'assurant que l'indicateur passe du violet
au jaune. Puis ajouter une dose supplémentaire de 2 ml d'acide chlorhydrique (1+1) et chauffer jusqu'à
ébullition pendant 1 min à 2 min. Retirer le bécher de la plaque chauffante et, au bout d'environ 2 min, ajouter
un total de 1,5 g de carbonate de calcium petit à petit, puis porter de nouveau à ébullition un court instant.
Filtrer le précipité sur papier-filtre bande blanche («white-ribbon») et le laver huit fois avec de l'eau chaude.
Transvaser le résidu dans un bécher de 250 ml, acidifier avec de l'acide chlorhydrique (1+1) et répéter la
précipitation par CaCO comme décrit ci-dessus.
3
Compléter le filtrat combiné avec de l'eau jusqu'à environ 250 ml et le porter à ébullition un court instant.
Après refroidissement, ajuster le pH de la solution d'essai à 6,5 avec la solution volumétrique étalon
d'hydroxyde de sodium à l'aide de l'électrode de verre du pH-mètre. Ajouter ensuite 20 g de D(−)-mannitol à la
solution puis le dissoudre tout en remuant. Puis titrer au moyen de la solution volumétrique étalon
d'hydroxyde de sodium à un pH de 6,8 et relever le volume de solution utilisé pour le titrage d'un pH de 6,5 à
un pH de 6,8.
4 © ISO 2008 – Tous droits réservés
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6.6 Essai à blanc
Suivre le mode opératoire indiqué en 6.5 sans l'échantillon.
6.7 Calcul
Calculer la fraction massique d'oxyde de bore(III) de l'échantillon, w , en pourcentage, à l'aide de
B1
l'Équation (2):
()VV−×F
12
w=×100 (2)
B1
m
où
V est le volume, en ml, de la solution volumétrique étalon d'hydroxyde de sodium pour le titrage de la
1
solution d'essai après ajout de D(−)-mannitol;
V est le volume, en ml, de la solution volumétrique étalon d'hydroxyde de sodium utilisée pour le titrage
2
de la solution d'essai à blanc après ajout de D(−)-mannitol;
F est le facteur d'équivalence, en g, d'oxyde de bore(III) équivalent à 1 ml de solution volumétrique
étalon d'hydroxyde de sodium;
m est la masse, en g, de la prise d'essai indiquée en 6.4.
6.8 Interférences
Si le D(−)-mannitol employé pour la détermination est acide, soustraire au volume utilisé dans le titrage le
volume équivalent de solution d'hydroxyde de sodium.
Si nécessaire, tenir compte de l'oxyde de germanium, que cette méthode permet également de détecter. Cela
est réalisé en titrant une solution de GeO de concentration identique à celle obtenue en 6.5.
2
7 Détermination de l'oxyde de bore(III) par spectrophotométrie d'absorption
d'azométhine H
7.1 Principe
L'échantillon est fondu dans l'hydroxyde de sodium dans une nacelle placée dans un four à environ 600 °C.
Après refroidissement, le produit de fusion est dissous dans l'eau et la solution échantillon est complétée à
environ 100 ml avec de l'eau. Le pH de la solution échantillon est ajusté à 5,2, l'azométhine H est ajoutée et le
complexe jaune est déterminé photométriquement à une longueur d'onde de 415 nm par comparaison avec
les solutions de référence.
7.2 Réactifs
Utiliser uniquement des réactifs dont la pureté analytique est connue et de l'eau conforme à la qualité 2 telle
que définie dans l'ISO 3696 (par exemple de l'eau bidistillée).
Les concentrations en bore et en ion borate de l'eau et les réactifs doivent être négligeables comparées à la
plus faible concentration à déterminer. Toutes les solutions sont aqueuses sauf indication contraire.
7.2.1 Hydroxyde de sodium (ISO 6353-2 R 34), dosage, fraction massique minimale 98 %.
7.2.2 Acide chlorhydrique (concentré) (ISO 6353-2 R 13), fraction massique 35 %.
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ISO 21078-1:2008(F)
7.2.3 Acide chlorhydrique (1+1).
Ajouter 1 volume d'acide chlorhydrique (concentré) à 1 volume d'eau.
7.2.4 Acide borique, H BO .
3 3
7.2.5 Solution mère d'oxyde de bore(III), 1 mg de B O /ml.
2 3
Transvaser environ 2 g d'acide borique dans un bécher de 100 ml, l'étaler en fine couche, puis le sécher
pendant 24 h dans un dessiccateur. Peser 1,776 g de cet acide borique à l'état sec et le transvaser dans un
bécher en plastique de 200 ml. Dissoudre dans environ 100 ml d'eau et diluer à précisément 1 000 ml dans
une fiole jaugée.
