ISO 4938:2016
(Main)Steel and iron — Determination of nickel content — Gravimetric or titrimetric method
Steel and iron — Determination of nickel content — Gravimetric or titrimetric method
ISO 4938:2016 specifies a method for the determination of nickel in steel and iron by gravimetry or titrimetry. The method is applicable to nickel contents from 1 % to 30 % (mass fraction).
Aciers et fontes — Détermination du nickel — Méthode gravimétrique ou titrimétrique
ISO 4938:2016 spécifie une méthode gravimétrique ou titrimétrique de détermination du nickel dans les aciers et les fontes. La méthode est applicable aux teneurs en nickel comprises entre 1 % et 30 % (fraction massique).
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 4938
Second edition
2016-02-01
Steel and iron — Determination of
nickel content — Gravimetric or
titrimetric method
Aciers et fontes — Détermination du nickel — Méthode gravimétrique
ou titrimétrique
Reference number
©
ISO 2016
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Contents Page
Foreword .iv
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Principle . 1
4 Reagents . 1
5 Apparatus . 4
6 Sampling . 5
7 Procedure. 5
7.1 Test portion . 5
7.2 Determination . 5
7.2.1 Preparation of the test solution . 5
7.2.2 First nickel precipitation . 5
7.2.3 Second nickel precipitation . 6
7.2.4 Gravimetric determination . 7
7.2.5 Titrimetric determination . 7
8 Expression of results . 8
8.1 Methods of calculation . 8
8.1.1 Gravimetric determination . 8
8.1.2 Titrimetric determination . 8
8.2 Precision . 8
9 Test report . 9
Annex A (informative) Additional information on the international interlaboratory test.10
Annex B (informative) Graphical representation of precision data .11
Annex C (normative) Determination of nickel in combined filtrates by atomic
absorption spectrometry .13
Bibliography .16
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. Each 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 (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation on the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity
assessment, as well as information about ISO’s adherence to the WTO principles in the Technical
Barriers to Trade (TBT) see the following URL: Foreword - Supplementary information.
The committee responsible for this document is ISO/TC 17, Steel, Subcommittee SC 1, Methods of
determination of chemical composition.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 4938:1988), which has been
technically revised.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 4938:2016(E)
Steel and iron — Determination of nickel content —
Gravimetric or titrimetric method
1 Scope
This International Standard specifies a method for the determination of nickel in steel and iron by
gravimetry or titrimetry.
The method is applicable to nickel contents from 1 % to 30 % (mass fraction).
2 Normative references
The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are
indispensable for its application. For dated references, only the edition cited applies. For undated
references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 648, Laboratory glassware — Single-volume pipettes
ISO 1042, Laboratory glassware — One-mark volumetric flasks
ISO 3696, Water for analytical laboratory use — Specification and test methods
ISO 4793, Laboratory sintered (fritted) filters — Porosity grading, classification and designation
ISO 14284, Steel and iron — Sampling and preparation of samples for the determination of chemical
composition
3 Principle
Dissolution of a test portion with appropriate acids.
Precipitation of the nickel as nickel-dimethylglyoxime.
— Cobalt, if present, is oxidized by potassium hexacyanoferrate(lll).
— Copper, if present with cobalt, preferably is removed by controlled potential electrolysis.
Acid dissolution of the precipitate and filtration of the solution, followed by a second precipitation of
the nickel as nickel dimethylglyoxime.
In the case of the gravimetric determination, weighing the dried dimethylglyoxime precipitate.
In the case of the titrimetric determination, acid dissolution of the precipitate, addition of excess EDTA.Na
solution and back titration of the excess EDTA.Na by zinc solution using xylenol orange as an indicator.
In both cases, determination of residual nickel in the filtrate(s) by atomic absorption spectrometry
(see Annex C).
4 Reagents
During the analysis, unless otherwise specified, use only reagents of recognized analytical grade and
only distilled grade 2 water as specified in ISO 3696 or water of equivalent purity.
4.1 Sodium hydrogen sulphate (NaHSO ).
4.2 Ethanol, 95 % (volume fraction).
4.3 Acetic acid, glacial, ρ approximately 1,05 g/ml.
4.4 Hydrofluoric acid, ρ approximately 1,15 g/ml.
WARNING — Hydrofluoric acid is extremely irritating and corrosive to skin and mucous
membranes producing severe skin burns which are slow to heal. In case of contact with skin,
wash well with water, apply a topical gel containing 2,5 % (mass fraction) calcium gluconate and
seek immediate medical treatment.
