GOST 8776-99

GOST 8776–99 Cobalt. Méthodes d'analyse spectrale d'émission chimique-atomique

GOST 8776–99

Groupe B59

NORME INTER-ÉTATS

COBALT

Méthodes d'analyse spectrale d'émission chimique-atomique

MKS 77.040.40*

OKSTU 1732
_______________
* Dans l'index "National Standards" 2006
OKS 77.040, 77.120.70. - Notez "CODE".

Date de lancement 2000-07-01

Avant-propos

1 DÉVELOPPÉ par la Fédération de Russie, Comité technique inter-États pour la normalisation MTK 502 "Cobalt"

INTRODUIT par Gosstandart de Russie

2 ADOPTÉE par le Conseil inter-États pour la normalisation, la métrologie et la certification (procès-verbal N 15-99 du 28 mai 1999)

A voté pour accepter :

3 Par décret du Comité d'État de la Fédération de Russie pour la normalisation et la métrologie du 19 octobre 1999 N 352-st, la norme interétatique GOST 8776-99 a été mise en vigueur directement en tant que norme d'État de la Fédération de Russie à partir du 1er juillet 2000 .

4 AU LIEU DE GOST 8776–79

1 domaine d'utilisation

Cette norme établit des méthodes d'analyse spectrale d'émission chimique-atomique avec un arc à courant continu et un plasma à couplage inductif comme sources d'excitation spectrale pour déterminer les fractions massiques d'éléments dans le cobalt selon GOST 123 et la poudre de cobalt selon GOST 9721 .

2 Références normatives

Cette norme utilise des références aux normes suivantes :

GOST 8.315−97 Système d'État pour assurer l'uniformité de la mesure. Échantillons standards. Dispositions de base, procédure de développement, certification, agrément, enregistrement et application

GOST 12.0.004−90 Système de normes de sécurité au travail. Organisation de formations sur la sécurité au travail. Dispositions générales

GOST 12.1.004−91 Système de normes de sécurité au travail. La sécurité incendie. Exigences générales

GOST 12.1.005−88 Système de normes de sécurité du travail. Exigences sanitaires et hygiéniques générales pour l'air de la zone de travail

GOST 12.1.007−76 Système de normes de sécurité au travail. Substances dangereuses. Classification et exigences générales de sécurité

GOST 12.1.016−79 Système de normes de sécurité du travail. Aération de la zone de travail. Exigences relatives aux méthodes de mesure des concentrations de substances nocives

GOST 12.1.019−79 Système de normes de sécurité au travail. Sécurité électrique. Exigences générales et nomenclature des types de protection

GOST 12.1.030−81 Système de normes de sécurité au travail. Sécurité électrique. Mise à la terre de protection, mise à la terre

GOST 12.2.007.0 −75 Système de normes de sécurité au travail. Produits électriques. Exigences générales de sécurité

GOST 12.3.002−75 Système de normes de sécurité du travail. Processus de manufacture. Exigences générales de sécurité

GOST 12.3.019−80 Système de normes de sécurité au travail. Essais et mesures électriques. Exigences générales de sécurité

GOST 12.4.009−83 Système de normes de sécurité au travail. Équipement d'incendie pour la protection des objets. Types principaux. Hébergement et service

GOST 12.4.021−75 Système de normes de sécurité du travail. Systèmes d'aération. Exigences générales

GOST 61−75 Acide acétique. Caractéristiques

GOST 83−79 Carbonate de sodium. Caractéristiques

GOST 123−98 Cobalt. Caractéristiques

GOST 195−77 Sulfate de sodium. Caractéristiques

GOST 244−76 Thiosulfate de sodium cristallin. Caractéristiques

GOST 804–93 Magnésium primaire en lingots. Caractéristiques

GOST 859−78 Cuivre. Timbres*
_______________
* Sur le territoire de la Fédération de Russie, GOST 859–2001 s'applique , ci-après. — Notez "CODE".

GOST 860−75 Étain. Caractéristiques

GOST 1089−82 Antimoine. Caractéristiques

GOST 1467−93 Cadmium. Caractéristiques

GOST 2789−73 Rugosité de surface. Paramètres et caractéristiques

GOST 3118−77 Acide chlorhydrique. Caractéristiques

GOST 3640−94 Zinc. Caractéristiques

GOST 3778−77 Plomb. Caractéristiques*
_______________
* Valide GOST 3778–98 . — Notez "CODE".

GOST 4160−74 Bromure de potassium. Caractéristiques

GOST 4198−75 Phosphate de potassium monosubstitué. Caractéristiques

GOST 4204−77 Acide sulfurique. Caractéristiques

GOST 4461−77 Acide nitrique. Caractéristiques

GOST 5494−95 Poudre d'aluminium. Caractéristiques

GOST 5817−77 Acide tartrique. Caractéristiques

GOST 6008−90 Manganèse métallique et manganèse nitruré. Caractéristiques

GOST 6709−72 Eau distillée. Caractéristiques

GOST 8655−75 Phosphore rouge technique. Caractéristiques

GOST 9147−80 Verrerie et équipement de laboratoire en porcelaine. Caractéristiques

GOST 9428−73 Oxyde de silicium (IV). Caractéristiques

GOST 9721−79 Poudre de cobalt. Caractéristiques

GOST 9722−97 Poudre de nickel. Caractéristiques

GOST 9849−86 Poudre de fer. Caractéristiques

GOST 10157−79 Argon gazeux et liquide. Caractéristiques

GOST 10928−90 Bismuth. Caractéristiques

GOST 11125−84 Acide nitrique de haute pureté. Caractéristiques

GOST 14261−77 Acide chlorhydrique de haute pureté. Caractéristiques

GOST 17299−78 Alcool éthylique technique. Caractéristiques

GOST 18300−87 Alcool éthylique technique rectifié. Caractéristiques

GOST 19627−74 Hydroquinone (paradioxybenzène). Caractéristiques

GOST 19908–90 Creusets, bols, verres, flacons, entonnoirs, éprouvettes et pointes en verre de quartz transparent. Spécifications générales

GOST 22860−93 Cadmium de haute pureté. Caractéristiques

GOST 22861–93 Plomb de haute pureté. Caractéristiques

GOST 23148−78 Poudres métalliques. Méthodes d'échantillonnage et de préparation*
_______________
* Valide GOST 23148–98 . — Notez "CODE".

