Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 5925:1995 ISO 4744:1984 Đồng và hợp kim đồng-Xác định hàm lượng crom-Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa

TCVN 5925:1995

ISO 4744:1984

ĐỒNG VÀ HỢP KIM ĐỒNG - XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CRÔM - PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ HẤP THỤ NGUYÊN TỬ NGỌN LỬA

Copper and copper alloys - Determination of chromium content - Flame atomic absorption spectrometric method

Lời nói đầu

TCVN 5925:1995 hoàn toàn tương đương với ISO 4744:1984.

TCVN 5925:1995 do Ban Kỹ thuật tiêu chuẩn TCVN/TC 26 Đồng và hợp kim đồng biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học, Công nghệ và Môi trường (nay là Bộ Khoa học và Công nghệ) ban hành.

Tiêu chuẩn này được chuyển đổi năm 2008 từ Tiêu chuẩn Việt Nam cùng số hiệu thành Tiêu chuẩn Quốc gia theo quy định tại khoản 1 Điều 69 của Luật Tiêu chuẩn và Quy chuẩn kỹ thuật và điểm a khoản 1 Điều 6 Nghị định số 127/2007/NĐ-CP ngày 1/8/2007 của Chính Phủ quy định chi tiết thi hành một số điều của Luật Tiêu chuẩn và Quy chuẩn kỹ thuật.

ĐỒNG VÀ HỢP KIM ĐỒNG - XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CRÔM - PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ HẤP THỤ NGUYÊN TỬ NGỌN LỬA

Copper and copper alloys - Determination of chromium content - Flame atomic absorption spectrometric method

1. Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa để xác định crôm trong đồng-crôm, trong đồng hợp kim và không hợp kim.

Phương pháp này áp dụng để xác định hàm lượng crôm từ 0,003 % đến 2,0 % (m/m).

2. Nguyên lý

Hòa tan phần mẫu thử trong axit nitric và hòa tan triệt để trong axit sulfuric. Sau khi pha loãng thích hợp, phun dung dịch thử vào ngọn lửa không khí-axêtylen và xác định hàm lượng crôm bằng phép đo quang phổ hấp thụ tại đường phát xạ 357,9 nm của đèn catốt rỗng crôm.

3. Hóa chất

Trong quá trình phân tích, chỉ được dùng hóa chất có độ tinh khiết phân tích và nước cất hoặc nước có độ tinh khiết tương đương.

3.1. Axit sulfuric, d 1,84 g/ml.

3.2. Hydro peôxit dung dịch xấp xỉ 30 % (m/m).

3.3. Axit nitric, d 1,2 g/ml,dung dịch xấp xỉ 34 % (m/m)

Pha loãng 500 ml axit nitric, d 1,49 g/ml với 500 ml nước và lắc kỹ.

3.4. Đồng, dung dịch gốc 20 g/l

Cho 20,0 g đồng không chứa crôm vào cốc 1000 ml, cho thêm dần từng lượng nhỏ một 400 ml dung dịch axit nitric (3.3). Đậy nắp cốc. Nếu cần, đun nóng từ từ cho dễ hòa tan. Sau khi làm nguội cẩn thận cho thêm 200 ml dung dịch axit sulfuric (3.1), đun nóng cho tới khi có nhiều khói trắng bốc lên và tiếp tục đun trong 5 phút. Làm nguội và cẩn thận cho thêm khoảng 200 ml nước và đun nóng tới khi hòa tan hoàn toàn.

Cho toàn bộ dung dịch đã làm nguội vào bình định mức 1000 ml, pha loãng đến vạch mức và lắc kỹ.

50 ml dung dịch này chứa 1,0 g đồng.

45 ml dung dịch này chứa 0,9 g đồng.