4.5 Nitric acid, ρ approximately 1,40 g/ml.
4.6 Perchloric acid, ρ approximately 1,54 g/ml.
WARNING — Perchloric acid vapour can cause explosions in the presence of ammonia, nitrous
fumes or organic material in general.
4.7 Sulphuric acid, ρ approximately 1,84 g/ml.
4.8 Ammonia solution, ρ approximately 0,90 g/ml.
4.9 Hydrochloric acid, ρ approximately 1,19 g/ml, diluted 1 + 1.
Add 500 ml of hydrochloric acid (ρ approximately 1,19 g/ml) to 500 ml of water.
4.10 Hydrochloric acid, ρ approximately 1,19 g/ml, diluted 1 + 99.
Add 10 ml of hydrochloric acid (ρ approximately 1,19 g/ml) to 990 ml of water.
4.11 Nitric acid, ρ approximately 1,40 g/ml, diluted 2 + 3.
Add 200 ml of nitric acid (4.5) to 300 ml of water.
4.12 Perchloric acid, ρ approximately 1,54 g/ml, diluted 1 + 49.
Add 10 ml of perchloric acid (4.6) to 490 ml of water.
4.13 Ammonia solution, ρ approximately 0,90 g/ml, diluted 1 + 1.
Add 500 ml of ammonia solution (4.8) to 500 ml of water.
4.14 Ammonia solution, ρ approximately 0,90 g/ml, diluted 1 + 3.
Add 100 ml of ammonia solution (4.8) to 300 ml of water.
4.15 Hydrochloric/nitric acids mixture.
Mix three volumes of hydrochloric acid (ρ approximately 1,19 g/ml) with one volume of nitric acid (4.5).
Prepare this mixture immediately prior to use.
4.16 Ammonium acetate, 200 g/l solution.
2 © ISO 2016 – All rights reserved
4.17 Ammonium citrate buffer solution.
Dissolve 500 g of citric acid monohydrate (C H O ·H O) in 675 ml of ammonia solution (4.8) and dilute
6 8 7 2
to 1 l with water.
Filter before use.
4.18 Citric acid, 500 g/l solution.
Dissolve 500 g of citric acid monohydrate (C H O ·H O) in water and dilute to 1 l with water.
6 8 7 2
Filter before use.
4.19 Dimethylglyoxime, 30 g/l solution in alkaline medium.
Dissolve 20 g of potassium hydroxide in 400 ml of water, add 30 g of dimethylglyoxime (C H N O ) and
4 8 2 2
stir until dissolution is complete. Dilute to 1 l with water and mix.
Filter before use.
4.20 Dimethylglyoxime, 10 g/l solution in ethanol.
Dissolve 10 g of dimethylglyoxime (C H N O ) in 1 000 ml of ethanol (4.2).
4 8 2 2
Filter before use.
4.21 Hydrazine dihydrogen sulphate (N H SO ), 100 g/l solution.
2 6 4
4.22 Potassium hexacyanoferrate(III), K [Fe(CN) ], 100 g/l solution.
3 6
This solution is stable for approximately 30 days.
1 ml of this solution corresponds approximately to 0,02 g of cobalt and manganese, respectively.
4.23 Washing water, adjusted to pH 8 with a few drops of ammonia solution (4.13).
4.24 Ethylenediaminetetraacetic acid disodium salt (EDTA.Na ), standard-volumetric solution.
4.24.1 Preparation of the solution
Dissolve 6,33 g of ethylenediaminetetraacetic acid disodium salt (C H O N Na ·2H O) in water,
10 14 8 2 2 2
transfer the solution to a 1 000 ml one-mark volumetric flask, dilute to the mark with water and mix.
1 ml of this standard solution corresponds approximately to 1 mg of nickel.
4.24.2 Standardization of the solution
Transfer 25,0 ml of the nickel standard solution (4.24.3) to a 250 ml beaker and add 33 ml of EDTA.Na
solution (4.24.1). Add 15 ml of ammonium acetate solution (4.16) and dilute to about 150 ml with water.
Continue as described in the third paragraph of 7.2.5.