GOST 24104−88 Balances de laboratoire à usage général et exemplaires. Spécifications générales*
_______________
* Sur le territoire de la Fédération de Russie, GOST 24104–2001 s'applique , ci-après. — Notez "CODE".

GOST 25086−87 Métaux non ferreux et leurs alliages. Exigences générales pour les méthodes d'analyse

GOST 25336−82 Verrerie et équipement de laboratoire. Types, paramètres de base et dimensions

GOST 25664−83 Métol (sulfate de 4-méthylaminophénol). Caractéristiques

ST SEV 543−77 Numéros. Règles d'enregistrement et d'arrondi

3 Exigences générales

3.1 Les exigences générales pour les méthodes d'analyse doivent être conformes à GOST 25086 .

3.2 L'échantillonnage et la préparation des échantillons de cobalt sont effectués conformément à GOST 123 , poudre de cobalt - conformément à GOST 23148 .

3.3 Pour établir la dépendance de l'étalonnage, il est recommandé d'utiliser au moins quatre échantillons ou solutions étalons avec une concentration connue en éléments.

3.4 Au cours de l'analyse, deux déterminations parallèles sont effectuées.

3.5 La valeur du résultat de l'analyse doit se terminer par un chiffre du même chiffre que la valeur de l'erreur garantie lors de l'application des méthodes d'analyse (ci-après dénommées l'erreur des méthodes d'analyse) établies par la présente norme.

Lors de la compilation d'un document sur la qualité du produit sur la base des résultats de l'analyse, il est permis de présenter le résultat du test de la composition chimique sous la forme d'un nombre avec le même nombre de chiffres significatifs que dans les tableaux de composition chimique dans GOST 123 et GOST 9721 .

3.6 Les règles d'arrondi des nombres doivent être conformes aux exigences de la ST SEV 543.

4 Exigences de sécurité

4.1 Tous les travaux doivent être effectués sur des instruments et des installations électriques conformes aux règles d'installation des installations électriques [1] et aux exigences de GOST 12 .2.007.0.

4.2 Lors de l'utilisation d'appareils et d'installations électriques, il est nécessaire de se conformer aux exigences de GOST 12.3.019 et [2], [3].

4.3 Tous les appareils et installations électriques doivent être équipés de dispositifs de mise à la terre conformément aux exigences de GOST 12.2.007.0 et GOST 12.1.030. La mise à la terre doit respecter les règles des installations électriques [1].

4.4 L'analyse du cobalt est effectuée dans des pièces équipées d'une alimentation d'échange générale et d'une ventilation par aspiration conformément à GOST 12 .4.021.

4.5 Pour empêcher les oxydes de carbone, les oxydes d'azote et les aérosols d'oxydes métalliques de pénétrer dans l'air de la zone de travail en quantités dépassant les concentrations maximales autorisées conformément à GOST 12 .1.005, ainsi que pour se protéger contre le rayonnement ultraviolet, chaque source d'excitation du spectre doit être placé dans un appareil équipé d'une ventilation par aspiration locale et d'un écran de protection selon GOST 12 .1.019.

4.6 La machine à affûter les électrodes de carbone doit avoir un dispositif d'aspiration pour empêcher la pénétration de poussière de charbon dans l'air de la zone de travail en quantités dépassant le maximum autorisé.

4.7 Le contrôle de la teneur en substances nocives dans l'air de la zone de travail doit être effectué conformément aux exigences de GOST 12 .1.007, GOST 12 .1.005 et GOST 12 .1.016.

4.8 L'utilisation, la neutralisation et la destruction des déchets dangereux issus de la production d'analyses de cobalt doivent être effectuées conformément aux règles sanitaires approuvées par le ministère russe de la Santé.

4.9 Organisation de la formation du personnel ouvrier aux exigences de sécurité du travail - conformément à GOST 12 .0.004.

4.10 Exigences relatives à la sélection professionnelle et à l'évaluation des connaissances du personnel de travail - conformément à GOST 12.3.002.

4.11 Les locaux du laboratoire doivent être conformes aux exigences de sécurité incendie conformément à GOST 12.1.004 et disposer d'un équipement d'extinction d'incendie conformément à GOST 12.4.009.

4.12 Le personnel du laboratoire doit disposer d'un local domestique conforme aux normes sanitaires [4] pour le groupe de procédés de production IlIa.

4.13 Le personnel du laboratoire doit être équipé de combinaisons, de chaussures et d'autres équipements de protection individuelle [5].

