GOST R 51927-2002
GOST R 51927−2002 Acier et fonte. Émission atomique avec méthode spectrale à plasma à couplage inductif pour la détermination du calcium
GOST R 51927−2002
Groupe B39
NORME D'ÉTAT DE LA FÉDÉRATION DE RUSSIE
ACIER ET FONTE
Émission atomique avec méthode spectrale à plasma à couplage inductif pour la détermination du calcium
Acier et fonte.
Émission atomique avec méthode spectrale à plasma à couplage inductif pour la détermination du calcium
OKS 77.080
OKSTU 0709
Date de lancement 2003-03-01
Avant-propos
1 DÉVELOPPÉ ET INTRODUIT par le Comité technique de normalisation TK 145 "Méthodes de contrôle des produits métalliques"
2 ADOPTÉ ET MIS EN VIGUEUR par le décret de la norme d'État de Russie du 14 août 2002 N 304-st
3 INTRODUIT POUR LA PREMIÈRE FOIS
1 domaine d'utilisation
La présente Norme internationale établit une méthode spectrale d'émission atomique à plasma à couplage inductif pour la détermination de la fraction massique de calcium dans les aciers au carbone, alliés et fortement alliés et les fontes dans la plage de 0,001 % à 0,10 %.
La méthode est basée sur la mesure de l'intensité d'émission d'atomes de calcium lorsqu'une solution échantillon est introduite dans la source d'excitation.
2 Références normatives
Cette norme utilise des références aux normes suivantes :
Réactifs GOST 4517−87. Méthodes de préparation des réactifs auxiliaires et des solutions utilisées dans l'analyse
GOST 10157−79 Argon gazeux et liquide. Caractéristiques
GOST 11125−84 Acide nitrique de haute pureté. Caractéristiques
GOST 14261−77 Acide chlorhydrique de haute pureté. Caractéristiques
GOST 18300−87 Alcool éthylique technique rectifié. Caractéristiques
GOST 28473−90 Fonte, acier, ferroalliages, chrome, manganèse métal. Exigences générales pour les méthodes d'analyse
3 Exigences générales
Exigences générales pour les méthodes d'analyse - selon
4 Incertitude de mesure
L'erreur de mesure est donnée dans le tableau 1.
Tableau 1
En pourcentage
| Fraction massique de calcium | La norme d'erreur des résultats de l'analyse | Écart quadratique moyen de la composante aléatoire de l'erreur des résultats d'analyse |
| De 0,001 à 0,002 inclus | 0,0008 | 0,00035 |
| St. 0.002 à 0.005 " | 0,0016 | 0,00074 |
| » 0,005 « 0,01 « | 0,0026 | 0,0012 |
| » 0,01 « 0,02 « | 0,004 | 0,0022 |
| » 0,02 « 0,05 « | 0,007 | 0,0030 |
| » 0,05 « 0,10 « | 0,012 | 0,0052 |
L'erreur marginale du résultat de l'analyse a été calculée au niveau de confiance 0,95.
L'écart type de la composante aléatoire de la mesure est calculé au niveau de confiance 0,85.
5 Matériel, réactifs, solutions
Ensemble spectrométrique, composé d'un spectromètre (multicanal ou séquentiel à balayage), d'un poste d'excitation, d'un générateur haute fréquence, d'une électronique de mesure et d'un ordinateur.
Argon selon
Verres, flacons, entonnoirs en verre de quartz transparent selon
Fioles jaugées en fluoroplast 4MB d'une contenance de 100 cm3 .
Cylindres et verres en PTFE.
REMARQUE Tous les ustensiles utilisés doivent être soigneusement rincés avec de l'acide chlorhydrique chaud (1:2) puis avec de l'eau bidistillée (l'eau du robinet n'est pas utilisée pour le rinçage intermédiaire).
Laboratoire des balances des 2e et 3e classes de précision.
L'eau est bidistillée selon
Fer, pureté spéciale, avec une fraction massique de calcium ne dépassant pas 0,0005%.
