ISO 10700:1994
(Main)Steel and iron — Determination of manganese content — Flame atomic absorption spectrometric method
Steel and iron — Determination of manganese content — Flame atomic absorption spectrometric method
The principle of the method specified is dissolving a test portion in hydrochloric and nitric acids followed by evaporation with perchloric acid until white fumes appear, spraying the solution into an air-acetylene flame, spectrometrically measuring the atomic absorption of the 279,5 nm spectral line emitted by a manganese hollow cathode lamp. The method is applicable to manganese contents between 0,002 % (m/m) and 2,0 % (m/m).
Aciers et fontes — Dosage du manganèse — Méthode par spectrométrie d'absorption atomique dans la flamme
La présente Norme internationale prescrit une méthode par spectrométrie d'absorption atomique dans la flamme pour le dosage du manganèse dans les aciers et les fontes. La méthode est applicable aux teneurs en manganèse comprises entre 0,002 % (m/m) et 2,0 % (m/m).
General Information
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Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 10700
First edition
1994-05-15
- Determination of
Steel and iron
manganese content - Flame atomic
absorption spectrometric method
- Dosage du manganese - Mkthode par spectrom&rie
Aciers et fon tes
d ‘absorption atomique dans Ia flamme
Reference number
ISO 10700:1994(E)
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ISO 10700:1994(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide
federation of national Standards bodies (ISO member bodies). The work
of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Esch member body interested in a subject for
which a technical committee has been established has the right to be
represented on that committee. International organizations, governmental
and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO
collaborates closely with the International Electrotechnical Commission
fl EC) on all matters of electrotechnical standardization.
Draft International Standards adopted by the technical committees are
circulated to the member bodies for voting. Publication as an International
Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting
a vote.
International Standard ISO 10700 was prepared by Technical Committee
ISO/TC 17, Steel, Subcommittee SC 1, Methods of determination of
Chemical composition.
Annex A forms an integral part of this International Standard. Annexes B
and C are for information 0 nly.
0 ISO 1994
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced
or utilized in any form or by any means, electronie or mechanical, including photocopying and
microfilm, without Permission in writing from the publisher.
International Organization for Standardization
Case Postale 56 l CH-l 211 Geneve 20 l Switzerland
Printed in Switzerland
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INTERNATIONAL STANDARD 0 ISO ISO 10700:1994(E)
Steel and iron - Determination of manganese
content - Flame atomic absorption spectrometric
method
De ter-
ISO 5725:1986, Precision of test methods -
1 Scope
for a
mina tion of repea tability and reproducibility
Standard test method by inter-laboratory tests.
This International Standard specifies a flame atomic
absorption spectrometric method for the deter-
mination of the manganese content in steel and iron.
3 Principle
The method is applicable to manganese contents be-
Dissolution of a test Portion in hydrochloric ana nrrrtc
tween 0,002 % (m/m) and 2,0 % (m/m).
acids followed by evaporation with perchloric acid
until white fumes appear.
Spraying of the Solution into an air-acetylene flame.
2 Normative references
Spectrometric measurement of the atomic absorption
of the 279,5 nm spectral line emitted by a manganese
The following Standards contain provisions which,
hollow cathode lamp.
through reference in this text, constitute provisions
of this International Standard. At the time of publi-
cation, the editions indicated were valid. All Standards
4 Reagents
are subject to revision, and Parties to agreements
based on this International Standard are encouraged
During the analysis, unless otherwise stated, use only
to investigate the possibility of applying the most re-
reagents of recognized analytical grade and only grade
cent editions of the Standards indicated below.
2 water as specified in ISO 3696.
Members of IEC and ISO maintain registers of cur-
rently valid International Standards.
4.1 Pure iron, free from manganese or with a
known low manganese content.
ISO 377-2: 1989, Selection and preparation of samples
and test pieces of wrought steels - Part 2: Samples
for the determination of the Chemical composition.
4.2 Hydrochlorit acid, p about IJ 9 g/ml.
ISO 385-1: 1984, Laboratory glassware - Burettes -
4.3 Hydrofluoric acid, p about 1 ,I 5 g/ml.
Part 1: General requiremen ts.
ISO 648: 1977, Laboratory glassware - One-mark
4.4 Nitrit acid, p about 1,40 g/ml.
pipettes.
ISO 1042: 1983, Laboratory glassware - One-mark
4.5 Perchlorit acid, p about 1,54 g/ml (see note 1).
volumetric flasks.
NOTE 1
Perchlorit acid (p about 1,67 g/ml) may also be
ISO 3696: 1987, Water for analytical laboratory use - used. 100 ml of perchloric acid (p about 1,54 g/ml) is
equivalent to 79 ml of perchloric acid (p about 1,67 g/ml).
Specifica tion and test methods.
1
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ISO 10700:1994(E)
4.6 Background Solution. Ordinary laboratory apparatus, and
WARNING - See clause 7.