5 Méthode spectrale d'émission chimique-atomique avec un arc à courant continu comme source d'excitation spectrale

5.1 Méthode de mesure

Plages de fractions massiques déterminées d'éléments, % :

- aluminium 0,0002−0,1 ;

- bismuth 0,00005-0,005 ;

- fer 0,002−1,0 ;

- cadmium 0,0001−0,01 ;

- silicium 0,0005-0,3 ;

- magnésium 0,0001-0,005 ;

- manganèse 0,0001-0,3 ;

- cuivre 0,00005−0,3 ;

- arsenic 0,0003−0,01 ;

- Nickel 0,002−1,0 ;

- étain 0,00005-0,005 ;

- avance 0,0001−0,01 ;

- antimoine 0,0001-0,01 ;

- phosphore 0,0003-0,005 ;

- zinc 0,0003−0,01.

La méthode de mesure est basée sur l'excitation du spectre dans un arc à courant continu avec enregistrement ultérieur de l'émission de raies spectrales par une méthode photographique ou photoélectrique. Lors de la réalisation de l'analyse, la dépendance des intensités des raies spectrales des éléments sur leurs fractions massiques dans l'échantillon est utilisée. L'échantillon est d'abord converti en oxydes métalliques.

Les éléments et paramètres liés uniquement aux méthodes photographiques ou uniquement photoélectriques d'enregistrement du spectre sont indiqués dans le texte, respectivement, FG et PE.

5.2 Instruments de mesure, dispositifs auxiliaires, matériaux, réactifs, solutions

Spectromètre photoélectrique multicanaux de type MFS-8 (FE) ou spectrographe de type STE-1 (FG), ou tout autre spectromètre ou spectrographe pour la région ultraviolette du spectre avec une dispersion linéaire inverse ne dépassant pas 0,6 nm/mm.

Alimentation à arc DC de type UGE-4 ou autre, fournissant une tension jusqu'à 400 V et un courant jusqu'à 20 A.

Microphotomètre non enregistreur de tout type (FG).

Une presse qui fournit une force suffisante pour comprimer les oxydes métalliques broyés.

Un moule en acier allié avec un poinçon d'un diamètre de 4 à 8 mm. Lors de la fabrication, le poinçon et la surface intérieure de la matrice sont durcis, cimentés et rectifiés. Paramètre de rugosité des surfaces de travail dans la fabrication d'un moule ne doit pas dépasser 0,160 microns conformément à GOST 2789 .

Un four à moufle de tout type avec un thermostat qui assure le chauffage jusqu'à une température de 850 °C.

Bols ou creusets d'évaporation en verre de quartz selon GOST 19908 pour dissoudre des échantillons, évaporer des solutions et calciner un mélange de sels. Il est permis d'utiliser des flacons et des verres en verre chimiquement et thermiquement résistant selon GOST 25336 et des bols, des creusets et des verres en carbone vitreux pour la dissolution et l'évaporation.

Échantillons standard de composition de cobalt, fabriqués conformément à l'annexe A ou autrement et approuvés de la manière prescrite.

Barreaux de graphite, ultra pur, S-2, S-3 ou S-3M d'un diamètre de 6 mm comme électrodes supérieures.

Tiges de graphite d'un diamètre de 6 à 15 mm comme électrodes de support.

Machine avec un ensemble de couteaux en forme pour affûter les électrodes.

Plaques photographiques contraste spectrographique (FG).

Balances de laboratoire analytiques de la 2ème classe de précision de tout type avec une erreur de pesée conformément à GOST 24104 .

Balances techniques de tout type, permettant de peser des masses jusqu'à 500 g.

Mortier avec pilon en agate ou en jaspe.

Bouteilles conformes à GOST 25336 ou bateaux en porcelaine de type L3 conformes à GOST 9147 .

Bouchons en verre ou en plastique pour la protection contre la contamination des échantillons préparés pour l'analyse, des échantillons standard et des électrodes aiguisées.

Pince à épiler.

Laine de coton.

Eau distillée selon GOST 6709 , en outre purifiée par distillation ou autrement.

Acide nitrique selon GOST 11125 ou GOST 4461 , chimiquement pur. ou de qualité analytique, purifié davantage par distillation ou autrement et dilué 1:1.

Acide chlorhydrique selon GOST 3118 , dilué 1:10.

Alcool éthylique technique rectifié conformément à GOST 18300 ou alcool éthylique technique conformément à GOST 17299 , en outre purifié par distillation ou autrement.

Salicylate de sodium, solution dans l'alcool éthylique, concentration massique 60 g/dm (FG).

Révélateur composé de deux solutions (FG).

Solution 1 :

- métol (sulfate de paraméthylaminophénol) selon GOST 25664- - 2,5 g;

- hydroquinone (paradioxybenzène) selon GOST 19627– - 12 g;

- sulfate de sodium anhydre selon GOST 195- - 55 g ;

— eau distillée selon GOST 6709– — jusqu'à 1 dm .

Solution 2 :

- carbonate de sodium anhydre selon GOST 83 - - 42 g ;

- bromure de potassium selon GOST 4160– - 7 g;

— eau distillée selon GOST 6709– — jusqu'à 1 dm .

Avant développement, les solutions 1 et 2 sont drainées dans un rapport volumique de 1:1.

Il est permis d'utiliser un révélateur de contraste d'une composition différente.

Solution de fixateur (FG) :

- thiosulfate de sodium cristallin selon GOST 244 - - 400 g ;

- sulfate de sodium selon GOST 195- - 25 g;

- acide acétique selon GOST 61 - - 8 cm ;

— eau distillée selon GOST 6709– — jusqu'à 1 dm .