Acide chlorhydrique selon
Pour purifier l'acide, de l'acide chlorhydrique est versé dans le dessiccateur et un verre en polyéthylène ou en PTFE rempli d'eau bidistillée ou déminéralisée est placé sur le support. Le rapport des volumes d'eau et d'acide doit être de 1:6. Fermez hermétiquement le dessiccateur avec un couvercle. La solution d'acide chlorhydrique sans calcium ainsi obtenue, de densité 1,15, est utilisable après environ 4 jours. Conservez la solution dans un récipient en plastique.
Éther diéthylique (éther éthylique médical) selon le document normatif.
Alcool éthylique technique rectifié conformément à
Acide nitrique, degré de pureté spécial, selon
Acide fluorhydrique, extra pur, catégorie la plus élevée.
Acide perchlorique, chimiquement pur
Carbonate de calcium, degré de pureté spécial
solutions étalons de calcium.
5.1 Préparation des solutions étalons de calcium
5.1.1 Solution A : 0,250 g de carbonate de calcium, séchés à 100 °C pendant 1 heure et refroidis dans un dessiccateur à température ambiante, sont placés dans un bécher, ajouter délicatement 10 ml acide chlorhydrique (1:2), couvrir le bécher avec un verre de montre et dissoudre à feu modéré. La solution est refroidie, transférée dans une fiole jaugée d'une capacité de 1 dm
, diluer au trait avec de l'eau et mélanger. 1cm
solution, A contient 100 microgrammes de calcium. Conserver la solution dans un récipient en polyéthylène scellé.
5.1.2 Solution B : appliquer 10 ml solution, A dans une fiole jaugée d'une capacité de 100 ml
, ajouter 5cm
acide chlorhydrique (1:9), diluer au volume avec de l'eau et mélanger. en 1 cm
la solution B contient 10 microgrammes de calcium. La solution est préparée immédiatement avant utilisation.
5.1.3 Solution B : dans une fiole jaugée de 100 ml rentrer 5 cm
solution A, ajouter 5 ml
acide chlorhydrique (1:9), diluer au volume avec de l'eau et mélanger. en 1cm
la solution B contient 5 microgrammes de calcium. La solution est préparée immédiatement avant utilisation.
6 Préparation à l'analyse
6.1 La préparation de l'appareil pour les mesures est effectuée conformément aux instructions d'utilisation et d'entretien de l'appareil. Les paramètres instrumentaux de l'appareil et les débits des trois flux d'argon sont fixés dans les limites qui offrent la sensibilité maximale pour la détermination du calcium.
6.2 L'établissement des caractéristiques d'étalonnage est effectué à l'aide de la solution B (5.1.3) et d'une solution d'acide chlorhydrique (1:9). Pour chaque solution, au moins cinq mesures des intensités de la raie analytique du calcium à une longueur d'onde de 393,37 nm (ou 396,847 nm) sont réalisées. En fonction des valeurs moyennes des intensités, les paramètres des caractéristiques d'étalonnage sont calculés. La fraction massique de calcium dans la solution B est exprimée en pourcentage correspondant à un échantillon échantillon (0,10 % pour un échantillon pesant 0,5000 g). Les paramètres des caractéristiques d'étalonnage sont enregistrés dans la mémoire de l'ordinateur.
Remarque - Il est permis d'utiliser d'autres méthodes pour déterminer les paramètres des caractéristiques d'étalonnage, si cela est prévu par le logiciel de l'instrument.
6.3 Un échantillon pesant 0,5000 g, préalablement lavé dans de l'éther diéthylique ou de l'éthanol et séché, est dissous de deux manières.
Méthode 1 : l'échantillon est placé dans un verre fluoroplastique, 15 cm sont ajoutés acide chlorhydrique, couvrir avec un couvercle en plastique fluoré et dissoudre à feu modéré. Ensuite, la solution est légèrement refroidie et 3-5 cm
acide nitrique. Après l'arrêt du moussage vigoureux, ajouter 5 cm
acide perchlorique et 3-5 cm
acide hydrofluorique. Continuer à chauffer modérément jusqu'à ce que d'épaisses fumées blanches d'acide perchlorique soient libérées.
Attention : l'acide perchlorique peut exploser en présence d'ammoniac, de vapeurs d'acide nitrique et de tout réactif organique.