The corresponding concentration, c, of the EDTA.Na solution (4.24.1), expressed in milligrams of nickel
per millilitre, is given by Formula (1):
mm×25 +×V
() ()
12 1
c = (1)
V
where
m is the mass of nickel contained in 1 ml of the nickel standard solution (4.24.3), in milligrams;
m is the mass of nickel corresponding to 1 ml of the zinc standard solution (4.25), in milligrams;
V is the volume of the zinc standard
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 4938
Deuxième édition
2016-02-01
Aciers et fontes — Détermination du
nickel — Méthode gravimétrique ou
titrimétrique
Steel and iron — Determination of nickel content — Gravimetric or
titrimetric method
Numéro de référence
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ISO 2016
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sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie, l’affichage sur
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Sommaire Page
Avant-propos .iv
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Principe . 1
4 Réactifs . 1
5 Appareillage . 4
6 Prélèvement . 5
7 Mode opératoire. 5
7.1 Prise d’essai . 5
7.2 Détermination . 5
7.2.1 Préparation de la solution pour essai . 5
7.2.2 Première précipitation du nickel . 6
7.2.3 Deuxième précipitation du nickel . 7
7.2.4 Gravimétrie . 7
7.2.5 Titrimétrie . 7
8 Expression des résultats. 8
8.1 Méthode de calcul . 8
8.1.1 Gravimétrie . 8
8.1.2 Titrimétrie . 8
8.2 Fidélité . 9
9 Rapport d’essai . 9
Annexe A (informative) Informations supplémentaires sur l’essai interlaboratoires .11
Annexe B (informative) Représentation graphique des données de fidélité .13
Annexe C (normative) Détermination du nickel dans les filtrats combinés par
spectrométrie d’absorption atomique .15
Bibliographie .18
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.
L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www.
iso.org/directives).
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l’élaboration du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l’ISO (voir www.iso.org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer
un engagement.
Pour une explication de la signification des termes et expressions spécifiques de l’ISO liés à
l’évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion de l’ISO aux principes
de l’OMC concernant les obstacles techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: Avant-propos —
Informations supplémentaires.
Le comité chargé de l’élaboration du présent document est l’ISO/TC 17, Acier, sous-comité SC 1, Méthodes
de détermination de la composition chimique.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 4938:1988) qui a été révisée
techniquement.
iv © ISO 2016 – Tous droits réservés
NORME INTERNATIONALE ISO 4938:2016(F)
Aciers et fontes — Détermination du nickel — Méthode
gravimétrique ou titrimétrique
1 Domaine d’application
La présente Norme internationale spécifie une méthode gravimétrique ou titrimétrique de
détermination du nickel dans les aciers et les fontes.
La méthode est applicable aux teneurs en nickel comprises entre 1 % et 30 % (fraction massique).
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l’application du présent document. Pour
les références datées, seule l’édition citée s’applique. Pour les références non datées, la dernière édition
du document de référence s’applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 648, Verrerie de laboratoire — Pipettes à un volume
ISO 1042, Verrerie de laboratoire — Fioles jaugées à un trait
ISO 3696, Eau pour laboratoire à usage analytique — Spécification et méthodes d’essai
ISO 4793, Filtres frittés de laboratoire — Échelle de porosité — Classification et désignation
ISO 14284, Fontes et aciers — Prélèvement et préparation des échantillons pour la détermination de la
composition chimique
3 Principe
Mise en solution d’une prise d’essai par des acides appropriés.
Précipitation du nickel sous la forme de nickel-diméthylglyoxime.
— Le cobalt éventuellement présent est oxydé par l’hexacyanoferrate (III) de potassium.
— Le cuivre, éventuellement présent avec le cobalt, doit de préférence être éliminé par électrolyse
sous potentiel contrôlé.
Dissolution acide du précipité et filtration de la solution suivie d’une seconde précipitation du nickel
sous la forme de nickel-diméthylglyoxime.
Dans le cas de la gravimétrie, pesée du précipité de nickel-diméthylglyoxime séché.
Dans le cas de la titrimétrie, dissolution acide du précipité, ajout d’une solution de d’EDTA.Na en excès
et titrage en retour de l’excès d’EDTA.Na par une solution étalon de zinc, en présence de xylénol orange
comme indicateur.
Dans les deux cas, détermination du nickel résiduel dans le(s) filtrat(s) par spectrométrie d’absorption
atomique (voir Annexe C).
4 Réactifs
Au cours de l’analyse, sauf indication contraire, utiliser uniquement des réactifs de qualité analytique
reconnue et de l’eau distillée de grade 2, comme spécifié par l’ISO 3696, ou de pureté équivalente.
4.1 Hydrogénosulfate de sodium (NaHSO ).
4.2 Ethanol, 95 % (fraction volumique).
4.3 Acide acétique cristallisé, ρ 1,05 g/ml environ.
4.4 Acide fluorhydrique, ρ 1,15 g/ml environ.
AVERTISSEMENT — L’acide fluorhydrique est extrêmement irritant et corrosif pour la peau et
les muqueuses et provoque de sévères brûlures de la peau, longues à guérir. En cas de contact
avec la peau, bien nettoyer avec de l’eau, appliquer un gel topique contenant 2,5 % (fraction en
masse) de gluconate de calcium et consulter immédiatement un médecin.
