GOST R ISO 13898-1-2006

GOST R ISO 13898-1-2006 Acier et fonte. Émission atomique spectrométrique avec méthode plasma à couplage inductif pour la détermination du nickel, du cuivre et du cobalt. Partie 1. Exigences générales

GOST R ISO 13898-1-2006

Groupe B39

NORME NATIONALE DE LA FÉDÉRATION DE RUSSIE

Acier et fonte

ÉMISSION ATOMIQUE SPECTROMÉTRIQUE AVEC INDUCTIVE
MÉTHODE AU PLASMA LIÉ POUR LE DOSAGE DU NICKEL, DU CUIVRE ET DU COBALT

Partie 1

Exigences générales

acier et fer. Méthode de spectrométrie d'émission atomique à plasma à couplage inductif
pour la détermination des teneurs en nickel, cuivre et cobalt. Partie 1. Exigences générales

OKS 77.080.01
OKSTU 0709

Date de lancement 2008-01-01

Avant-propos

Les objectifs et les principes de la normalisation dans la Fédération de Russie sont établis par la loi fédérale du 27 décembre 2002 N 184-FZ "sur la réglementation technique" et les règles d'application des normes nationales de la Fédération de Russie - GOST R 1.0-2004 "La normalisation dans la Fédération de Russie. Dispositions de base"

À propos de la norme

1 PRÉPARÉ ET INTRODUIT par le Comité technique de normalisation TK 145 "Méthodes de contrôle des produits métalliques"

2 APPROUVÉ ET MIS EN VIGUEUR par arrêté de l'Agence fédérale de réglementation technique et de métrologie du 21 décembre 2006 N 326-st

3 Cette norme est identique à la norme internationale ISO 13898-1:1997 Acier et fer. Détermination de la teneur en nickel, cuivre et cobalt. Méthode spectrométrique d'émission atomique avec plasma à couplage inductif. Partie 1 : Exigences générales et échantillonnage » (ISO 13898-1:1997 « Acier et fer — Détermination des teneurs en nickel, cuivre et cobalt — Méthode par spectrométrie d'émission atomique à plasma à couplage inductif. Partie 1 : Exigences générales et dissolution des échantillons »).

Le nom de cette norme a été modifié par rapport au nom de la norme internationale spécifiée pour l'aligner sur GOST R 1.5-2004 (sous-section 3.5).

Lors de l'application de cette norme, il est recommandé d'utiliser à la place des normes internationales de référence les normes nationales correspondantes de la Fédération de Russie, dont les détails sont donnés à l'annexe C

4 INTRODUIT POUR LA PREMIÈRE FOIS


Les informations sur les modifications apportées à cette norme sont publiées dans l'index d'informations publié annuellement "Normes nationales" et le texte des modifications et modifications - dans les index d'informations publiés mensuellement "Normes nationales". En cas de révision (remplacement) ou d'annulation de cette norme, un avis correspondant sera publié dans l'index d'information publié mensuellement "Normes nationales". Les informations, notifications et textes pertinents sont également publiés dans le système d'information public - sur le site officiel de l'Agence fédérale de réglementation technique et de métrologie sur Internet

1 domaine d'utilisation

La présente Norme internationale spécifie une méthode par spectrométrie d'émission atomique à plasma à couplage inductif pour le dosage du nickel, du cuivre et du cobalt dans les aciers non alliés et les fontes dans les plages indiquées dans le Tableau 1.


Tableau 1

La présente partie de l'ISO 13898-2, l'ISO 13898-3, l'ISO 13898-4 définit les exigences générales pour l'analyse, la préparation et la dissolution des échantillons d'essai et les méthodes de calcul, ainsi que les procédures d'évaluation de l'exactitude des méthodes individuelles.

La norme couvre deux méthodes pour déterminer la fraction massique des éléments dans les solutions analysées avec et sans l'utilisation d'un étalon interne.

2 Références normatives

La présente Norme internationale utilise des références normatives aux Normes internationales suivantes :

ISO 385-1:1984 Verrerie de laboratoire. Burettes. Partie 1. Exigences générales

ISO 648:1977 Verrerie de laboratoire. Pipettes à un trait

ISO 13898-2:1997 Acier et fonte. Détermination de la teneur en nickel, cuivre et cobalt. Méthode spectrométrique d'émission atomique avec plasma à couplage inductif. Partie 2 : Détermination de la teneur en nickel

ISO 13898-3:1997 Acier et fonte. Détermination de la teneur en nickel, cuivre et cobalt. Méthode spectrométrique d'émission atomique avec plasma à couplage inductif. Partie 3 : Détermination de la teneur en cuivre

ISO 13898-4:1997 Acier et fonte. Détermination de la teneur en nickel, cuivre et cobalt. Méthode spectrométrique d'émission atomique avec plasma à couplage inductif. Partie 4 : Détermination de la teneur en cobalt