5.3 Préparation de l'analyse

Un échantillon pesant 5 à 10 g est placé dans un bol en verre de quartz ou un autre récipient pour dissolution. Lors de l'analyse du cobalt de grade K0, 30–50 cm acide chlorhydrique, dilué 1:10, et traiter l'échantillon sous agitation pendant 1 min. L'acide est essoré par décantation et l'échantillon est lavé 2 à 3 fois à l'eau par portions de 50 cm3. décantation.

L'échantillon est versé en portions de 3-5 cm l'acide nitrique, dilué 1:1, jusqu'à ce que l'échantillon soit complètement dissous lorsqu'il est chauffé. La solution est évaporée à sec.

Le résidu sec dans un bol en verre de quartz est placé dans un four à moufle chauffé à une température de (825 ± 25) °C et maintenu à cette température pendant 15 à 20 minutes. Les oxydes résultants sont refroidis et broyés dans un mortier.

Trois portions pesant de 0,200 à 1,000 g sont prélevées sur la matière broyée, selon les conditions d'analyse et les fractions massiques des éléments à doser, et elles sont comprimées à l'aide d'une presse et d'un moule.

Le moule est nettoyé des résidus d'échantillon avec du coton imbibé d'alcool éthylique. La consommation d'alcool éthylique est de 10 cm pour un test.

Des échantillons standard de la composition du cobalt sous forme de métal sont préparés pour analyse de la même manière que les échantillons. Des échantillons standard de la composition de cobalt sous forme d'oxydes sont préparés pour analyse sans les faire passer par l'étape de dissolution dans l'acide nitrique.

5.4 Conduite de l'analyse

La préparation du spectromètre pour les mesures est effectuée conformément aux instructions d'utilisation et de maintenance du spectromètre (PE).

Les lignes analytiques recommandées et les plages de fractions massiques déterminées des éléments sont données dans le tableau 1.


Tableau 1 - Lignes analytiques recommandées et plages des fractions massiques déterminées des éléments

Il est permis d'utiliser d'autres lignes analytiques si elles fournissent la détermination des fractions massiques des éléments dans la plage requise avec une erreur ne dépassant pas celle établie par la présente norme.

Un comprimé de l'échantillon ou de l'étalon est placé sur l'électrode du support. Il est recommandé d'affûter l'électrode supérieure sur un cône tronqué.

Pour éliminer les contaminants de surface, les électrodes sont pré-recuites dans un arc CC pendant 20 s à une intensité de courant de 6 à 10 A, en les incluant comme anode d'arc. Électrodes os.ch. permis de ne pas s'enflammer.

La forme et les dimensions des électrodes et leur emplacement lors de l'exposition analytique sont illustrés à la figure 1.

Figure 1. La forme et les dimensions des électrodes et leur emplacement lors de l'exposition analytique

a — avant le début de l'exposition ; b - à la polarité anodique de l'échantillon ; c - à la polarité cathodique de l'échantillon

Image 1

Les spectrogrammes sont pris à travers un atténuateur à trois étages. Lorsque vous travaillez dans une plage étroite de fractions massiques déterminées d'éléments, le levé peut être effectué sans atténuateur (FG).

Une électrode de support avec un échantillon ou un échantillon standard placé dessus est incluse comme anode de l'arc. L'enregistrement du spectre ne commence qu'après la transition de la tache anodique de l'arc à la fusion de l'échantillon.

La transition est accélérée par le fait qu'après quelques secondes de combustion de l'arc, le courant est coupé et rallumé, alors que la masse fondue n'a pas encore eu le temps de refroidir.

L'espace d'arc initialement défini est corrigé périodiquement pendant toute l'exposition en utilisant une image agrandie de l'arc sur l'écran de la lentille centrale du système d'éclairage ou en utilisant une lentille de projection spéciale à courte focale. Le spectre est enregistré dans les conditions moyennes suivantes: la largeur de la fente d'entrée du dispositif spectral est de 0,010 à 0,015 mm, l'éclairage de la fente avec un condenseur à trois lentilles, la hauteur de l'ouverture sur la lentille médiane du condenseur est de 5 mm, l'intensité du courant est de 5 à 6 A, l'exposition est de 40 à 50 s, le poids de la tablette est de 0,200 à 0,500 D. Selon les mesures obtenues au premier stade, les éléments volatils sont déterminés - bismuth, cadmium , arsenic, étain, antimoine, plomb, zinc et phosphore.

La perle formée lors de la première étape est placée sur un support fraîchement meulé et allumée comme une cathode à arc. L'enregistrement du spectre commence après le passage de la tache cathodique de l'arc de la cage à la partie fondue du cordon et s'effectue dans les mêmes conditions moyennes. La hauteur du diaphragme sur la lentille centrale du condenseur est de 3 mm. Selon les mesures obtenues à la deuxième étape, des éléments peu volatils sont déterminés - aluminium, fer, silicium, magnésium, manganèse, cuivre et nickel.

Il est permis d'effectuer la deuxième étape sans retirer le brûleur du support à la fin de la première étape, en changeant automatiquement la polarité des électrodes et le courant d'arc (FE).

S'il est nécessaire de réduire les limites de détection des éléments volatils pour les raies analytiques dont les longueurs d'onde sont inférieures à 230 nm, une troisième étape supplémentaire est réalisée. Les plaques photographiques sont traitées dans une solution de salicylate de sodium pendant 60 s et séchées. Une pastille de l'échantillon ou de l'étalon est incluse comme anode de l'arc. Conditions d'enregistrement du spectre : largeur de fente du spectrographe 0,018–0,020 mm, éclairage de la fente avec un condenseur à trois lentilles, hauteur du diaphragme sur la lentille centrale du condenseur 5 mm, intensité du courant 18–20 A, exposition 45–60 s, électrode de support 15 mm de diamètre avec un évidement sur la partie terminale de 1,5 mm, poids du comprimé de 0,700 à 1 000 g (FG).

