Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8512:2010 về Thép và gang - Xác định hàm lượng crom

• Số hiệu: TCVN8512:2010
• Loại văn bản: Tiêu chuẩn Việt Nam
• Nơi ban hành: ***
• Người ký: ***
• Ngày ban hành: Năm 2010

Thể tích dung dịch tiêu chuẩn crom B (4.9.3), ml	Khối lượng crom tương ứng, mg
0^1)	0
1,0	0,10
2,0	0,20
4,0	0,40
6,0	0,60
8,0	0,80
10,0	1,00
^1) Mẫu chuẩn “không”

b) Đối với hàm lượng crom trong phạm vi 0,1 % (khối lượng) và 0,5 % (khối lượng), cho 5,0 ml dung dịch nền (4.8) vào một loạt 7 bình định mức 100 ml, sau đó dùng pipet hay buret, thêm vào những thể tích tương ứng dung dịch tiêu chuẩn crom B (4.9.3) như trong Bảng 1. Pha loãng bằng nước đến vạch và lắc kỹ.

c) Đối với hàm lượng crom trong phạm vi 0,5 % (khối lượng) và 2,0 % (khối lượng), cho 5,0 ml dung dịch nền (4.8) vào một loạt 7 bình định mức 100 ml, sau đó dùng pipet hay buret, thêm vào những thể tích tương ứng dung dịch tiêu chuẩn crom B (4.9.2) như trong Bảng 2. Pha loãng bằng nước đến vạch và lắc kỹ.

Bảng 2

Thể tích dung dịch tiêu chuẩn crom B (4.9.2), ml

Khối lượng crom tương ứng, mg

0^1)

0

1,0

0,4

...

...

...

0,8

4,0

1,6

6,0

2,4

8,0

3,2

10,0

4,0

...

...

...

7.3.3. Điều chỉnh máy quang phổ hấp thụ nguyên tử

Kiểu đèn

Cathod rỗng crom

Bước sóng

Hàm lượng crom đến 0,5 % (khối lượng):357,9 nm

Hàm lượng crom lớn hơn 0,5 % (khối lượng):425,4 nm

Ngọn lửa

Ngọn lửa gầy nhiên liệu axetylen- dinitơ monoxyt, được điều chỉnh để có độ nhạy crom lớn nhất

Dòng điện cho đèn

...

...

...

Độ rộng dải phổ

Theo khuyến nghị của nhà sản xuất

CHÚ THÍCH: Những đề xuất của nhà chế tạo thiết bị cần được thực hiện chặt chẽ và đặc biệt chú ý là những điểm an toàn sau đây:

a) Bản chất gây nổ của khí axetilen, những quy định liên quan đến việc sử dụng nó.

b) Cần thiết phải che chắn mắt người vận hành khỏi bức xạ cực tím bằng kính màu.

c) Cần phải giữ đầu mỏ đốt sạch không có vảy cặn vì mỏ đốt bị bít kín có thể gây nên cháy nổ.

d) Phải đảm bảo ống đo khí áp kế luôn có nước.

Luôn luôn phun nước giữa các lần phun dung dịch phân tích, dung dịch thí nghiệm trắng và dung dịch tiêu chuẩn

Khi không có những quy định về độ rộng dải phổ của nhà sản xuất (như được nêu trong Bảng 3), định hướng sau được nêu ra:

...

...

...

Crom 425,4 nm - Độ rộng dải phổ trong phạm vi 0,2 nm và 1,0 nm

7.3.4. Tối ưu hoá máy quang phổ hấp thụ nguyên tử

Sau đây là những hướng dẫn của nhà sản xuất cho việc chuẩn bị đưa thiết bị vào sử dụng.

Khi cường độ dòng điện đèn, bước sóng và tốc độ dòng khí đã được điều chỉnh cũng như mỏ đốt đã thắp sáng, tiến hành phun nước cho tới khi các chỉ số trở nên ổn định.

Dùng nước điều chỉnh trị số hấp thụ về 0.

Lựa chọn cách bố trí giảm nén hoặc thời gian tích phân để có tín hiệu tương đối ổn định nhằm thoả mãn các yêu cầu về độ chính xác nêu trong 5.2.1 đến 5.2.3.