5.1 Atomic absorption spectrometer, equipped
with a manganese hollow cathode lamp and supplied
Weigh, to the nearest 0,Ol g, 10,OO g of the pure iron
with air and acetylene sufficiently pure to give a
(4.1). Place in a 1 litre beaker. Add 200 ml of
steady clear fuel-lean flame, free from water and Oil,
hydrochloric acid (4.2), cover the beaker with a watch
and free from manganese.
glass and heat gently until the iron is dissolved. Then
oxidize by adding 50 ml of nitric acid (4.4) in small
The atomic absorption spectrometer used will be sat-
portions. Add 150 ml of perchloric acid (4.5). Heat
isfactory if, after optimization according to 7.3.5, the
strongly and evaporate until dense white fumes of
limit of detection and characteristic concentration are
perchloric acid appear. Continue fuming for 15 min at
in reasonable agreement with the values given by the
a temperature that maintains a steady reflux of white
manufacturer and it meets the precision criteria given
perchloric acid fumes on the Walls of the beaker. Al-
in 5.1.1 to 5.1.3.
low to cool, add 300 ml of water and heat gently to
dissolve the salts.
lt is also desirable that the instrument should conform
to the additional Performance requirements given in
Transfer quantitatively to a 1 000 ml one-mark
5.1.4.
volumetric flask. Dilute to the mark with water and
5.1.1 Minimum precision (see A.l)
ckgro und Solution contains 0,010 g of
1 ml of this ba
Calculate the Standard deviation of 10 measurements
Fe .
of the absorbance of the most concentrated cali-
bration Solution. The Standard deviation shall not ex-
4.7 Manganese, Standard Solution.
ceed 1,5 % of the mean absorbance of this Solution.
Calculate the Standard deviation of 10 measurements
4.7.1 Manganese stock Solution, corresponding to
of the absorbance of the least concentrated calibration
l,OO g of Mn per Iitre.
Solution (excluding the Zero member). The Standard
Weigh, to the nearest 0,l mg, 1 ,OO g of pure
deviation shall not exceed 0,5 % of the mean
manganese metal [purity 3 99,9 % (m/m)]. Place in a
absorbance of the most concentrated calibration sol-
250 ml beaker and add 40 ml of hydrochloric acid
ution.
(4.2). Cover with a watch glass and heat gently until
the manganese has dissolved. Cool, transfer the sol-
5.1.2 Limit of detection (see A.2)
ution quantitatively to a 1 000 ml one-mark volumetric
flask, dilute to the mark with water and mix.
This is defined as twice the Standard deviation of 10
measurements of the absorbance of a Solution con-
1 ml of this Standard Solution contains 1,00 mg of
taining the appropriate element at a concentration
Mn .
level selected to give an absorbance just above that
of the Zero member.
4.7.2 Manganese Standard Solution, correspond-
ing to 0,02 g of Mn per Iitre. The limit of detection of manganese in a matrix similar
to the final test Portion Solution shall be less than
Transfer 20,O ml of the stock Solution (4.7.1) to a
0,02 pg of Mn per millilitre.
1 000 ml one-mark volumetric flask, dilute to the mark
with water and mix.
5.1.3 Graph linearity (see A.3)
Prepare this Standard Solution immediately before
The value of the slope of the calibration graph cover-
use.
ing the top 20 % of the concentration range (ex-
pressed as a Change in absorbance) shall not be less
1 ml of this Standard Solution contains 0,02 mg of
than 0,7 times the value of the slope for the bottom
Mn .
20 % of the concentration range (expressed as a
Change in absorbance) determined in the same way.
5 Apparatus
For instruments with automatic calibration using two
All volumetric glassware shall be class A, in accord- or more Standards, it shall be established Prior to the
analysis, by obtaining absorbance readings, that the
ante with ISO 385-1, ISO 648 or ISO 1042, as appro-
above requirements for graph linearity are fulfilled.
priate.
2
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0 ISO
ISO 10700:1994(E)
5.1.4 Characteristic concentration (see A.4) a watch glass and heat gently until solvent action
ceases. Add 5 ml of nitric acid (4.4), and boil for
The characteristic concentration of manganese in a
1 min to remove oxides of nitrogen. Add 15 ml of
matrix similar to the final test Portion Solution shall be
perchloric acid (4.5), and heat strongly without a cover
better than 0,l pg of Mn per millilitre.
until fuming commences. Cover with a watch glass
and continue heating at a temperature at which a
5.2 Ancillary equipment steady reflux of white perchloric acid fumes is main-
tained on the Walls of the beaker. Continue heating
A Strip Chart recorder and/or digital readout device is
until there are no perchloric acid fumes visible inside
recommended to evaluate the criteria in 5.1 .l to 5.1.3
the beaker.
and for all subsequent measurements.
For samples not readily soluble in hydrochloric acid
Scale expansion tan be used until the noise observed
and nitric acid, add 2 ml of hydrofluoric acid (4.3) be-
is greater than the read-out error and is always rec-
fore the addition of 15 ml of perchloric acid and con-
ommended for absorbances below 0,l. If scale ex-
tinue as described above.
pansion has to be used and the instrument does not
have the means to read the value of the scale expan-
7.3.2 Treatment of the Solution
sion factor, the value tan be calculated by measuring
the absorbances of a suitable Solution with and with-
7.3.2.1 Manganese contents up to 0,lO % (m/m)
out scale expansion and using the ratio of the Signals
obtained.
Allow to cool, add 25 ml of water and heat gently to
dissolve the salts. Cool again and transfer
6 Sampling
quantitatively to a 250 ml one-mark volumetric flask.
Dilute to the mark with water and mix.
in accordance with ISO 377-2 or
Carry out sampling
Standards for steel and iron.
appropriate national
Filter by decantation through a dry, medium-texture
filter Paper to remove any residue or precipitate, and
collect the filtrate in a dry beaker after discarding the
7 Procedure
first portions.
WARNING - Perchlorit acid vapour may Cause
The filtrate is the test Solution for determining
explosions in the presence of ammonia, nitrous
manganese contents up to 0,lO % (4~2).
fumes or organic matter in general. All evap-
orations must be carried out in fume cupboards
7.3.2.2 Manganese contents between
suitable for use with perchloric acid.
0,lO % (m/m) and 0,40 % (m/m)
Ensure that the Spray System and drainage System
Transfer 50,O ml of the filtrate (7.3.2.1) to a 200 ml
are washed free from perchloric acid after use.
one-mark volumetric flask, dilute to the mark with
water and mix.