Les plaques photographiques sont développées pendant 4 à 6 min à une température de 18 à 20 °C, fixées, lavées et séchées (FG).

L'optimisation des conditions d'analyse d'un type ou d'une marque de produit particulier est réalisée en sélectionnant les valeurs de paramètres variables (poids du comprimé, courant d'arc, exposition, largeur de la fente d'entrée du dispositif spectral), en choisissant la valeur optimale lignes analytiques, type de plaques photographiques, forme de l'électrode supérieure , etc.

5.5 Traitement des résultats

Dans les spectres d'échantillons et d'échantillons standards, les intensités des raies analytiques des éléments et des raies de comparaison du cobalt sont mesurées.

Lors de l'enregistrement photographique du spectre dans les spectrogrammes d'échantillons et d'échantillons standards, le noircissement est mesuré des lignes d'analyse des éléments à déterminer et des lignes de comparaison, en choisissant l'étage d'atténuation avec des valeurs de noircissement optimales. Selon les valeurs mesurées, les différences de noircissement sont calculées et leurs valeurs moyennes arithmétiques pour chaque échantillon standard et chaque détermination d'échantillon répété. Avant de calculer la moyenne arithmétique, il est recommandé de vérifier la pertinence des résultats de mesure conformément à l'annexe B. Sur la base des valeurs calculées pour les échantillons standards et les valeurs correspondantes des fractions massiques des éléments à doser construire des graphiques d'étalonnage en coordonnées : .

Par valeurs pour les échantillons, les fractions massiques des éléments à doser sont trouvées selon les courbes d'étalonnage correspondantes.

Dans l'enregistrement photoélectrique du spectre, selon les résultats des mesures de l'intensité lignes analytiques des éléments à déterminer calculer les valeurs moyennes arithmétiques pour chaque échantillon standard et chaque détermination d'échantillon répété. Avant de calculer la moyenne arithmétique, il est recommandé de vérifier la pertinence des résultats de mesure conformément à l'annexe B. Sur la base des valeurs calculées pour les échantillons standards et les valeurs correspondantes des fractions massiques des éléments à doser construire des graphiques d'étalonnage en coordonnées : ou .

Lorsque vous travaillez sur un spectromètre avec un ordinateur, les valeurs des fractions massiques d'éléments dans des échantillons standard et les valeurs moyennes arithmétiques correspondantes des mesures des intensités des lignes analytiques des éléments à déterminer sont entrées dans l'ordinateur , qui forme l'équation de la dépendance de l'étalonnage.

Par valeurs ou pour les échantillons, les fractions massiques des éléments à doser sont trouvées selon les courbes d'étalonnage correspondantes.

Le résultat de l'analyse est considéré comme la moyenne arithmétique des résultats des déterminations parallèles, si l'écart entre eux ne dépasse pas la valeur de l'écart admissible donnée en 5.6.

Si les résultats des déterminations parallèles diffèrent plus que permis, l'analyse est répétée.

Si, lors de la ré-analyse, l'écart entre les résultats des déterminations parallèles dépasse celui autorisé, l'échantillon est remplacé par un nouveau obtenu lors du ré-échantillonnage.

5.6 Contrôle de l'exactitude de l'analyse

La précision de l'analyse est contrôlée conformément à GOST 25086 au moins une fois par trimestre. En tant que norme de contrôle de la précision, les valeurs d'erreur de la méthode d'analyse sont utilisées donnée dans le tableau 2.

Les normes de contrôle opérationnel - écarts admissibles entre les résultats de deux déterminations parallèles et écarts admissibles entre deux résultats d'analyse - sont indiqués dans le tableau 2.


Tableau 2 - Normes de contrôle et erreur de la méthode d'analyse (avec un niveau de confiance =0,95)

En pourcentage

Pour les valeurs intermédiaires des fractions massiques des éléments, le calcul des valeurs , et effectuée par la méthode d'interpolation linéaire.

6 Méthode spectrale d'émission chimique-atomique avec plasma à couplage inductif comme source d'excitation spectrale

6.1 Méthode de mesure

Plages de fractions massiques déterminées d'éléments, % :

- aluminium 0,0005−0,3 ;

- fer 0,001−1,0 ;

- cadmium 0,0002−0,005 ;

- silicium 0,001-0,3 ;

- magnésium 0,0005-0,01 ;

- manganèse 0,0002-0,3 ;

- cuivre 0,0005-0,3 ;

- Nickel 0,001-1,0 ;

- phosphore 0,001-0,01 ;

- zinc 0,0005−0,01.

La méthode est basée sur l'excitation du spectre par un plasma à couplage inductif, suivie d'un recalage de l'émission de raies spectrales par une méthode photoélectrique. Lors de la réalisation de l'analyse, la dépendance des intensités des raies spectrales des éléments sur leurs fractions massiques dans l'échantillon est utilisée. L'échantillon est préalablement dissous dans un mélange d'acides chlorhydrique et nitrique.

6.2 Instruments de mesure, dispositifs auxiliaires, matériaux, réactifs, solutions

Spectromètre automatisé (polychromateur ou monochromateur) d'émission atomique avec plasma à couplage inductif comme source d'excitation spectrale avec tous les accessoires.

Balances de laboratoire analytiques de la 2ème classe de précision de tout type avec une erreur de pesée conformément à GOST 24104 .

Argon selon GOST 10157 .