ISO 14284:1996 Acier et fonte. Prélèvement et préparation d'échantillons pour analyse chimique

3 Essence de la méthode

L'échantillon est dissous dans un mélange d'acides chlorhydrique et nitrique, dilué à un volume prédéterminé. Si nécessaire, ajoutez du scandium ou de l'yttrium comme étalon interne. La solution est pulvérisée dans le plasma d'un spectromètre d'émission atomique et l'intensité du rayonnement lumineux de chaque élément est mesurée ou simultanément à la mesure du rayonnement du scandium ou de l'yttrium. Des exemples de lignes analytiques sont présentés dans le tableau 2.


Tableau 2

4 Réactifs et solutions

Sauf indication contraire, utiliser des réactifs de la qualité analytique établie, de l'eau distillée, en outre purifiée par distillation ou autrement.

4.1 Fer pur, contenant moins de 0,0001 % de chaque élément à doser.

4.2 Acide chlorhydrique de haute pureté 1,19 g/cm , dilué 1:1.

4.3 Acide nitrique de haute pureté 1,40 g/cm , dilué 1:1.

4.4 Solution de scandium comme étalon interne, correspondant à 1 g/l .

Peser à 1 mg près 1,534 g d'oxyde de scandium de pureté supérieure à 99,98 %, transférer dans un bécher de 500 ml et dissoudre dans 40 cm acide nitrique (4.3). La solution est transvasée quantitativement dans une fiole jaugée de 1000 ml. , diluer au trait avec de l'eau et mélanger.

1cm La solution d'étalon interne contient 1 mg de scandium.

4.5 Solution d'yttrium comme étalon interne, correspondant à 1 g/l .

Peser, à 1 mg près, 1,270 g d'oxyde d'yttrium, de pureté supérieure à 99,98 %, et transférer dans un bécher de 500 ml. et dissoudre dans 50 cm acide chlorhydrique (4.2). La solution est transvasée quantitativement dans une fiole jaugée de 1000 ml. , diluer au trait avec de l'eau et mélanger.

1cm la solution d'étalon interne contient 1 mg d'yttrium.

4.6 Solutions étalons des éléments analysés.

Préparer des solutions étalons séparément pour chaque élément selon ISO 13898-2, ISO 13898-3, ISO 13898-4.

5 Équipement

Toute verrerie volumétrique doit être de classe A conformément aux normes ISO 385-1 et ISO 648, selon le type de verrerie.

Balances analytiques non inférieures à la 2e classe de précision avec la redistribution de pesée la plus élevée de 250 g.

5.1 Spectromètre d'émission atomique avec plasma à couplage inductif comme source d'excitation

Après réglage conformément à 7.4.1, le spectromètre doit satisfaire aux exigences spécifiées de 5.1.1 à 5.1.3.

Le spectromètre peut être de type simultané ou séquentiel. Si le spectromètre de mesure en série est équipé d'un dispositif supplémentaire pour la mesure simultanée de la ligne d'étalon interne (scandium ou yttrium), il peut alors être utilisé dans la méthode utilisant l'étalon interne. Si le spectromètre série ne dispose pas de cet appareil, l'étalon interne ne peut pas être utilisé et une autre méthode sans étalon interne doit être utilisée.

5.1.1 Stabilité à court terme

La définition de la stabilité à court terme est donnée en A.1.3 (Appendice A).

Calculez l'écart type de dix mesures de l'intensité de rayonnement absolue ou relative de la solution d'étalonnage la plus concentrée pour chaque élément.

L'écart type relatif ne doit pas dépasser 0,4 % de la valeur moyenne absolue ou relative de l'intensité.

5.1.2 La détermination de la limite de détection et de la concentration équivalente au rayonnement de fond est donnée en A.1.1 et A.1.2 (Appendice A).

La concentration équivalente de rayonnement de fond et la limite de détection sont calculées pour la ligne analytique dans une solution ne contenant qu'un seul analyte.

Les valeurs obtenues doivent être inférieures aux valeurs données dans le tableau 3.


Tableau 3

5.1.3 Linéarité de la courbe d'étalonnage

Le calcul des courbes d'étalonnage est donné en A.2. La linéarité de la courbe d'étalonnage est vérifiée en calculant le coefficient de corrélation. La valeur résultante de ce coefficient doit être supérieure à 0,999.

6 Échantillonnage

Échantillonnage - selon ISO 14284.

7 Préparation et réalisation de l'analyse

7.1 Échantillonnage

Une portion de 1 000 g d'un échantillon est pesée à 1 mg près.

7.2 Parallèlement à la dissolution de l'échantillon, en effectuant toutes les étapes de la procédure et en utilisant les mêmes quantités de réactifs, effectuez une expérience de contrôle en dissolvant du fer pur.