7.1 Test Portion
7.3.2.3 Manganese contents between
imately 1,0 g of
Weigh, to the nearest 1 mg, a
PProx
0,40 % (m/m) and 2,0 % (m/m)
the test sa mple.
Transfer IO,0 ml of the filtrate (7.3.2.1) to a 200 ml
7.2 Blank test
one-mark volumetric flask, dilute to the mark with
water and mix.
In parallel with the determination and following the
Same procedure, carry out a blank test using the same
7.3.3 Preparation of the calibration solutions
quantities of all the reagents, including the pure iron
(4.1).
7.3.3.1 Manganese contents up to 0,lO % (m/m)
7.3 Determination
Introduce 40,O ml of the background Solution (4.6)
into a series of eight 100 ml one-mark volumetric
7.3.1 Preparation of the test Solution
flasks. Using a burette or pipette, add the volumes of
manganese Standard Solution (4.7.2) indicated in
Place the test Portion (7.1) in a 250 ml beaker. Add
table 1. Dilute to the mark with water and mix.
20 ml of hydrochloric acid (4.2), cover the beaker with
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ISO 10700:1994(E)
Table 1 Table 3
Volume of
1
Corresponding
manganese
Mass of content of
Standard
manganese manganese in
manganese
solution
test Sample
(4.7.2)
ml % (dm)
0') 0 0
0,40
410 0,08
8,O 0,16 0,80
12,o 1,20
0,24
16,O 0,32 1,60
20,o 0,40 2,00
1) Zero member.
1) Zero member.
7.3.4 Adjustment of atomic absorption
spectrometer
7.3.3.2 Manganese contents between
See table4.
0,lO % (m/m) and 0,40 % (m/m)
Introduce IO,0 ml of the background Solution (4.6)
Table 4
into a series of six 100 ml one-mark volumetric flasks.
Using a burette or pipette, add the volumes of
Element Characteristic
manganese Standard Solution (4.7.2) indicated in
Type of lamp Manganese hollow cathode
table2. Dilute to the mark with water and mix.
Wayelength 279,5 nm
Air-acetylene fuei-lean flame ad-
Flame
Table 2
justed for maximum manganese
response
Lamp current Follow manufacturer ’s recommen-
dations
manganese
Bandwidth Foll
...
NORME Iso
INTERNATIONALE
10700
Premihe édition
1994-05-I 5
Aciers et fontes - Dosage du
manganèse - Méthode par spectrométrie
d’absorption atomique dans la flamme
Steel and iron - Determination of manganese content - Flame atomic
absorption spectrometric method
Numéro de référence
ISO 10700: 1994(F)
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ISO 10700:1994(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fedération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comites techniques de I’ISO. Chaque comite membre interessé par une
étude a le droit de faire partie du comité technique creé a cet effet. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernemen-
tales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO colla-
bore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI)
en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
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 co-
mités membres votants.
La Norme internationale ISO 10700 a été Alaborée par le comité technique
ISOnC 17 Acier sous-comité SC 1, M&hodes de determination de la
compositiok chikique.
L’annexe A fait partie intégrante de la présente Norme internationale. Les
annexes B et C sont données uniquement a titre d’information.
0 ISO 1994
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord
écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case Postale 56 l CH-l 211 Genéve 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
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NORME INTERNATIONALE 0 ISO ISO 10700:1994(F)
- Dosage du manganèse - Méthode
Aciers et fontes
par spectrométrie d’absorption atomique dans la
flamme
ISO 3696:1987, Eau pour laboratoire à usage analyti-
1 Domaine d’application
- Spécifica tion et methodes d’essai.
que
La présente Norme internationale prescrit une mé-
ISO 5725: 1986, Fidélité des méthodes d’essai - Dé-
thode par spectrométrie d’absorption atomique dans
termination de la répétabilité et de la reproductibilité
la flamme pour le dosage du manganèse dans les
d’une méthode d’essai normalisée par essais interla-
aciers et les fontes.
bora toires.
La méthode est applicable aux teneurs en manganése
comprises entre 0,002 % (m/m) et 2,0 % (&II).
3 Principe
Mise en solution d’une prise d’essai dans les acides
chlorhydrique et nitrique, suivie d’une évaporation a
2 Références normatives
fumees en milieu perchlorique.
Les normes suivantes contiennent des dispositions
Nébulisation de la solution dans une flamme
qui, par suite de la référence qui en est faite, consti-
air/acétylène.
tuent des dispositions valables pour la présente
Norme internationale. Au moment de la publication,
Mesurage spectrométrique de l’absorption atomique
les éditions indiquées étaient en vigueur. Toute
de la raie spectral 279,5 nm émise par une lampe a
norme est sujette a révision et les parties prenantes
cathode creuse de manganése.
des accords fondés sur la présente Norme internatio-
nale sont invitées à rechercher la possibilité d’appli-
quer les éditions les plus récentes des normes
4 Réactifs
indiquées ci-après. Les membres de la CEI et de I’ISO
possèdent le registre des Normes internationales en
Au cours de l’analyse, sauf spécification contraire,
vigueur à un moment donné.
utiliser uniquement des réactifs de qualité analytique
reconnue et de l’eau de qualité 2 comme spécifié
ISO 377-2: 1989, Prelevement et préparation des
dans I’ISO 3696.
échantillons et éprouvettes en aciers corroyes -
Partie 2: Échantillons pour la determination de la
4.1 Fer pur, exempt de manganèse ou à teneur
composition chimique.
connue en manganèse.
ISO 385-l :1984, Verrerie de laboratoire - Burettes
- Partie 1: Spécifications générales.
4.2 Acide chlorhydrique, p environ 1,19 g/ml.
ISO 648:1977, Verrerie de laboratoire - Pipettes a un
trait.