Acide nitrique selon GOST 11125 ou GOST 4461 , chimiquement pur. ou de qualité analytique, purifié davantage par distillation ou autrement et dilué 1:1.

Acide chlorhydrique selon GOST 14261 et dilué 1:1.

Un mélange d'acides : à 800 cm eau ajouter 300 cm acide chlorhydrique et 100 cm acide nitrique.

Poudre d'aluminium selon GOST 5494 .

Poudre de fer de qualité PZhV-1 selon GOST 9849 ou fer carbonyle, pureté spéciale [6].

Cadmium selon GOST 1467 ou GOST 22860 .

Cobalt de qualité K0 selon GOST 123 avec des fractions massiques établies des éléments à déterminer.

Silicate de sodium 9-aqueux.

Poudre de nickel carbonyle selon GOST 9722 .

Magnésium primaire selon GOST 804 .

Manganèse selon GOST 6008 .

Cuivre selon GOST 859 .

Phosphate de potassium selon GOST 4198 , séché à une température de (105 ± 2) ° C pendant 1 heure.

Zinc selon GOST 3640 .

Carbonate de sodium selon GOST 83 , solution de concentration massique 200 g/dm .

Eau distillée selon GOST 6709 , en outre purifiée par distillation ou autrement.

Solution de concentration en masse de cobalt 200 g/dm : un échantillon de cobalt pesant 100,00 g est placé dans un verre d'une capacité de 1000 cm 3 , ajouter 50 cm eau et portions de 5-10 cm verser 400 cm acide nitrique. La solution est évaporée à un volume de 250−300 cm , refroidir, transférer dans une fiole jaugée d'une contenance de 500 ml et compléter jusqu'au repère avec de l'eau.

Solution de concentrations massiques de fer et de nickel 1 g/dm : un échantillon de fer pesant 0,5000 g est dissous lorsqu'il est chauffé dans 30 cm mélanges d'acides, faire bouillir pendant 5 à 10 minutes, refroidir et transférer dans une fiole jaugée d'une capacité de 500 ml . Une portion pesée de poudre de nickel pesant 0,5000 g est dissoute par chauffage dans 25 cm acide nitrique dilué 1:1, faire bouillir pendant 5-10 minutes, diluer avec de l'eau à 100 ml , filtrer la solution à travers le filtre «ruban rouge», laver le filtre 4 à 5 fois à l'eau chaude, refroidir, transférer dans la même fiole jaugée et ajouter de l'eau jusqu'au repère.

Solution de concentrations massiques de manganèse et de cuivre 1 g/dm et concentration massique en magnésium 0,1 g/dm : des échantillons de manganèse et de cuivre pesant 0,5000 g chacun et de magnésium pesant 0,1000 g sont dissous séparément lorsqu'ils sont chauffés dans 25 cm acide nitrique dilué 1:1, faire bouillir pendant 5-10 minutes, refroidir, chaque solution est transférée dans des fioles jaugées d'une capacité de 100 ml chacun et compléter jusqu'au trait de jauge avec de l'eau. Dans une fiole jaugée de 100 ml prendre 20cm obtenu des solutions de manganèse et de cuivre et 10 cm solution de magnésium et diluer au volume avec de l'eau.

Solution d'aluminium de concentration massique 1 g/dm : un échantillon de poudre d'aluminium pesant 0,4000 g est dissous lorsqu'il est chauffé dans 25 cm l'acide chlorhydrique, dilué 1:1, est transféré dans une fiole jaugée d'une capacité de 100 ml et compléter jusqu'au repère avec de l'eau. Dans une fiole jaugée de 100 ml prendre 25cm la solution résultante et diluer au volume avec de l'eau.

Solution de concentrations massiques de cadmium et de zinc 0,02 g/dm et concentration massique de phosphore 0,04 g/dm : pesant 0,1000 g de cadmium et de zinc sont dissous séparément lorsqu'ils sont chauffés dans 25 cm l'acide nitrique dilué 1:1 est refroidi, chaque solution est transférée dans des fioles jaugées d'une capacité de 500 ml chacun et compléter jusqu'au trait de jauge avec de l'eau. Une portion de phosphate de potassium pesant 0,4393 g est dissoute dans de l'eau, transférée dans une fiole jaugée d'une capacité de 500 cm et compléter jusqu'au repère avec de l'eau. Dans une fiole jaugée de 100 ml prendre 10cm obtenu des solutions de cadmium et de zinc et 20 cm solution de phosphore et diluer au volume avec de l'eau.

Solution de silicium de concentration massique 0,5 g/dm : un échantillon de silicate de sodium pesant 2,5297 g est dissous dans 50 cm solution de carbonate de sodium, transférée dans une fiole jaugée d'une capacité de 500 ml et compléter jusqu'au repère avec de l'eau.

Pour la préparation de solutions avec des concentrations connues d'éléments, il est permis d'utiliser des oxydes ou des sels de composition stable, ainsi que des échantillons standard de solutions métalliques.

Les solutions de concentrations connues d'éléments sont stockées dans des récipients en plastique.

6.3 Préparation de l'analyse

6.3.1 Préparation des solutions graduées

Pour la préparation des solutions d'étalonnage 1−11 dont la composition recommandée est donnée dans le tableau 3, dans des fioles jaugées d'une capacité de 100 cm chacun, les volumes calculés de solutions avec une concentration connue en éléments sont prélevés et complétés jusqu'au trait avec de l'eau. Si nécessaire, apportez des corrections pour la fraction massique des éléments dans le cobalt utilisé pour préparer sa solution.