3.5. Crôm, dung dịch chuẩn tương ứng 0,5 g Cr trong 1 lít

Cân chính xác đến 0,0001 g một lượng 1,4142 g kali dicromat (K₂Cr₂O₇) đã sấy khô trước ở 140^oC và đã làm nguội trong bình hút ẩm. Cho vào trong cốc 400 ml và hòa tan trong khoảng 20 ml nước. Cho thêm 5 ml axit sulfuric (3.1) và vừa làm nguội, vừa cẩn thận cho thêm dung dịch hydro peôxit (3.2) với một lượng dư khoảng 2 ml sau khi ngừng sủi bọt. Giữ dung dịch ở nhiệt độ phòng cho đến khi màu vàng hoàn toàn biến mất (khoảng vài giờ), sau đó cho vào bình định mức 1000 ml. Pha loãng đến vạch mức và lắc kỹ.

1 ml dung dịch chuẩn này chứa 0,5 mg Cr.

3.6. Crôm, dung dịch chuẩn tương ứng 0,025 g Cr trong 1 lít

Cho 25,0 ml dung dịch crôm chuẩn (3.5) vào bình định mức 500 ml. Pha loãng đến vạch mức và lắc kỹ.

1 ml dung dịch chuẩn này chứa 0,025 mg Cr.

4. Thiết bị

Thiết bị phòng thí nghiệm loại thông thường, và

4.1. Buret, khắc vạch từng 0,05 ml.

4.2. Quang phổ kế hấp thụ nguyên tử ngọn lửa, lắp với mỏ đốt không khí-axêtylen.

4.3. Đèn catốt rỗng crôm.

4.4. Bình khí nén.

4.5. Bình không khí axêtylen.

5. Lấy mẫu

Lấy mẫu theo ISO/R 1811.

Mẫu thử phải ở dạng lát mỏng hoặc phoi, nhận được bằng cách phay hoặc khoan bởi bề dầy không quá 0,5 mm.

6. Cách tiến hành

6.1. Phần mẫu thử

Cân khoảng 1 g mẫu thử chính xác đến 0,001 g (Điều 5).

6.2. Xây dựng đường chuẩn

6.2.1. Chuẩn bị các dung dịch chuẩn so sánh

Dùng buret (4.1) cho vào từng bình trong dãy chín bình định mức 100 ml một lượng dung dịch crôm chuẩn (3.5) và 3.6) theo Bảng 1. Cho vào mỗi bình 50 ml dung dịch đồng gốc (3.4). Pha loãng đến vạch mức và lắc kỹ.

6.2.2. Điều chỉnh thiết bị

Lắp đèn catốt-rỗng crôm vào thiết bị (4.2) đóng điện và cho ổn định. Điều chỉnh dòng, độ nhạy và độ mở khe đo theo đặc tính của thiết bị. Điều chỉnh bước sóng ở 357,9 nm để độ hấp thụ nhỏ nhất. Điều chỉnh áp lực của không khí và axêtylen theo đặc tính của mỏ đốt khí hút, đèn nguyên tử hóa mẫu.

6.2.3. Đo quang phổ

Phun thứ tự các dung dịch chuẩn so sánh (6.2.1) vào ngọn lửa và đo độ hấp thụ của từng mẫu. Cẩn thận giữ cho tốc độ phun không thay đổi trong suốt quá trình xây dựng đường chuẩn. Phun nước rửa đèn sau mỗi lần đo.

6.2.4. Xây dựng đường chuẩn

Ví dụ, vẽ đường chuẩn có hoành độ biểu thị khối lượng tính bằng miligam crôm chứa trong 100 ml dung dịch chuẩn và tung độ biểu thị các giá trị tương ứng độ hấp thụ đo được sau khi trừ đi giá trị độ hấp thụ của mẫu trắng đối với các hóa chất chuẩn (6.2.1).

CHÚ THÍCH

1) Dãy các dung dịch chuẩn so sánh thích hợp với hầu hết các loại thiết bị loại thường dùng. Các dung dịch và điều kiện thao tác để tối ưu các phép đo được chọn cho từng thiết bị cụ thể hiện có.

2) Sự có mặt của đồng và axit phân hủy trong các dung dịch chuẩn so sánh sẽ bù cho hiệu ứng tương tác hóa học của các hình thái này.