4.3 Acide fluorhydrique, p environ 1,15 g/ml.
ISO 1042:1983, Verrerie de laboratoire - Fioles jau-
gées a un trait. 4.4 Acide nitrique, p environ 1,40 g/ml.
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Q ISO
ISO 10700:1994(F)
Préparer cette solution étalon juste avant utilisation.
415 Acide perchlorique, p environ 1,54 g/ml (voir
note 1).
1 ml de cette solution étalon contient 0,02 mg de
Mn .
NOTE 1 L’acide perchlorique (p environ 1,67 g/ml) peut
être utilisé. 100 ml d’acide perchlorique (p environ
1,54 g/ml) sont équivalent à 79 ml d’acide perchlorique (p
environ 1,67 g/ml).
5 Appareillage
Toute la verrerie jaugée doit être de classe A, confor-
4.6 Solution de base.
mément à I’ISO 385-1, I’ISO 648 ou à I’ISO 1042, se-
lon le cas.
AVERTISSEMENT - Voir article 7.
Matériel courant de laboratoire, et
Peser à 0,Ol g près, 10,OO g de fer pur (4.1). Les in-
troduire dans un bkher de 1 litre. Ajouter 200 ml
d’acide chlorhydrique (4.2), couvrir le bécher d’un
5.1 Spectromètre d’absorption atomique, équipé
verre de montre et chauffer doucement jusqu’à dis-
d’une lampe à cathode creuse de manganèse et ali-
solution. Puis, oxyder avec 50 ml d’acide nitrique
menté en air et acétyléne suffisamment purs pour
(4.4) ajoutés par petites portions. Ajouter 150 ml
donner une flamme stable et claire et pauvre en
d’acide perchlorique (4.5). Chauffer fortement et éva-
combustible, exempte d’eau et d’huile, et exempte
porer jusqu’à ce que des fumées denses blanches
de manganèse.
d’acide perchlorique apparaissent. Laisser fumer pen-
dant 15 min à une température telle qu’on maintienne Le spectromètre d’absorption atomique utilisé sera
un reflux constant d’acide perchlorique sur les parois jugé satisfaisant si, après optimisation conformément
du bécher. Laisser refroidir et ajouter 300 ml d’eau. à 7.3.5, la limite de détection et la concentration ca-
Chauffer doucement jusqu’à dissolution des sels. ractéristique coïncident raisonnablement avec les va-
leurs indiquées par le fabricant, et s’il répond aux
Transvaser quantitativement dans une fiole jaugée de
critères de fidélité donnés de 5.1.1 à 5.1.3.
1 000 ml, compléter au volume avec de l’eau et
homogénéiser.
II est également souhaitable que l’instrument soit
conforme aux exigences techniques complémentaires
1 ml de cette solution de base contient 0,010 g de
données en 5.1.4.
Fe .
5.1.1 Fidélité minimale (voir A. 1)
4.7 Manganèse, solutions étalons.
Calculer l’écart-type de 10 mesures de I’absorbance
de la solution d’étalonnage la plus concentrée.
4.7.1 Solution mère, correspondant à 1,00 g de L’écart-type ne doit pas dépasser 1,5 % de I’absor-
Mn par litre. bance moyenne de cette même solution.
Peser à 0,l mg prés, 1,OO g de manganèse métal pur Calculer l’écart-type de 10 mesures de I’absorbance
[pureté 3 99,9 % (m/m)]. Les placer dans un bkher
de la solution d’étalonnage la moins concentrée (ex-
de 250 ‘ml et ajouter 40 ml d’acide chlorhydrique
ceptée la solution d’étalonnage correspondant au
(4.2). Couvrir avec un verre de montre et chauffer
terme zéro). L’écart-type ne doit pas dépasser 0,5 %
doucement jusqu’à ce que le métal soit dissous. de I’absorbance moyenne de la solution d’étalonnage
Laisser refroidir, transvaser quantitativement dans la plus concentrée.
une fiole jaugée de 1 000 ml. Compléter au volume
avec de l’eau et homogénéiser.
5.1.2 Limite de détection (voir A.2)
1 ml de cette solution étalon contient 1,00 mg de
Elle est définie comme le double de l’écart-type de
Mn .
10 mesures de I’absorbance de la solution contenant
l’élément concernb au niveau de concentration choisi
afin de donner une absorbante juste au dessus du
4.7.2 Solution étalon, correspondant à 0,02 g de
terme zéro.
Mn par litre.
La limite de détection du manganèse dans la matrice
Introduire 20,O ml de la solution m&e (4.7.1) dans une
similaire à la solution de la prise d’essai final doit être
fiole jaugée de 1 000 ml. Compléter au volume avec
inférieure à 0,02 pg de Mn par millilitre.
de l’eau et homogénéiser.
2
---------------------- Page: 4 ----------------------
5.1.3 Linéarité de la courbe (voir A.3)
7.1 Prise d’essai
La valeur de la pente de la courbe d’étalonnage cor-
Peser, à 1 mg près, 1,O g environ d’échantillon pour
respondant aux 20 % supérieurs du domaine de
essai.
concentration (exprimée en variation d’absorbance) ne
doit pas être inferieure à 0,7 fois la valeur de la pente
7.2 Essai à blanc
correspondant aux 20 % inférieurs du domaine de
concentration (exprimée en variation d’absorbance), la
Effectuer, parallèlement au dosage, un essai à blanc
détermination étant effectuée de la même manière.
en suivant le même mode opératoire et avec les mê-
Pour les instruments a étalonnage automatique em- mes quantités de tous les réactifs utilisés pour la prise
ployant deux ou plusieurs étalons, il faut que les exi- d’essai, incluant le fer pur (4.1).
gences susmentionnées pour la linéarité de la courbe
soient remplies avant une analyse à l’aide d’une lec-
7.3 Dosage
ture d’absorbance.