La solution est refroidie, les parois du bêcher sont lavées à l'eau et le chauffage est poursuivi jusqu'à ce que le dégagement de vapeurs d'acide perchlorique cesse. Les sels sont dissous dans 5 cm acide chlorhydrique, ajouter 20 cm
eau et porter à ébullition. La solution chaude est filtrée dans une fiole jaugée de 100 ml.
à travers un filtre de densité moyenne, préalablement lavé 5-6 fois avec de l'acide chlorhydrique chaud (1:2) et plusieurs fois avec de l'eau bidistillée. Le précipité sur le filtre est lavé avec de l'acide chlorhydrique chaud (1: 9), en l'ajoutant par petites portions jusqu'à ce que le filtre soit complètement lavé des sels de fer, puis plusieurs fois avec de petits volumes d'eau chaude. Le filtre est jeté. La solution dans la fiole jaugée a été complétée jusqu'au trait de jauge et mélangée.
La méthode 1 doit être utilisée lors de l'analyse des fontes et des aciers au carbone.
Méthode 2 : une portion d'échantillon est placée dans un verre fluoroplastique, 15 cm3 sont ajoutés acide chlorhydrique, couvrir avec un couvercle en plastique fluoré et dissoudre à feu modéré. Ensuite, la solution est légèrement refroidie, ajoutez 3-5 cm
l'acide nitrique et de nouveau porté à ébullition. Après dissolution complète de l'échantillon, la solution est évaporée en sels humides et 5 cm
acide chlorhydrique et 20 cm
l'eau. Après dissolution complète des sels, transférer la solution dans une fiole jaugée d'une capacité de 100 ml.
, diluer au trait avec de l'eau et mélanger
viens.
6.4 Parallèlement à la dissolution de l'échantillon, en effectuant toutes les opérations de la procédure et en utilisant les mêmes quantités de réactifs, la dissolution d'un échantillon de fer carbonyle (0,5000 g) est effectuée. Utilisez cette solution comme solution de contrôle pour corriger les résultats de l'analyse de la teneur en calcium des réactifs.
6.5 Préparation des solutions utilisées pour contrôler la stabilité des caractéristiques d'étalonnage
6.5.1 Trois pesées de fer pesant 0,5 g sont placées dans des godets en fluoroplastique, ajouter 15 cm acide chlorhydrique et 5 cm
l'acide nitrique, couvrir avec des bouchons en fluoroplastique et dissoudre à feu modéré. Après dissolution complète du fer, la solution est évaporée en sels humides, 5 cm
acide chlorhydrique et 20 cm
eau, porter à ébullition, refroidir et transférer dans des fioles jaugées de 100 ml
chaque.
6.5.2 Dans trois fioles jaugées contenant des solutions de fer préparées comme décrit en 6.5.1, ajouter les volumes de solution étalon B indiqués dans le tableau 2, diluer au volume avec de l'eau et mélanger.
Tableau 2
| Numéro de solution | Fraction massique de calcium, % | Volume de solution étalon B, cm | Concentration massique de calcium, mcg/cm | Fraction massique de calcium en solution en termes d'un échantillon d'échantillon de 0,5000 g, % |
| une | De 0,001 à 0,10 inclus | 0 | 0 | 0 |
| 2 | » 0,001 « 0,020 « | Dix | une | 0,02 |
| 3 | St. 0.020 "0.10" | cinquante |
5 | 0,10 |
Les solutions 1, 2 et 3 ainsi obtenues permettent de contrôler la stabilité des caractéristiques d'étalonnage.
Remarque - Il est nécessaire d'égaliser la composition matricielle des solutions utilisées pour contrôler la stabilité des caractéristiques d'étalonnage avec la composition des échantillons analysés lorsque ces derniers contiennent : chrome et nickel - plus de 10 % ; manganèse, vanadium, titane et cuivre - plus de 5%; tungstène, aluminium et cobalt - plus de 2%.
A cet effet, les solutions 1, 2, 3 sont préparées comme décrit en 6.5.1 en introduisant, en plus du fer pesé, des portions pesées d'autres métaux en quantités correspondant à leur teneur dans l'échantillon analysé.