7.2.6 Solution étalon d'oxyde de bore(III) N° 1, 0,1 mg de B O /ml.
2 3
À l'aide d'une pipette, verser 10 ml de la solution mère d'oxyde de bore(III) dans une fiole jaugée de 100 ml et
compléter au trait de jauge avec de l'eau. Conserver la solution, qui ne sera stable que pendant une période
d'environ 9 h, dans un flacon en plastique.
7.2.7 Solution étalon d'oxyde de bore(III) N° 2, 0,01 mg de B O /ml.
2 3
À l'aide d'une pipette, verser 10 ml de la solution étalon d'oxyde de bore(III) N°1 dans une fiole jaugée de
100 ml, puis compléter au trait de jauge avec de l'eau. Réaliser une nouvelle solution avant chaque
détermination.
7.2.8 Sel de sodium d'azométhine H, C H NNaO S .
7 12 8 2
7.2.9 Acide L(+)-ascorbique, C H O .
6 8 6
7.2.10 Solution d'azométhine H.
Mélanger 1 g d'azométhine H et 3 g d'acide ascorbique dans un bécher en verre de 100 ml à environ 60 ml
d'eau, transvaser le mélange dans une fiole jaugée de 100 ml et compléter au trait de jauge avec de l'eau.
Durant le mélange, la solution devient limpide. Transvaser la solution dans un flacon en plastique, puis
l'entreposer dans un réfrigérateur; elle restera stable pendant une semaine.
7.2.11 Acétate d'ammonium, CH COONH .
3 4
7.2.12 Acide acétique (ISO 6353-2 R 1), fraction massique minimale de 99,7 % sous forme de CH COOH.
3
7.2.13 Solution tampon.
Dissoudre 200 g d'acétate d'ammonium dans un bécher en verre avec environ 200 ml d'eau, ajouter 50 ml
d'acide acétique, utiliser de l'eau pour rincer la solution dans une fiole jaugée de 500 ml, puis compléter au
trait de jauge. Entreposer la solution dans un flacon en plastique.
7.2.14 Solution d'hydroxyde d'ammonium (concentré) (ISO 6353-2 R 3), fraction massique minimale de
25 % sous forme de NH .
3
7.2.15 Solution d'hydroxyde d'ammonium (1+6), NH OH.
4
7.2.16 Éthylènediaminetétraacétate de disodium (EDTA-Na ), C H N Na O ,2H O.
2 10 14 2 2 8 2
7.2.17 Monohydrate d'acide citrique, C H O ,H O.
6 8 7 2
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ISO 21078-1:2008(F)
7.2.18 Solution de complexage.
Mélanger 37,2 g d'éthylènediaminetétraacétate de disodium et 5 g de monohydrate d'acide citrique dans un
bécher à environ 300 ml d'eau, puis ajouter 2 mol/I de solution d'hydroxyde d'ammonium jusqu'à ce que les
réactifs se soient dissous et que la solution soit limpide. Puis ajuster le pH à 5 en ajoutant 2 mol/l de solution
d'hydroxyde d'ammonium à l'aide de l'électrode de verre du pH-mètre. Compléter avec 500 ml d'eau.
7.2.19 2,2′,2′′,4,4′-pentaméthoxytriphénylcarbinol, C H O .
24 26 6
7.2.20 Éthanol (ISO 6353-2 R 11), fraction massique minimale de 99,8 % sous forme de C H OH.
2 5
7.2.21 Solution d'indicateur, préparée en dissolvant 50 mg de 2,2′,2′′4,4′-pentaméthoxytriphénylcarbinol
dans 50 ml d'éthanol tout en chauffant à feu doux. L'indicateur passe du violet à l'incolore lorsqu'il détecte un
pH de 2 à 3.
7.2.22 Solution de chlorure de sodium, 241,7 g/l.
7.3 Appareillage
Matériel courant de laboratoire et ce qui suit.
7.3.1 Nacelles, en platine, en or ou en porcelaine, de capacité nominale adaptée.
7.3.2 Couvercle, en or ou en platine.
7.3.3 Four à moufle, avec régulation possible jusqu'à des températures d'au moins 700 °C.
7.3.4 Photomètre, à cellule de 1 cm.
7.4 Masse de la prise d'essai
Peser 0,50 g de l'échantillon d'essai.
NOTE La masse de la prise d'essai est fonction de la teneur en bore. Elle est habituellement de 0,5 g.
7.5 Mode opératoire
Peser de 1 g à 2 g d'hydroxyde de sodium dans une nacelle, le recouvrir puis le fondre dans le four à environ
600 °C pendant environ 10 min. Après refroidissement dans le dessiccateur, ajouter l'échantillon pesé, le
recouvrir avec de 1 g à 2 g d'hydroxyde de sodium, recouvrir la nacelle puis dissoudre par digestion à environ
600 °C pendant environ 30 min jusqu'à obtention d'un produit clair de fusion, en remuant sans cesse.