7.3.1 Préparation de la solution d’essai
5.1.4 Concentration caractéristique (voir A.4)
La concentration caractéristique pour le manganèse
Placer la prise d’essai (7.1) dans un bécher de
dans la matrice similaire à la solution de prise d’essai
250 ml. Ajouter 20 ml d’acide chlorhydrique (4.2)
finale doit être inférieure à 0,l pg de Mn par millilitre.
couvrir le bécher avec un verre de montre et chauffer
doucement jusqu’à ce que l’action du solvant cesse.
5.2 Appareil auxiliaire Ajouter 5 ml d’acide nitrique (4.4) et faire bouillir pen-
dant 1 min pour éliminer les oxydes d’azote (voir note
II est recommandé d’utiliser un enregistreur a bande
2). Ajouter 15 ml d’acide perchlorique (4.5) chauffer
ou un dispositif a lecture numérique, ou les deux, pour
fortement sans couvrir jusqu’à ce que des fumées
mesurer les critères présentés en 5.1 .l à 5.1.3 et
denses blanches d’acide perchlorique apparaissent.
pour toute les autres mesures.
Remettre le verre de montre et continuer l’émission
de fumées a une température telle qu’on maintienne
L’expansion d’échelle peut être utilisée jusqu’à ce que
un reflux constant d’acide perchlorique sur les parois
le bruit observé soit plus grand que l’erreur de la lec-
du bécher. Continuer le chauffage jusqu’à ce qu’il n’y
ture et elle est recommandée dans tous les cas pour
ait plus de fumees d’acide perchlorique visibles à I’in-
une absorbante inférieure a 0,l. Si l’expansion
térieur du bécher.
d’échelle doit être utilisée et que l’instrument ne peut
pas donner la lecture de la valeur du coefficient de
Pour les échantillons difficilement solubles dans
l’expansion d’échelle, la valeur peut être calculée par
l’acide chlorhydrique et l’acide nitrique, ajouter 2 ml
le mesurage de I’absorbance d’une solution appro-
d’acide fluorhydrique (4.3) avant addition de 15 ml
priée avec ou sans expansion d’échelle et en utilisant
d’acide perchlorique et poursuivre comme précédem-
le rapport des signaux observés.
ment.
6 Échantillonnage
7.3.2 Traitement de la solution
Effectuer l’échantillonnage conformément a
7.3.2.1 Teneurs en manganèse jusqu’à
I’ISO 377-2 ou a des normes nationales appropriées
0,lO % (dm)
pour les aciers et les fontes.
Laisser refroidir. Ajouter 25 ml d’eau et chauffer dou-
7 Mode opératoire
cement pour dissoudre les sels. Laisser refroidir à
nouveau et transvaser quantitativement dans une fiole
AVERTISSEMENT - Les vapeurs d’acide perchlo-
jaugée de 250 ml. Compléter au volume avec de l’eau
rique peuvent provoquer des explosions en pré-
et homogénéiser.
sence d’ammoniac, de fumée nitreuses ou de tout
corps organique en genéral. Toutes les évapo- Filtrer par décantation au travers d’un filtre en papier
rations doivent être effectuées sous une hotte sec à texture moyenne pour éliminer tout résidu ou
adaptée à l’acide perchlorique.
précipité. Récupérer le filtrat dans un bécher sec
après avoir rejeté les premières fractions.
S’assurer que le système de nébulisation et le sys-
Le filtrat est la solutio n d’essai pour I e dosa ge des
tème de drainage sont lavés et exempts d’acide per-
teneurs e n manganèse jusqu’à 0, 10 %
chlorique après utilisation. (dm) l
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 10700:1994(F) 0 ISO
.
713.2.2 Teneurs en manganèse comprises entre
de solution étalon de manganèse (4.7.2) comme indi-
0,lO % (m/m) et 0,40 % (ndm) que au tableau 2. Compléter au volume avec de l’eau
et homogénéiser.
Introduire 50,O ml du filtrat (7.3.2.1) dans une fiole
jaugée de 200 ml. Compléter au volume avec de l’eau
Tableau 2
et homogénéiser.
Teneur
7.3.2.3 Teneurs en manganèse comprises entre
Volume de
correspondant
0,40 % (dm) et 2,0 % (m/m)
solution etalon Masse de
en manganese
de manganése manganése
dans
Introduire 10,O ml du filtrat (7.3.2.1) dans une fiole
(4.72)
I’bchantillon
d’essai
jaugée de 200 ml. Compléter au volume avec de l’eau
et homogénéiser.
ml % (dm)
mg
0') 0 0
7.3.3 Préparation des solutions d’étalonnage
4,O 0,08 0,08
7.3.3.1 Teneurs en manganèse jusqu’à
&O 0,16 0,16
0,lO % (dm)
12,0 0,24 0,24
16,0 0,32 0,32
Introduire 40,O ml de la solution de base (4.6) dans
une série de huit fioles jaugées de 100 ml et ajouter,
20,o 0,40 0,40
en utilisant une burette ou une pipette, les volumes
1) Terme z&o.
de solution étalon de manganèse (4.7.2) indique au
tableau 1. Compléter au volume avec de l’eau et
homogénéiser.