Tableau 3 - Composition des solutions d'étalonnage

En milligrammes par décimètre cube

La concentration massique de cobalt dans les solutions d'étalonnage 1−5 est de 50 g/dm , dans les solutions d'étalonnage 6−11 — 20 g/dm .

6.3.2 Préparation des solutions d'échantillon

Un échantillon pesant 5.000 g est placé dans un bécher d'une capacité de 250 ou 400 ml. , dissous dans 100 cm un mélange d'acides, en ajoutant le mélange par petites portions, évaporé à un volume de 25 à 30 cm , transvasée dans une fiole jaugée d'une contenance de 100 ml et compléter jusqu'au repère avec de l'eau. La solution primaire résultante est utilisée pour déterminer le cadmium, le zinc et le phosphore.

Dans une fiole jaugée de 100 ml prendre 20cm solution primaire et compléter au trait avec de l'eau. La solution est utilisée pour déterminer le nickel, le fer, le cuivre, le manganèse, le silicium, l'aluminium et le magnésium.

6.4 Conduite de l'analyse

La préparation du spectromètre pour les mesures est effectuée conformément aux instructions d'utilisation et de maintenance du spectromètre.

Les paramètres instrumentaux du spectromètre et le débit d'argon sont fixés dans les limites qui offrent la sensibilité maximale pour déterminer les fractions massiques des éléments.

Les lignes analytiques recommandées et les plages de fractions massiques déterminées sont données dans le tableau 4. Parmi les lignes données, les optimales sont sélectionnées en fonction des fractions massiques des éléments dans les échantillons, du type de spectromètre, des possibilités de placer des fentes de sortie sur les chariots d'instruments , et d'autres conditions d'analyse spécifiques.


Tableau 4 - Lignes analytiques recommandées et plages des fractions massiques déterminées des éléments

Il est permis d'utiliser d'autres lignes analytiques si elles fournissent la détermination des fractions massiques des éléments dans la plage requise avec une erreur ne dépassant pas celle établie par la présente norme.

Lorsque vous travaillez sur un monochromateur, vérifiez la position des lignes analytiques à l'aide de la solution d'étalonnage 5 ou 10.

Les dépendances d'étalonnage pour le cadmium, le zinc et le phosphore sont trouvées en utilisant les solutions d'étalonnage 1-5, et pour le nickel, le fer, le manganèse, le cuivre, le magnésium, l'aluminium et le silicium - les solutions d'étalonnage 6-11.

Pour chaque solution d'étalonnage, au moins 5 mesures des intensités des raies analytiques des éléments à déterminer sont effectuées. Selon les valeurs moyennes arithmétiques calculées des intensités, les paramètres des courbes d'étalonnage sont déterminés, qui sont entrés dans la mémoire de l'ordinateur au stade de la création d'un programme analytique.

Avant le début des mesures et toutes les 2 heures de fonctionnement de l'appareil, les courbes d'étalonnage sont ajustées à l'aide de deux solutions d'étalonnage 2 et 5 ou 7 et 11.

Pour chaque solution d'échantillon, trois mesures des intensités des raies analytiques des éléments à déterminer sont effectuées.

6.5 Traitement des résultats

Les fractions massiques des éléments à déterminer dans l'échantillon et leurs valeurs moyennes arithmétiques sont lues sur l'écran du moniteur ou sur la bande du dispositif d'impression.

La prise en compte du poids de l'échantillon, de la dilution des solutions d'échantillon et d'autres paramètres variables est effectuée automatiquement au stade de l'introduction du programme analytique dans l'ordinateur.

Le résultat de l'analyse est considéré comme la moyenne arithmétique des résultats des déterminations parallèles, si l'écart entre eux ne dépasse pas la valeur de l'écart admissible donnée en 6.6.

Si les résultats des déterminations parallèles diffèrent plus que permis, l'analyse est répétée.

Si, lors de la ré-analyse, l'écart entre les résultats des déterminations parallèles dépasse celui autorisé, l'échantillon est remplacé par un nouveau obtenu lors du ré-échantillonnage.

6.6 Vérification de l'exactitude de l'analyse

La précision de l'analyse est contrôlée conformément à GOST 25086 au moins une fois par trimestre. En tant que norme de contrôle de la précision, les valeurs d'erreur de la méthode d'analyse A sont utilisées, indiquées dans le tableau 5.

Les normes de contrôle opérationnel - écarts admissibles entre les résultats de deux déterminations parallèles et écarts admissibles entre deux résultats d'analyse - sont indiqués dans le tableau 5.


Tableau 5 - Normes de contrôle et erreur de la méthode d'analyse (avec un niveau de confiance =0,95)

En pourcentage

Pour les valeurs intermédiaires des fractions massiques des éléments, le calcul des valeurs , et effectuée par la méthode d'interpolation linéaire.

ANNEXE A (recommandé). Méthode de préparation des échantillons standard d'étalonnage

ANNEXE A
(conseillé)

Les échantillons standard pour l'étalonnage sont de l'oxyde de cobalt broyé avec des additifs ajoutés des éléments à déterminer. La composition des échantillons standards est élaborée en tenant compte des fractions massiques des éléments dans les produits analysés. Les caractéristiques métrologiques des échantillons standard sont établies conformément aux exigences de GOST 8.315.

A.1 Instruments de mesure, dispositifs auxiliaires, matériaux, réactifs, solutions

Balances de laboratoire analytiques de la 2ème classe de précision de tout type avec une erreur de pesée conformément à GOST 24104 .

Un four à moufle de tout type avec un thermostat qui assure le chauffage jusqu'à une température de 850 °C.

Mortier avec pilon en agate ou en jaspe.