Điều chỉnh ngọn lửa thành nghèo nhiên liệu và có chiều cao mỏ đốt cách dưới đường truyền sáng phạm vi 1 cm. Phun xen kẽ các dung dịch tiêu chuẩn có nồng độ cao nhất và mẫu chuẩn “không”, điều chỉnh tốc độ dòng khí và vị trí mỏ đốt (ngang, đứng hoặc quay) cho đến khi hiệu số giữa độ hấp thụ giữa các dung dịch tiêu chuẩn này là lớn nhất. Hãy kiểm tra để máy có được sự căn chỉnh chuẩn xác so với bước sóng yêu cầu.

Đánh giá theo chỉ tiêu 5.2.1 đến 5.2.3 và yêu cầu bổ sung tính hiệu quả 5.2.4 để đảm bảo được rằng thiết bị thích hợp cho phân tích.

7.3.5. Phép đo phổ

...

...

...

Tuy nhiên các phương pháp này không thể thực hiện tiếp với thiết bị tự động mà thiết bị này chỉ chấp nhận hai dung dịch tiêu chuẩn. Trong trường hợp này có một đề xuất là hai dung dịch “xen giữa” không được sử dụng như tiêu chuẩn đầu nhưng chúng phải được phân tích xen kẽ với dung dịch phân tích.

Phun dung dịch tiêu chuẩn ở những phạm vi thời gian liên tục trong suốt quá trình đo của một đợt phân tích. Phải làm sạch mỏ đốt nếu kết quả có biểu hiện mất độ chính xác do bị tắc bẩn.

Ghi kết quả độ hấp thụ của từng dung dịch tiêu chuẩn.

Ghi kết quả độ hấp thụ của dung dịch mẫu phân tích và độ hấp thụ trung bình của thí nghiệm trắng.

7.4. Vẽ đồ thị chuẩn

Cần thiết phải vẽ đường chuẩn mới cho từng loạt mẫu phân tích hay đối với một phạm vi hàm lượng crom dự tính.

Thông thường mẫu chuẩn “không” phải có độ hấp thụ nhỏ không đáng kể, nhưng nếu mẫu chuẩn “không” có một độ hấp thụ đáng kể, yêu cầu một phương pháp phức tạp hơn. Trong trường hợp này nồng độ crom r_Cr,z trong mẫu chuẩn “không” được tính theo công thức sau:

Trong đó:

...

...

...

A_z là độ hấp thụ của mẫu chuẩn “không”;

A_C1 là độ hấp thụ của dung dịch tiêu chuẩn đầu tiên;

Trị số r_Cr,z tìm được sau đó thêm vào cho từng nồng độ tiêu chuẩn biểu kiến để nhận được đồ thị chuẩn trung bình chạy qua gốc toạ độ. Xem xét độ hấp thụ của dung dịch thí nghiệm trắng, dung dịch phân tích và của hai dung dịch tiêu chuẩn liền kề so với đồ thị này. Lấy các nồng độ khác trừ đi nồng độ của dung dịch thí nghiệm trắng.

Xây dựng đồ thị chuẩn bằng cách vẽ các kết quả độ hấp thụ trung bình của các dung dịch tiêu chuẩn so với hàm lượng crom biểu thị bằng microgram trên mililit. Xem xét độ hấp thụ trung bình của dung dịch phân tích và độ hấp thụ của hai dung dịch tiêu chuẩn liền kề trên đồ thị. Nếu số ghi của hai dung dịch tiêu chuẩn này so với đồ thị không sai lệch nhiều hơn chỉ tiêu cho phép về độ chính xác thì khi đó số ghi của dung dịch mẫu phân tích được chấp nhận.

8. Tính toán kết quả

8.1. Phương pháp tính

Chuyển đổi độ hấp thụ của dung dịch mẫu phân tích và của dung dịch thí nghiệm trắng ra microgram Cr trên mililit bằng đồ thị chuẩn (7.4)

Tính hàm lượng crom, biểu thị bằng phần trăm theo khối lượng w_Cr (%), bằng công thức sau:

...

...

...

r_Cr,0 là nồng độ của crom trong thí nghiệm trắng (7.2), tính bằng microgram trên mililit;

r_Cr,1 là nồng độ của crom trong dung dịch mẫu phân tích thu được từ đồ thị chuẩn (7.4), tính bằng microgram trên mililit;

V Thể tích của dung dịch mẫu phân tích pha loãng, tính bằng mililit;

m là khối lượng của khối lượng mẫu phân tích, tính bằng gam.