7.3.3.3 Teneurs en manganèse comprises entre
0,40 % (dm) et 2,0 % (m/m)
Tableau 1
Introduire 2,0 ml de la solution de base (4.6) dans une
Teneur
serie de six fioles jaugées de 100 ml et ajouter, en
Volume de correspondante
utilisant une burette ou une pipette, les volumes de
solution étalon Masse de en manganèse
solution étalon de manganèse (4.7.2) comme indiqué
de manganèse manganèse dans
au tableau3. Compléter au volume avec de l’eau et
(4.7.2) I’bchantillon
d’essai homogénéiser.
ml % (nh)
mg
Tableau 3
0') 0 0
Of4 0,008 0,002
Teneur
Volume de correspondante
zo 0,04 0,010
solution étalon Masse de en manganèse
410 0,08 0,020
de manganése manganése dans
80 0,16 0,040 (4.7.2) l’échantillon
d’essai
12,0 0,24 0,060
ml % (m/m)
mg
16,0 0,32 0,080
20,o 0,40 0,100
0') 0 0
40 0,08 0,40
1) Terme zéro.
&O 0,16 0,80
12,0 0,24 1,20
7.3.3.2 Teneurs en manganèse comprises entre
0,lO % (dm) et 0,40 % (dm) 16,0 0,32 1,60
20,o 0,40 2,00
Introduire 10,O ml de la solution de base (4.6) dans
une série de six fioles jaugées de 100 ml et ajouter, 1) Terme zéro.
en utilisant une burette ou une pipette, les volumes
----
...
NORME Iso
INTERNATIONALE
10700
Premihe édition
1994-05-I 5
Aciers et fontes - Dosage du
manganèse - Méthode par spectrométrie
d’absorption atomique dans la flamme
Steel and iron - Determination of manganese content - Flame atomic
absorption spectrometric method
Numéro de référence
ISO 10700: 1994(F)
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 10700:1994(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fedération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comites techniques de I’ISO. Chaque comite membre interessé par une
étude a le droit de faire partie du comité technique creé a cet effet. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernemen-
tales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO colla-
bore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI)
en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
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 co-
mités membres votants.
La Norme internationale ISO 10700 a été Alaborée par le comité technique
ISOnC 17 Acier sous-comité SC 1, M&hodes de determination de la
compositiok chikique.
L’annexe A fait partie intégrante de la présente Norme internationale. Les
annexes B et C sont données uniquement a titre d’information.
0 ISO 1994
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord
écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case Postale 56 l CH-l 211 Genéve 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
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NORME INTERNATIONALE 0 ISO ISO 10700:1994(F)
- Dosage du manganèse - Méthode
Aciers et fontes
par spectrométrie d’absorption atomique dans la
flamme
ISO 3696:1987, Eau pour laboratoire à usage analyti-
1 Domaine d’application
- Spécifica tion et methodes d’essai.
que
La présente Norme internationale prescrit une mé-
ISO 5725: 1986, Fidélité des méthodes d’essai - Dé-
thode par spectrométrie d’absorption atomique dans
termination de la répétabilité et de la reproductibilité
la flamme pour le dosage du manganèse dans les
d’une méthode d’essai normalisée par essais interla-
aciers et les fontes.
bora toires.
La méthode est applicable aux teneurs en manganése
comprises entre 0,002 % (m/m) et 2,0 % (&II).
3 Principe
Mise en solution d’une prise d’essai dans les acides
chlorhydrique et nitrique, suivie d’une évaporation a
2 Références normatives
fumees en milieu perchlorique.
Les normes suivantes contiennent des dispositions
Nébulisation de la solution dans une flamme
qui, par suite de la référence qui en est faite, consti-
air/acétylène.
tuent des dispositions valables pour la présente
Norme internationale. Au moment de la publication,
Mesurage spectrométrique de l’absorption atomique
les éditions indiquées étaient en vigueur. Toute
de la raie spectral 279,5 nm émise par une lampe a
norme est sujette a révision et les parties prenantes
cathode creuse de manganése.
des accords fondés sur la présente Norme internatio-
nale sont invitées à rechercher la possibilité d’appli-
quer les éditions les plus récentes des normes
4 Réactifs
indiquées ci-après. Les membres de la CEI et de I’ISO
possèdent le registre des Normes internationales en
Au cours de l’analyse, sauf spécification contraire,
vigueur à un moment donné.
utiliser uniquement des réactifs de qualité analytique
reconnue et de l’eau de qualité 2 comme spécifié
ISO 377-2: 1989, Prelevement et préparation des
dans I’ISO 3696.
échantillons et éprouvettes en aciers corroyes -
Partie 2: Échantillons pour la determination de la
4.1 Fer pur, exempt de manganèse ou à teneur
composition chimique.
connue en manganèse.
ISO 385-l :1984, Verrerie de laboratoire - Burettes
- Partie 1: Spécifications générales.
4.2 Acide chlorhydrique, p environ 1,19 g/ml.
ISO 648:1977, Verrerie de laboratoire - Pipettes a un
trait.
4.3 Acide fluorhydrique, p environ 1,15 g/ml.
ISO 1042:1983, Verrerie de laboratoire - Fioles jau-
gées a un trait. 4.4 Acide nitrique, p environ 1,40 g/ml.
---------------------- Page: 3 ----------------------
Q ISO
ISO 10700:1994(F)
Préparer cette solution étalon juste avant utilisation.
415 Acide perchlorique, p environ 1,54 g/ml (voir
note 1).
1 ml de cette solution étalon contient 0,02 mg de
Mn .
NOTE 1 L’acide perchlorique (p environ 1,67 g/ml) peut
être utilisé. 100 ml d’acide perchlorique (p environ
1,54 g/ml) sont équivalent à 79 ml d’acide perchlorique (p
environ 1,67 g/ml).
5 Appareillage
Toute la verrerie jaugée doit être de classe A, confor-
4.6 Solution de base.
mément à I’ISO 385-1, I’ISO 648 ou à I’ISO 1042, se-
lon le cas.
AVERTISSEMENT - Voir article 7.