7.3 Préparation des solutions

7.3.1 Préparation de la solution d'échantillon à analyser

Une partie de l'échantillon (7.1) est placée dans un bécher de 200 ml. , ajouter 10cm nitrique (4.3), couvrir le bécher avec un verre de montre et chauffer lentement jusqu'à ce que l'effervescence cesse. ajouter 10cm l'acide chlorhydrique (4.2) et continuer à chauffer jusqu'à complète dissolution. Refroidir à température ambiante et transférer la solution dans une fiole jaugée de 200 ml. . Si une procédure d'étalon interne est utilisée, ajouter 2 cm solution de scandium (4.4) ou 10 ml solution d'yttrium (4.5). Diluer la solution jusqu'au trait avec de l'eau et mélanger.

7.3.2 Préparation des solutions d'étalonnage

Mener les opérations conformément aux normes ISO 13898-2, ISO 13898-3 et ISO 13898-4.

7.4 Mesures spectrométriques

7.4.1 Allumez le spectromètre et laissez-le allumé pendant au moins une heure avant de commencer toute mesure.

L'appareil est configuré selon les paramètres suivants :

- régulation du débit de chaque flux gazeux (refroidissement, intermédiaire et atomisation) ;

— hauteur de photométrie ;

— emplacement des fentes d'entrée et de sortie ;

est la tension sur le tube photomultiplicateur ;

est la longueur d'onde des raies analytiques indiquées dans le tableau 2 ;

- temps de rinçage et temps d'intégration , etc.

L'ajustement est effectué conformément à l'annexe A avec l'introduction de la solution d'étalonnage la plus concentrée dans l'instrument.

Dans le cas de l'utilisation d'une technique d'étalon interne, préparer un logiciel pour utiliser la raie du scandium (361,68 nm) ou la raie de l'yttrium (371,03 nm) comme étalon interne et pour calculer le rapport de l'intensité de la raie de chaque élément et l'intensité de la raie du scandium ou de l'yttrium.

L'intensité de la raie de l'étalon interne doit être mesurée simultanément avec l'intensité de la raie analytique.

Les exigences de performance doivent être conformes aux 5.1.1 à 5.1.3.

7.4.2 Mesure de l'intensité du rayonnement

Lors de la mesure d'intensités absolues, la température de toutes les solutions ne doit pas différer de plus de 1 °C. Toutes les solutions doivent être filtrées sur du papier filtre de densité moyenne. Premiers 2-3 cm les solutions sont rejetées.

Effectuer une mesure de l'intensité absolue ou relative de la raie analytique de l'élément en commençant par la solution d'étalonnage.

D'autres mesures sont effectuées dans l'ordre suivant : deux ou trois solutions analysées sont mesurées, une solution d'étalonnage de la concentration minimale, puis deux ou plusieurs solutions analysées , etc.

Un tel ordre de mesure de toutes les solutions analysées et d'étalonnage permet de minimiser les fluctuations possibles de l'intensité des solutions d'étalonnage et analysées dans le temps.

Cinq mesures sont prises pour chaque solution. Évaluer la stabilité à court terme, qui doit être conforme à 5.1.1. L'intensité moyenne ou intensité relative moyenne est ensuite calculée pour chaque solution.

Soustraire les valeurs de l'intensité moyenne absolue ou moyenne relative de la solution zéro à partir de la valeur de l'intensité absolue moyenne ou relative moyenne de chaque solution , tout en obtenant les valeurs d'intensité absolue pure ou relative pure

. (une)

7.4.3 Préparation de la courbe d'étalonnage

Construisez un graphe de dépendances en coordonnées : — intensité absolue ou relative ; est la concentration de l'élément à doser dans la solution d'étalonnage (µg/cm ).

Calculer le coefficient de corrélation. Le coefficient de corrélation doit être conforme aux exigences spécifiées en 5.1.3.

8 Définition des résultats

8.1 Traitement des résultats

Conformément au logiciel du spectromètre, la courbe d'étalonnage (7.4.3) est utilisée pour convertir la valeur de l'intensité absolue ou relative en concentration de l'élément dans la solution analysée.

Fraction massique de l'élément , %, calculé par la formule

, (2)

où est la concentration de l'élément dans la solution analysée, µg/cm ;

— concentration de l'élément dans la solution témoin, µg/cm ;

— poids de l'échantillon, g ;

est la teneur de l'élément dans le fer pur utilisé, %.

8.2 Précision

Afin d'évaluer l'exactitude des méthodes fournies dans l'ISO 13898-2, l'ISO 13898-3, l'ISO 13898-4, des essais interlaboratoires ont été effectués sur les échantillons donnés en Annexe B.