8.2. Độ chụm

Việc kiểm tra độ chụm của phương pháp này được 19 phòng thí nghiệm thực hiện, ở tám mức crom, mỗi một phòng thí nghiệm phân tích ba kết quả (xem chú thích 1 và 2) cho từng mức hàm lượng crom.

Các mẫu phân tích sử dụng được nêu trong Phụ lục B.

Kết quả được xử lý bằng phương pháp thống kê phù hợp với TCVN 6910 (ISO 5725).

Các dữ liệu nhận được cho thấy có sự tương quan logarit giữa hàm lượng crom và độ lặp lại r và độ tái lập (R và R_w) của kết quả phân tích (xem chú thích 3) như được tóm tắt trong Bảng 4. Biểu diễn bằng đồ thị các dữ liệu có trong Phụ lục C.

...

...

...

Hàm lượng crom

% (khối lượng)

Độ lặp lại

r

Độ tái lập

R

R_w

0,002

0,005

...

...

...

0,02

0,05

0,1

0,2

0,5

1,0

2,0

0,000 30

0,000 53

...

...

...

0,001 30

0,002 35

0,003 66

0,005 72

0,010 3

0,016 1

0,025 1

0,000 74

0,001 31

...

...

...

0,003 15

0,005 62

0,008 70

0,013 5

0,024 0

0,037 2

0,057 6

0,000 44

0,000 81

...

...

...

0,002 03

0,003 75

0,005 96

0,009 47

0,017 5

0,027 8

0,044 1

CHÚ THÍCH :

1 Hai trong ba kết quả xác định được tiến hành trong điều kiện độ lặp lại như đã định rõ trong TCVN 6910 (ISO 5725), nghĩa là một người vận hành, cùng dụng cụ, điều kiện vận hành giống hệt nhau, cùng mẫu chuẩn và phạm vi thời gian ngắn nhất.

...

...

...

3 Sử dụng phương pháp quy định trong TCVN 6910 (ISO 5725) tính được giới hạn độ lặp lại (r) và giới hạn độ tái lập (R) từ các kết quả của ngày 1. Từ kết quả đầu tiên trong ngày 1 và kết quả có được trong ngày 2, tính được giới hạn của độ tái lập (R_w) trong phạm vi phòng thí nghiệm.

9. Báo cáo thử

Báo cáo thử phải bao gồm các nội dung sau:

a) Tất cả thông tin cần thiết cho việc phân biệt được mẫu, phòng thí nghiệm và ngày tháng phân tích;

b) Phương pháp sử dụng được viện dẫn cho tiêu chuẩn này;

c) Kết quả và hình thức chúng được biểu thị;

d) Những nét đặc biệt khác thường được ghi lại trong quá trình xác định;

e) Mọi cách thao tác không được quy định trong tiêu chuẩn này hoặc mọi cách thao tác tùy ý có ảnh hưởng đến kết quả phân tích.

...

...

...

(Tham khảo)

PHƯƠNG PHÁP DÙNG ĐỂ XÁC ĐỊNH CÁC TIÊU CHUẨN THIẾT BỊ

Để chuẩn bị các phương pháp phân tích tiêu chuẩn sử dụng máy quang phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa, các chỉ số này phải do nhóm công tác có trách nhiệm quyết định từ các kết quả của phòng thí nghiệm quốc tế.

A.1. Xác định độ chính xác nhỏ nhất

Phun dung dịch tiêu chuẩn có nồng độ cao nhất 10 lần để có 10 số ghi độ hấp thụ riêng rẽ A_Ai và tính giá trị trung bình _A.

Phun dung dịch tiêu chuẩn có nồng độ thấp nhất (không kể mẫu chuẩn “không”) 10 lần để có 10 số ghi độ hấp thụ riêng rẽ A_Bi và tính giá trị trung bình _B.

Độ sai lệch tiêu chuẩn S_A và S_B của số ghi độ hấp thụ của dung dịch tiêu chuẩn có nồng độ cao nhất và thấp nhất tương ứng được tính toán theo công thức sau:

...

...

...