6.3. Cách xác định

6.3.1. Chuẩn bị dung dịch thử

6.3.1.1. Cho phần mẫu thử (6.1) vào cốc 250 ml. Cho thêm 20 ml dung dịch axit nitric (3.3), đậy nắp, và đun nóng từ từ để hòa tan hoàn toàn. Làm nguội và cẩn thận thêm 20 ml axit sulfuric (3.1). Đun cho đến khi lượng lớn khói trắng bốc ra. Tiếp tục đun nóng trong 5 phút, khuấy dung dịch nếu cần. Làm nguội, cho thêm từ 20 ml đến 30 ml nước và lại đun tiếp để hòa tan muối.

6.3.1.2. Trong trường hợp hàm lượng crôm từ 0,002 % đến 0,2 % (m/m), cho dung dịch thử (6.3.1) vào bình định mức 100 ml. Pha loãng đến vạch mức và lắc kỹ.

6.3.1.3. Trong trường hợp hàm lượng crôm từ 0,2 % đến 2 % (m/m), cho dung dịch thử vào bình định mức 100 ml. Pha loãng đến vạch mức và lắc kỹ. Cho 10,0 ml dung dịch đã nhận được vào bình định mức 100 ml khác. Thêm 45 ml dung dịch đồng gốc (3.4). Pha loãng đến vạch mức và lắc kỹ.

Bảng 1

6.3.2. Đo quang phổ

6.3.2.1. Đo sơ bộ

Tiến hành đo sơ bộ trên dung dịch thử (6.3.1) theo cách quy định trong 6.2.3, đồng thời cùng đo quang phổ trên dung dịch chuẩn so sánh (6.2.1).

Từ đường chuẩn (6.2.4), tính nồng độ crôm trong khoảng 100 ml dung dịch thử (6.3.1).

Đo lần thứ hai dung dịch thử (6.3.1) theo cách quy định trong (6.2.3) theo từng nhóm giữa hai dung dịch chuẩn so sánh có thành phần tương tự với dung dịch chuẩn so sánh (6.2.1) nhưng có hàm lượng crôm khác nhau và lớn hơn một chút.

Chuẩn bị các dung dịch chuẩn so sánh này theo quy định trong 6.2.1, tuy nhiên, cần sử dụng lượng thích hợp các dung dịch crôm chuẩn (3.5 hoặc 3.6).

6.4. Mẫu trắng

Mẫu trắng được làm đồng thời với quá trình xác định và theo cùng cách tiến hành, sử dụng cùng lượng hóa chất như khi xác định mẫu thực nhưng không có phần mẫu thử.

7. Cách tính kết quả

7.1. Nồng độ dung dịch thử

Nồng độ crôm theo miligam crôm trên 100 ml dung dịch thử được tính theo công thức:

trong đó

C₁ là nồng độ, tính bằng miligam trong 100 ml của dung dịch chuẩn so sánh có nồng độ nhỏ hơn được dùng cho đo nhóm (6.3.2.2);

C₂ là nồng độ, tính bằng miligam trong 100 ml của dung dịch chuẩn so sánh có nồng độ lớn hơn được dùng cho đo nhóm;

A₀ là giá trị độ hấp thụ tương ứng với nồng độ C₁;

A₂ là giá trị độ hấp thụ tương ứng với nồng độ C₂.

7.2. Hàm lượng crôm trong mẫu

Hàm lượng crôm, theo phần trăm khối lượng được tính bằng công thức sau:

trong đó

C là nồng độ crôm, tính bằng miligam trong 100 ml của dung dịch thử 6.3.1 nhận được theo 7.1;

C₁ là nồng độ crôm, tính bằng miligam trong 100 ml của dung dịch mẫu trắng;

m là khối lượng của phần mẫu thử (6.1), tính bằng gam;

r là tỷ số giữa thể tích của dung dịch thử (6.3.1) và dung dịch chuẩn so sánh (6.2.1).

8. Biên bản thử nghiệm

Biên bản thử bao gồm các nội dung sau:

a) xác định mẫu thử;

b) số hiệu và tên tiêu chuẩn này, các tiêu chuẩn tham khảo;

c) kết quả và phương pháp tính được dùng;

d) mọi đặc điểm bất thường được ghi nhận trong quá trình xác định;

e) mọi thao tác không quy định trong tiêu chuẩn này hoặc được coi là tùy ý lựa chọn.