9 Rapport d'essai

Le rapport d'essai doit contenir :

a) toutes les informations sur le laboratoire, la date des tests, l'identification des échantillons ;

b) une référence à la méthode utilisée dans la présente Norme internationale ;

c) les résultats des tests ;

d toute opération non spécifiée dans la présente Norme internationale ou toute opération supplémentaire susceptible d'affecter les résultats de l'essai.

Annexe, A (informative). Méthode de détermination des paramètres instrumentaux

Annexe A
(référence)

A.1 Détermination de la limite de détection (DL), de la concentration équivalente de rayonnement de fond (BEC) et de la stabilité à court terme

Lors de l'élaboration de méthodes d'analyse standard utilisant la spectroscopie d'émission atomique à plasma à couplage inductif, ces critères doivent être sélectionnés par le groupe de travail responsable des résultats de l'essai interlaboratoires.

Allumez le spectromètre et maintenez-le pendant un certain temps pour le stabiliser. Le temps de stabilisation peut varier selon l'instrument. Dans des conditions normales de laboratoire, l'équipement de laboratoire moderne devrait atteindre un état stable en 15 minutes environ. Cela peut être vérifié dans d'autres tests de stabilité à court terme en utilisant les tests ci-dessous.

Préparer trois solutions de l'élément à doser, correspondant à la concentration zéro, la concentration 10 fois la limite de détection (10xDL), et la concentration 1000 fois la limite de détection (1000xDL) Ces solutions doivent contenir des acides de mêmes concentrations, les mêmes réactifs additionnels et des éléments de base, ainsi que des solutions des échantillons analysés. Les limites de détection pour les solutions indiquées peuvent servir d'estimations de laboratoire ou d'évaluations de méthodes.

Une solution de concentration 1000xDL est nébulisée dans le plasma pendant 10 s avant la mesure pour s'assurer que la nébulisation est stable.

Choisissez soigneusement la position correspondant au pic maximum à la longueur d'onde sélectionnée, choisissez une position de photomultiplicateur appropriée (si cela n'est pas fait automatiquement) pour vous assurer que l'intensité est mesurée à quatre chiffres significatifs. Réglez le temps d'intégration à 3 s.

A.1.1 Détermination de la limite de détection

Les valeurs limites de détection peuvent être déterminées par différentes méthodes selon le type d'instrument.

La procédure suivante peut être recommandée.

Pulvériser la solution mère pendant environ 10 s. Effectuez 10 lectures à un temps d'intégration prédéterminé. Pulvériser la solution de concentration 10xDL pendant environ 60 secondes. Effectuez 10 lectures à un temps d'intégration prédéterminé.

A partir des données d'intensité obtenues pour la solution de fond et la solution de concentration 10xDL, calculer les valeurs des intensités moyennes et et écart type de la solution de fond .

Calculer l'intensité réelle moyenne pour une solution de concentration 10xDL.

. (A.1)

Utilisez la formule ci-dessous pour calculer la limite de détection pour l'élément en question

, (A.2)

où — concentration, mcg/cm , une solution de concentration 10xDL.

A.1.2 Détermination de la concentration équivalente de rayonnement de fond

La concentration équivalente au rayonnement de fond, calculé selon la formule

. (A.3)

A.1.3 Détermination de la stabilité à court terme

Pulvériser la solution 1000 x DL pendant environ 10 secondes. Enregistrer 10 lectures à un temps d'intégration prédéterminé. Sur la base de ces données et des données obtenues pour une solution de concentration 10xDL, le calcul des intensités vraies moyennes est effectué, respectivement. et , ainsi que les écarts types et .

Calculer la stabilité à court terme du signal d'émission à deux niveaux de concentration

;

. (A.4)

S'il y a plusieurs ensembles de données, calculez la valeur pour chaque ensemble.

Moyenne .

A.2 Calcul des courbes d'étalonnage

Déterminer la relation directe qui décrit le mieux l'ensemble de points (régression linéaire), ce qui revient à trouver les coefficients et dans l'équation

, (A.5)

où — valeurs mesurées des intensités absolues ou relatives ;

— valeurs de concentration des solutions d'étalonnage.

Cette méthode est appelée la méthode des moindres carrés. La pente de la droite résultante et le point d'intersection déterminé par les formules suivantes :

; (A.6)

, (A.7)

où

;

,

où — valeur moyenne de concentration ;

est la valeur moyenne de l'intensité.

Coefficient de corrélation déterminé par la formule

, (A.8)

où .

Annexe B (informative). Échantillons utilisés dans les essais interlaboratoires

Annexe B
(référence)

Tableau B.1

Annexe C (informative). Informations sur la conformité des normes nationales de la Fédération de Russie avec les normes internationales de référence

Annexe C
(référence)

Tableau C.1