A.2. Xác định giới hạn phát hiện, r_Cr,min

Điều chế 2 dung dịch, từng dung dịch chứa cùng nồng độ nền như dung dịch mẫu, nhưng với nguyên tố quan tâm tại những nồng độ biết trước sau đây.

- r_Cr mg/ml để có độ hấp thụ A phạm vi 0,01;

- Nền trắng để có độ hấp thụ A₀.

Phun dung dịch r_Cr và dung dịch thí nghiệm trắng 10 lần mỗi loại, ghi lại số đo của mỗi lần trong 10 s và sử dụng thang đo mở rộng đủ để tạo nên sự biến thiên tín hiệu quan sát được một cách rõ ràng.

Tìm được độ hấp thụ trung bình  và A₀ .

Sai lệch tiêu chuẩn S_A’ được tính theo công thức:

Trong đó:

...

...

...

 là giá trị trung bình của A_i’

Giới hạn phát hiện r_Cr,min được tính theo công thức:

(k thường được lấy bằng 2)

A.3. Tiêu chuẩn đối với độ tuyến tính của đồ thị

Thiết lập đồ thị tiêu chuẩn, trước khi áp dụng bất cứ một dụng cụ chiếu dọi từ đường cong, để tìm giá trị thực độ hấp thụ A tương ứng với 20 % phía trên dãy nồng độ và giá trị thực của độ hấp thụ B tương ứng với 20 % phía dưới dãy nồng độ. Tinh toán A/B. Tỷ số này không được nhỏ hơn 0,7 (xem hình A.1).

Hình A.1

A.4. Xác định nồng độ đặc trưng r_Cr,k

...

...

...

r_Cr m g/ml để cho độ hấp thụ A phạm vi 0,1.

Phun dung dịch có r_Cr và dung dịch thí nghiệm trắng không dùng thang đo mở rộng và đo độ hấp thụ A và A₀ .Nồng độ đặc trưng r_Cr,k được tính theo công thức:

PHỤ LỤC B

(Tham khảo)

THÔNG TIN BỔ SUNG VỀ CÁC THỬ NGHIỆM CÓ SỰ HỢP TÁC QUỐC TẾ

Các dữ liệu về độ lặp lại và độ tái lập trong Bảng 4 được lấy từ kết quả phân tích thử nghiệm quốc tế được tiến hành trong năm 1987 trên năm mẫu thép và ba mẫu gang ở 7 quốc gia do 19 phòng thí nghiệm thực hiện.

Kết quả phân tích thử nghiệm được báo cáo trong tài liệu 17/1 N 738, tháng 2 năm 1988. Đồ thị biểu diễn các dữ liệu về độ chụm được nêu trong Phụ lục C.

...

...

...

Bảng B.1

Mẫu

Công nhận

Hàm lượng crom

% (khối lượng)

Bước sóng

nm

_Cr,1

_Cr,2

...

...

...

NBS365 (Sắt điện phân)

JSS 102-4 (Gang thỏi)

BCS 408 (Thép hợp kim thấp)

JSS 151-9 (Thép hợp kim thấp)

JSS 150-8 (Thép hợp kim thấp)

0,001 6

0,007 2

0,030

0,09

...

...

...

0,30

0,001 56

0,007 48

0,029 8

0,095 0

0,13 2

0,311

0,001 60

0,007 46

...

...

...

0,095 0

0,132

0,312

357,9

JSS 504-5 (Thép hợp kim thấp)

JSS 154-9 (Thép hợp kim thấp)

0,73

1,98

0,741

...

...

...

0,743

1,973

425,4

_Cr,1: Trung bình đại diện trong phạm vi một ngày

_Cr,2: Trung bình đại diện giữa các ngày

PHỤ LỤC C

(Tham khảo)

ĐỒ THỊ BIỂU DIỄN CÁC DỮ LIỆU VỀ ĐỘ CHỤM

...

...

...

Hàm lượng crom [% (khối lượng)]

Ig r = 0,64278 Ig _Cr - 1,7934

Ig R_w = 0,66799 Ig _Cr - 1,5566

Ig R - 0,63108 Ig _Cr – 1,4296

Hình C.1 - Mối tương quan logarit giữa hàm lượng crom _Cr, và độ lặp lại r, hoặc độ tái lập, R và R_w