Matériel courant de laboratoire, et
Peser à 0,Ol g près, 10,OO g de fer pur (4.1). Les in-
troduire dans un bkher de 1 litre. Ajouter 200 ml
d’acide chlorhydrique (4.2), couvrir le bécher d’un
5.1 Spectromètre d’absorption atomique, équipé
verre de montre et chauffer doucement jusqu’à dis-
d’une lampe à cathode creuse de manganèse et ali-
solution. Puis, oxyder avec 50 ml d’acide nitrique
menté en air et acétyléne suffisamment purs pour
(4.4) ajoutés par petites portions. Ajouter 150 ml
donner une flamme stable et claire et pauvre en
d’acide perchlorique (4.5). Chauffer fortement et éva-
combustible, exempte d’eau et d’huile, et exempte
porer jusqu’à ce que des fumées denses blanches
de manganèse.
d’acide perchlorique apparaissent. Laisser fumer pen-
dant 15 min à une température telle qu’on maintienne Le spectromètre d’absorption atomique utilisé sera
un reflux constant d’acide perchlorique sur les parois jugé satisfaisant si, après optimisation conformément
du bécher. Laisser refroidir et ajouter 300 ml d’eau. à 7.3.5, la limite de détection et la concentration ca-
Chauffer doucement jusqu’à dissolution des sels. ractéristique coïncident raisonnablement avec les va-
leurs indiquées par le fabricant, et s’il répond aux
Transvaser quantitativement dans une fiole jaugée de
critères de fidélité donnés de 5.1.1 à 5.1.3.
1 000 ml, compléter au volume avec de l’eau et
homogénéiser.
II est également souhaitable que l’instrument soit
conforme aux exigences techniques complémentaires
1 ml de cette solution de base contient 0,010 g de
données en 5.1.4.
Fe .
5.1.1 Fidélité minimale (voir A. 1)
4.7 Manganèse, solutions étalons.
Calculer l’écart-type de 10 mesures de I’absorbance
de la solution d’étalonnage la plus concentrée.
4.7.1 Solution mère, correspondant à 1,00 g de L’écart-type ne doit pas dépasser 1,5 % de I’absor-
Mn par litre. bance moyenne de cette même solution.
Peser à 0,l mg prés, 1,OO g de manganèse métal pur Calculer l’écart-type de 10 mesures de I’absorbance
[pureté 3 99,9 % (m/m)]. Les placer dans un bkher
de la solution d’étalonnage la moins concentrée (ex-
de 250 ‘ml et ajouter 40 ml d’acide chlorhydrique
ceptée la solution d’étalonnage correspondant au
(4.2). Couvrir avec un verre de montre et chauffer
terme zéro). L’écart-type ne doit pas dépasser 0,5 %
doucement jusqu’à ce que le métal soit dissous. de I’absorbance moyenne de la solution d’étalonnage
Laisser refroidir, transvaser quantitativement dans la plus concentrée.
une fiole jaugée de 1 000 ml. Compléter au volume
avec de l’eau et homogénéiser.
5.1.2 Limite de détection (voir A.2)
1 ml de cette solution étalon contient 1,00 mg de
Elle est définie comme le double de l’écart-type de
Mn .
10 mesures de I’absorbance de la solution contenant
l’élément concernb au niveau de concentration choisi
afin de donner une absorbante juste au dessus du
4.7.2 Solution étalon, correspondant à 0,02 g de
terme zéro.
Mn par litre.
La limite de détection du manganèse dans la matrice
Introduire 20,O ml de la solution m&e (4.7.1) dans une
similaire à la solution de la prise d’essai final doit être
fiole jaugée de 1 000 ml. Compléter au volume avec
inférieure à 0,02 pg de Mn par millilitre.
de l’eau et homogénéiser.
2
---------------------- Page: 4 ----------------------
5.1.3 Linéarité de la courbe (voir A.3)
7.1 Prise d’essai
La valeur de la pente de la courbe d’étalonnage cor-
Peser, à 1 mg près, 1,O g environ d’échantillon pour
respondant aux 20 % supérieurs du domaine de
essai.
concentration (exprimée en variation d’absorbance) ne
doit pas être inferieure à 0,7 fois la valeur de la pente
7.2 Essai à blanc
correspondant aux 20 % inférieurs du domaine de
concentration (exprimée en variation d’absorbance), la
Effectuer, parallèlement au dosage, un essai à blanc
détermination étant effectuée de la même manière.
en suivant le même mode opératoire et avec les mê-
Pour les instruments a étalonnage automatique em- mes quantités de tous les réactifs utilisés pour la prise
ployant deux ou plusieurs étalons, il faut que les exi- d’essai, incluant le fer pur (4.1).
gences susmentionnées pour la linéarité de la courbe
soient remplies avant une analyse à l’aide d’une lec-
7.3 Dosage
ture d’absorbance.
7.3.1 Préparation de la solution d’essai
5.1.4 Concentration caractéristique (voir A.4)
La concentration caractéristique pour le manganèse
Placer la prise d’essai (7.1) dans un bécher de
dans la matrice similaire à la solution de prise d’essai
250 ml. Ajouter 20 ml d’acide chlorhydrique (4.2)
finale doit être inférieure à 0,l pg de Mn par millilitre.
couvrir le bécher avec un verre de montre et chauffer
doucement jusqu’à ce que l’action du solvant cesse.
5.2 Appareil auxiliaire Ajouter 5 ml d’acide nitrique (4.4) et faire bouillir pen-
dant 1 min pour éliminer les oxydes d’azote (voir note
II est recommandé d’utiliser un enregistreur a bande
2). Ajouter 15 ml d’acide perchlorique (4.5) chauffer
ou un dispositif a lecture numérique, ou les deux, pour
fortement sans couvrir jusqu’à ce que des fumées
mesurer les critères présentés en 5.1 .l à 5.1.3 et
denses blanches d’acide perchlorique apparaissent.
pour toute les autres mesures.