La quantité totale de poids ne doit pas dépasser (0,50 ± 0,01) g. En outre - comme indiqué
Les solutions 1 et 2 sont utilisées pour contrôler la stabilité des caractéristiques d'étalonnage lors de l'analyse de matériaux avec une fraction massique de calcium jusqu'à 0,02 %, et les solutions 1 et 3 sont utilisées, respectivement, lors de l'analyse de matériaux avec une fraction massique de calcium de 0,02 % à 0,10 %.
Les solutions utilisées pour contrôler la stabilité des caractéristiques d'étalonnage sont préparées pour chaque lot d'échantillons analysés.
Remarque - Pour la préparation de toute la série de solutions des échantillons analysés, l'expérience témoin et les solutions 1, 2, 3, réactifs du même lot sont utilisés.
7 Analyse
7.1 Le contrôle de la stabilité des caractéristiques d'étalonnage est effectué selon la procédure prévue par le logiciel de l'appareil, avant de commencer l'analyse. La solution 1 est utilisée pour contrôler la stabilité au point inférieur de la courbe d'étalonnage, et les solutions 2 et 3 sont utilisées pour contrôler la stabilité au point supérieur de la courbe d'étalonnage lors de l'analyse des aciers avec des fractions massiques de calcium indiquées dans le tableau 1. Pour ce faire , effectuez 3 à 5 mesures d'intensités de calcium en pulvérisant dans le plasma les solutions correspondantes.
Remarque - Il est permis d'utiliser d'autres méthodes pour surveiller la stabilité des caractéristiques d'étalonnage fournies par le logiciel de l'instrument.
7.2 La mesure de la fraction massique de calcium pour chaque solution des échantillons analysés est effectuée comme suit. En pulvérisant la solution appropriée dans le plasma, trois mesures parallèles sont effectuées, dont le résultat moyen sera une détermination de la fraction massique de calcium dans l'échantillon.
7.3 La mesure de la fraction massique de calcium dans la solution à blanc est effectuée comme décrit en 7.2.
7.4 Après chaque mesure, rincer le système en pulvérisant une solution d'acide chlorhydrique (1:9) dans le plasma.
8 Traitement des résultats
8.1 Fraction massique de calcium dans l'échantillon , %, calculé par la formule
où — fraction massique de calcium dans la solution d'échantillon analysée, % ;
— fraction massique de calcium dans la solution de l'expérience témoin, %.
Le résultat final de l'analyse est pris comme la moyenne arithmétique des résultats de deux déterminations parallèles sur deux prises d'essai indépendantes de l'échantillon analysé.
Écarts absolus admissibles dans les résultats des déterminations parallèles à un niveau de confiance 0,95 ne doit pas dépasser les tolérances pour la plage de concentration correspondante indiquée dans le tableau 3.
Tableau 3 - Normes de contrôle opérationnel de l'erreur et de sa composante aléatoire
En pourcentage
| Fraction massique de calcium | Norme pour le contrôle opérationnel de la convergence | Norme de contrôle de la reproductibilité opérationnelle | Norme de contrôle des erreurs opérationnelles |
| De 0,001 à 0,002 inclus | 0,0008 | 0,0010 | 0,0005 |
| St. 0,002 "0,005" | 0,0017 | 0,0020 | 0,0010 |
| » 0,005 « 0,01 « | 0,0027 | 0,0033 | 0,0017 |
| » 0,01 « 0,02 « | 0,005 | 0,006 | 0,003 |
| » 0,02 « 0,05 « | 0,007 | 0,009 | 0,004 |
| » 0,05 « 0,10 « | 0,012 | 0,015 | 0,008 |
Les normes de contrôle opérationnel de la convergence et les normes de contrôle de la reproductibilité sont calculées au niveau de confiance 0,95. Les normes de contrôle des erreurs opérationnelles sont calculées avec un niveau de confiance
0,85.
Lorsque les résultats sont obtenus avec des écarts supérieurs à ceux autorisés, l'analyse doit être répétée en utilisant de nouvelles portions pesées de l'échantillon analysé. Si, lors de la réanalyse, les écarts dans les résultats des déterminations parallèles dépassent à nouveau les limites autorisées, l'échantillon est rejeté et remplacé par un nouveau.
8.2 La fréquence de contrôle des erreurs de mesure - conformément aux documents réglementaires approuvés de la manière prescrite.