Incorporer 25 ml d'acide chlorhydrique (1+1) dans une fiole jaugée de 100 ml en plastique. Après
refroidissement du produit de fusion, dissoudre le vitrifiat dans un peu d'eau chaude, puis le transvaser dans
la fiole jaugée, en répétant ce mode opératoire plusieurs fois si nécessaire. Après refroidissement, compléter
au trait de jauge avec de l'eau.
Cette solution est qualifiée de solution mère S1.
Avant l'analyse, retirer le précipité d'oxyde de silicium(IV) présent dans les solutions échantillons par
centrifugation, filtrage ou en le laissant se déposer.
Pipetter une portion aliquote de la solution mère S1 dans une fiole jaugée de 50 ml en plastique. Le volume
de la portion aliquote à prélever dépend de la concentration attendue en bore(III) et est indiqué dans le
Tableau 1.
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ISO 21078-1:2008(F)
Table 1 — Préparation de la solution d'essai
Fraction massique d'oxyde Portion aliquote de la Volume de la solution de
de bore(III) solution mère S1 chlorure de sodium (7.2.22)
% ml ml
2,5 à 0,5 2 5,5
0,6 à 0,11 5 4,8
0,12 à 0,01 25 0
Une portion aliquote de la solution mère S1 peut également être choisie à moins de 25 ml. Dans ce cas,
calculer le volume de solution de chlorure de sodium à ajouter, V , en ml, à l'aide de l'Équation (3):
S
1 000
VV=−(1,45 0,058× )× (3)
SA
241,7
où V est le volume de la portion aliquote, en ml.
A
Ajouter le volume de solution de chlorure de sodium spécifié dans le Tableau 1, deux gouttes de solution
d'indicateur et 5 ml de solution complexante. Neutraliser avec une solution d'hydroxyde d'ammonium (1+6)
jusqu'à ce que la couleur de l'indicateur disparaisse. Puis ajouter 5 ml de solution tampon et 5 ml de solution
d'azométhine H, compléter la fiole jaugée au trait de jauge avec de l'eau et laisser reposer à l'abri de la
lumière pendant 4 h. La concentration en bore de la solution d'essai sera alors d'environ 0,2 mg/l à 1 mg/l.
Mesurer la concentration en bore photométriquement à l'aide d'une cellule de 1 cm à une longueur d'onde de
415 nm par comparaison avec la solution d'étalonnage avec de l'eau dans la cellule de référence.
7.6 Essai à blanc
Suivre le mode opératoire décrit en 7.5 en omettant le processus de fusion et sans utiliser l'échantillon.
La solution obtenue correspond à la solution mère S1 et est désignée comme la solution d'essai à blanc B1.
Le volume de la solution d'essai à blanc B1 est identique à celui de la solution mère S1.
7.7 Traçage du graphe d'étalonnage
Transvaser des portions aliquotes de 0 ml (comme référence), 5 ml, 10 ml, 15 ml et 20 ml de la solution étalon
N° 2 d'oxyde de bore(III) [de 0 mg à 0,20 mg sous forme d'oxyde de bore(III)] dans une série de fioles jaugées
en plastique (50 ml) en laissant une fiole vide pour la solution d'essai à blanc. Ajouter 6 ml de solution de
chlorure de sodium, 5 ml de solution de complexage, 5 ml de solution tampon et 5 ml de solution
d'azométhine H, compléter au trait de jauge avec de l'eau, puis laisser reposer à l'abri de la lumière pendant
4 h.
Mesurer les absorbances respectives par photométrie à une longueur d'onde de 415 nm en utilisant des
cellules de 1 cm avec de l'eau dans la cellule de référence. Puis tracer le graphe d'étalonnage.
7.8 Calcul
Calculer la fraction massique d'oxyde de bore(III) de l'échantillon, w , exprimée en pourcentage, à l'aide de
B2
l'Équation (4):
()mm− 100
12
w=××100 (4)
B2
mV
A
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où
m est la masse, en mg, d'oxyde de bore(III) présente dans la portion aliquote de la solution mère S1;
1
m est la masse, en mg, d'oxyde de bore(III) présente dans la portion aliquote de la solution d'essai à
2
blanc B1;
V est la portion aliquote de la solution mère S1;
A
m est la masse, en mg, de la prise d'essai indiquée en 7.4.
7.9 Interférences
Les pourcentages d'oxydes indiqués dans le Tableau 1, relatifs à la fraction massique d'oxyde de bore(III) de
l'échantillon et à la sélection de taille de la portion aliquote, ne doivent pas être dépassés.
8 Détermination de l'oxyde de bore(III) par spectrophotométrie d'absorption
de curcumine
8.1 Principe
L'échantillon est fondu dans le carbonate de sodium et dissous dans l'acide chlorhydrique. Après avoir été
déshydr
...
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