Remettre le verre de montre et continuer l’émission
de fumées a une température telle qu’on maintienne
L’expansion d’échelle peut être utilisée jusqu’à ce que
un reflux constant d’acide perchlorique sur les parois
le bruit observé soit plus grand que l’erreur de la lec-
du bécher. Continuer le chauffage jusqu’à ce qu’il n’y
ture et elle est recommandée dans tous les cas pour
ait plus de fumees d’acide perchlorique visibles à I’in-
une absorbante inférieure a 0,l. Si l’expansion
térieur du bécher.
d’échelle doit être utilisée et que l’instrument ne peut
pas donner la lecture de la valeur du coefficient de
Pour les échantillons difficilement solubles dans
l’expansion d’échelle, la valeur peut être calculée par
l’acide chlorhydrique et l’acide nitrique, ajouter 2 ml
le mesurage de I’absorbance d’une solution appro-
d’acide fluorhydrique (4.3) avant addition de 15 ml
priée avec ou sans expansion d’échelle et en utilisant
d’acide perchlorique et poursuivre comme précédem-
le rapport des signaux observés.
ment.
6 Échantillonnage
7.3.2 Traitement de la solution
Effectuer l’échantillonnage conformément a
7.3.2.1 Teneurs en manganèse jusqu’à
I’ISO 377-2 ou a des normes nationales appropriées
0,lO % (dm)
pour les aciers et les fontes.
Laisser refroidir. Ajouter 25 ml d’eau et chauffer dou-
7 Mode opératoire
cement pour dissoudre les sels. Laisser refroidir à
nouveau et transvaser quantitativement dans une fiole
AVERTISSEMENT - Les vapeurs d’acide perchlo-
jaugée de 250 ml. Compléter au volume avec de l’eau
rique peuvent provoquer des explosions en pré-
et homogénéiser.
sence d’ammoniac, de fumée nitreuses ou de tout
corps organique en genéral. Toutes les évapo- Filtrer par décantation au travers d’un filtre en papier
rations doivent être effectuées sous une hotte sec à texture moyenne pour éliminer tout résidu ou
adaptée à l’acide perchlorique.
précipité. Récupérer le filtrat dans un bécher sec
après avoir rejeté les premières fractions.
S’assurer que le système de nébulisation et le sys-
Le filtrat est la solutio n d’essai pour I e dosa ge des
tème de drainage sont lavés et exempts d’acide per-
teneurs e n manganèse jusqu’à 0, 10 %
chlorique après utilisation. (dm) l
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ISO 10700:1994(F) 0 ISO
.
713.2.2 Teneurs en manganèse comprises entre
de solution étalon de manganèse (4.7.2) comme indi-
0,lO % (m/m) et 0,40 % (ndm) que au tableau 2. Compléter au volume avec de l’eau
et homogénéiser.
Introduire 50,O ml du filtrat (7.3.2.1) dans une fiole
jaugée de 200 ml. Compléter au volume avec de l’eau
Tableau 2
et homogénéiser.
Teneur
7.3.2.3 Teneurs en manganèse comprises entre
Volume de
correspondant
0,40 % (dm) et 2,0 % (m/m)
solution etalon Masse de
en manganese
de manganése manganése
dans
Introduire 10,O ml du filtrat (7.3.2.1) dans une fiole
(4.72)
I’bchantillon
d’essai
jaugée de 200 ml. Compléter au volume avec de l’eau
et homogénéiser.
ml % (dm)
mg
0') 0 0
7.3.3 Préparation des solutions d’étalonnage
4,O 0,08 0,08
7.3.3.1 Teneurs en manganèse jusqu’à
&O 0,16 0,16
0,lO % (dm)
12,0 0,24 0,24
16,0 0,32 0,32
Introduire 40,O ml de la solution de base (4.6) dans
une série de huit fioles jaugées de 100 ml et ajouter,
20,o 0,40 0,40
en utilisant une burette ou une pipette, les volumes
1) Terme z&o.
de solution étalon de manganèse (4.7.2) indique au
tableau 1. Compléter au volume avec de l’eau et
homogénéiser.
7.3.3.3 Teneurs en manganèse comprises entre
0,40 % (dm) et 2,0 % (m/m)
Tableau 1
Introduire 2,0 ml de la solution de base (4.6) dans une
Teneur
serie de six fioles jaugées de 100 ml et ajouter, en
Volume de correspondante
utilisant une burette ou une pipette, les volumes de
solution étalon Masse de en manganèse
solution étalon de manganèse (4.7.2) comme indiqué
de manganèse manganèse dans
au tableau3. Compléter au volume avec de l’eau et
(4.7.2) I’bchantillon
d’essai homogénéiser.
ml % (nh)
mg
Tableau 3
0') 0 0
Of4 0,008 0,002
Teneur
Volume de correspondante
zo 0,04 0,010
solution étalon Masse de en manganèse
410 0,08 0,020
de manganése manganése dans
80 0,16 0,040 (4.7.2) l’échantillon
d’essai
12,0 0,24 0,060
ml % (m/m)
mg
16,0 0,32 0,080
20,o 0,40 0,100
0') 0 0
40 0,08 0,40
1) Terme zéro.
&O 0,16 0,80
12,0 0,24 1,20
7.3.3.2 Teneurs en manganèse comprises entre
0,lO % (dm) et 0,40 % (dm) 16,0 0,32 1,60
20,o 0,40 2,00
Introduire 10,O ml de la solution de base (4.6) dans
une série de six fioles jaugées de 100 ml et ajouter, 1) Terme zéro.
en utilisant une burette ou une pipette, les volumes
----
...
Questions, Comments and Discussion
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