Bols d'évaporation en verre de quartz selon GOST 19908 ou en carbone vitreux.

Alcool éthylique technique rectifié conformément à GOST 18300 ou alcool éthylique technique conformément à GOST 17299 , en outre purifié par distillation ou autrement.

Acide nitrique selon GOST 11125 ou GOST 4461 , chimiquement pur. ou de qualité analytique, purifié davantage par distillation ou autrement et dilué 1:1 et 1:2.

Acide sulfurique selon GOST 4204 , dilué 1:2.

Acide chlorhydrique selon GOST 3118 , dilué 1:10.

Acide tartrique selon GOST 5817 .

Poudre d'aluminium selon GOST 5494 .

Bismuth selon GOST 10928 .

Poudre de fer de qualité PZhV-1 selon GOST 9849 ou fer carbonyle, pureté spéciale [6].

Cadmium selon GOST 1467 ou GOST 22860 .

Cobalt de qualité K0 selon GOST 123 avec des fractions massiques établies des éléments à déterminer.

Oxyde de silicium (IV) selon GOST 9428 , broyé et tamisé à travers un tamis d'un maillage de 0,074 mm, ou éther tétraéthylique d'acide silicique, solution dans de l'alcool éthylique.

Magnésium primaire selon GOST 804 .

Manganèse selon GOST 6008 .

Cuivre selon GOST 859 .

Arsenic [7].

Poudre de nickel carbonyle selon GOST 9722 .

Étain selon GOST 860 .

Plomb selon GOST 3778 ou GOST 22861 .

Antimoine selon GOST 1089 .

Rouge de phosphore selon GOST 8655 ou phosphate de potassium selon GOST 4198 , séché à une température de (105 ± 2) ° C pendant 1 heure.

Zinc selon GOST 3640 .

Eau distillée selon GOST 6709 , en outre purifiée par distillation ou autrement.

Pour la préparation de solutions d'éléments introduits, il est permis d'utiliser des oxydes ou des sels de nitrate de composition stable, ainsi que des échantillons standard de solutions métalliques.

A.2 Fabrication du matériau de référence

Avant de préparer la solution de base, les plaques de cathode de cobalt sont prétraitées avec de l'acide chlorhydrique dilué 1:10, lavées avec de l'eau, puis avec de l'alcool éthylique et séchées avec du papier filtre.

Un échantillon de cobalt de la masse calculée est dissous par chauffage dans de l'acide nitrique dilué 1:1.

Les poids des masses calculées de poudre de nickel, de fer, de cuivre, de magnésium, de manganèse, de poudre d'aluminium, de zinc, de plomb, de bismuth, de cadmium et de phosphore sont dissous par chauffage dans de l'acide nitrique dilué 1:1.

Lors de l'utilisation de phosphate de potassium pour l'introduction de phosphore, il est dissous dans l'eau. L'antimoine est dissous en présence d'acide tartrique à un rapport massique d'antimoine et d'acide tartrique de 1:5. L'arsenic est dissous dans de l'acide nitrique chaud. Les solutions sont transférées dans des fioles jaugées et complétées jusqu'au trait de jauge avec de l'acide nitrique dilué 1:2.

L'étain est dissous dans de l'acide sulfurique, la solution est transférée dans une fiole jaugée et complétée jusqu'au trait avec de l'acide sulfurique dilué 1:2.

Des volumes estimés de solutions à teneur connue en éléments sont introduits dans la solution de cobalt.

Le silicium est introduit sous la forme d'une suspension aqueuse d'oxyde de silicium ou d'une solution d'ester tétraéthylique d'acide silicique dans l'alcool éthylique.

Les solutions résultantes sont évaporées en sels secs et calcinées dans un four à moufle à une température de (825 ± 25) °C. Le mélange d'oxydes calciné est refroidi, broyé pour obtenir une poudre dans un mortier ou par une autre méthode qui exclut la contamination du matériau des échantillons standards. Le matériau est mélangé et utilisé pour déterminer les caractéristiques métrologiques.

Le matériel des échantillons standard est stocké dans des bocaux ou des bouteilles hermétiquement fermés dans des conditions qui excluent sa contamination et son humidité.

ANNEXE B (recommandé). La procédure de vérification de la pertinence des résultats de mesures parallèles lors du calcul du résultat de la détermination

APPENDICE B
(conseillé)

Trois valeurs des différences (ou intensités) de noircissement des raies spectrales analytiques permettent de trouver les fractions massiques des éléments à déterminer selon la courbe d'étalonnage. Trois mesures sont considérées comme appropriées pour lesquelles la condition

, (B.1)

où , et - valeurs des fractions massiques de l'élément à déterminer, correspondant à la plus grande, la plus petite et la moyenne des trois valeurs de la différence de noircissement (ou d'intensité) ;

- la valeur relative de l'écart admissible entre et , dont la valeur recommandée pour l'aluminium, le bismuth, le cadmium, le silicium, le cuivre, l'arsenic, le magnésium =0,50, pour les autres éléments =0,33.

Si cette condition n'est pas remplie, il est permis d'exclure le résultat le plus éloigné de la moyenne. Les deux mesures restantes sont considérées comme appropriées si la condition est remplie

, (B.2)

où , et — valeurs des fractions massiques de l'élément déterminé, correspondant à la plus grande, la plus petite et la moyenne des deux valeurs restantes de la différence (ou intensité) de noircissement.

Si cette condition n'est pas remplie, l'analyse est répétée sur de nouveaux comprimés du même échantillon.

ANNEXE B (informative). Bibliographie

APPENDICE B
(référence)