4.5 Acide nitrique, ρ 1,40 g/ml environ.
4.6 Acide perchlorique, ρ 1,54 g/ml environ.
AVERTISSEMENT — Les vapeurs d’acide perchlorique peuvent produire des explosions en
présence d’ammoniac, de vapeurs nitreuses ou de matières organiques en général.
4.7 Acide sulfurique, ρ 1,84 g/ml environ.
4.8 Ammoniaque, solution ρ 0,90 g/ml environ.
4.9 Acide chlorhydrique, ρ 1,19 g/ml environ, dilué 1 + 1.
Ajouter 500 ml d’acide chlorhydrique (ρ environ 1,19 g/ml) à 500 ml d’eau.
4.10 Acide chlorhydrique, ρ 1,19 g/ml environ, dilué 1 + 99.
Ajouter 10 ml d’acide chlorhydrique (ρ environ 1,19 g/ml) à 990 ml d’eau.
4.11 Acide nitrique, ρ 1,40 g/ml environ, dilué 2 + 3.
Ajouter 200 ml d’acide nitrique (4.5) à 300 ml d’eau.
4.12 Acide perchlorique, ρ 1,54 g/ml environ, dilué 1 + 49.
Ajouter 10 ml d’acide perchlorique (4.6) à 490 ml d’eau.
4.13 Ammoniaque, ρ 0,90 g/ml environ, diluée 1 + 1.
Ajouter 500 ml d’ammoniac (4.8) à 500 ml d’eau.
4.14 Ammoniaque, ρ 0,90 g/ml environ, diluée 1 + 3.
Ajouter 100 ml d’ammoniac (4.8) à 300 ml d’eau.
4.15 Mélange d’acides chlorhydrique et nitrique.
Mélanger trois volumes d’acide chlorhydrique (ρ 1,19 g/ml environ) et un volume d’acide nitrique (4.5).
Cette solution doit être préparée juste avant l’emploi.
4.16 Acétate d’ammonium, solution à 200 g/l.
2 © ISO 2016 – Tous droits réservés
4.17 Solution tampon de citrate d’ammonium.
Dissoudre 500 g d’acide citrique monohydraté (C H O ·H O) dans 675 ml d’ammoniaque (4.8) et diluer
6 8 7 2
à 1 l avec de l’eau.
Filtrer avant l’emploi.
4.18 Acide citrique, solution à 500 g/l.
Dissoudre 500 g d’acide citrique monohydraté (C H O ·H O) dans de l’eau et diluer à 1 l.
6 8 7 2
Filtrer avant l’emploi.
4.19 Diméthylglyoxime, solution à 30 g/l en milieu alcalin.
Dissoudre 20 g d’hydroxyde de potassium dans 400 ml d’eau, ajouter 30 g de diméthylglyoxime
(C H N O ) et agiter jusqu’à dissolution complète. Diluer à 1 l avec de l’eau et homogénéiser.
4 8 2 2
Filtrer avant l’emploi.
4.20 Diméthylglyoxime, solution à 10 g/l en milieu éthanolique.
Dissoudre 10 g de diméthylglyoxime (C H N O ) dans 1 000 ml d’éthanol (4.2).
4 8 2 2
Filtrer avant l’emploi.
4.21 Dihydrogeno sulfate d’hydrazine (N H SO ), solution à 100 g/l.
2 6 4
4.22 Hexacyanoferrate (III) de potassium, K [Fe(CN) ], solution à 100 g/l.
3 6
Cette solution est stable pendant 30 jours environ.
1 ml correspond approximativement à environ 0,02 g de cobalt et manganèse, respectivement.
4.23 Eau de rinçage, ajustée à pH 8 à l’aide de quelques gouttes d’ammoniaque (4.13).
4.24 Ethylène-diamine-tétraacétate de sodium (EDTA.Na ), solution étalon.
4.24.1 Préparation de la solution
Dissoudre 6,33 g d’éthylène-diamine-tétraacétate de sodium (C H O N Na ·2H O) dans de l’eau,
10 14 8 2 2 2
transvaser dans une fiole jaugée de 1 000 ml, compléter au volume avec de l’eau et homogénéiser.
1 ml de cette solution étalon correspond à environ 1 mg de nickel.
4.24.2 Étalonnage de la solution
Introduire 25,0 ml de la solution étalon de nickel (4.24.3) dans un bécher de 250 ml et ajouter 33 ml de
solution d’EDTA.Na (4.24.1). Ajouter 15 ml de solution d’acétate d’
...
Questions, Comments and Discussion
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