Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8509:2010 Thép và gang - Xác định hàm lượng vanadi

• Số hiệu: TCVN8509:2010
• Loại văn bản: Tiêu chuẩn Việt Nam
• Nơi ban hành: ***
• Người ký: ***
• Ngày ban hành: Năm 2010

Thể tích dung dịch tiêu chuẩn vanadi (4.7.2) ml	Khối lượng vanadi tương ứng mg
0^*)	0
2,5	0,20
5,0	0,40
10,0	0,80
15,0	1,20
20,0	1,60
25,0	2,00
^*) Mẫu chuẩn “không”

Thực hiện như đã nêu trong 7.3.1 từ “thêm 10 ml axit pecloric (4.4)...” (câu thứ hai của đoạn thứ nhất) cho đến hết.

7.3.2.2. Hàm lượng vanadi trong phạm vi 0,2 % (khối lượng) và 1,0 % (khối lượng)

Cho (0,20 ± 0,01) g sắt tinh khiết (4.1) vào trong một loạt gồm 7 cốc 250 ml, thêm 10 ml axit clohydric (4.2) và 4 ml axit nitric (4.3) vào từng cốc và đậy chúng bằng mặt kính đồng hồ. Sau khi ngừng sủi bọt, làm nguội, tiếp đó dùng buret cho vào những thể tích dung dịch tiêu chuẩn vanadi tương ứng (4.7.2) như được nêu trong Bảng 1. Thực hiện như đã nêu trong 7.3.1 từ “thêm 10 ml axit pecloric (4.4)...” (câu thứ hai của đoạn thứ nhất) cho đến hết.

7.3.3. Điều chỉnh máy quang phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa

Kiểu đèn

Cathod rỗng vanadi

Bước sóng

318,4 nm

Ngọn lửa

...

...

...

Dòng điện cho đèn

Theo khuyến nghị của nhà sản xuất

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 của nhân viên 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.

...

...

...

Sau đây là những hướng dẫn của nhà sản xuất cho việc 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 mẫu chuẩn “không” (7.3.2) điều chỉnh trị số hấp thụ về 0.

Lựa chọn cách bố trí nén hoặc thời gian tích phân để có tín hiệu tương đối ổn định nhằm thỏa mãn các yêu cầu về độ chính xác nêu trong 5.1.1 đến 5.1.3.

Điều chỉnh ngọn lửa có dạng lông vũ màu đỏ và chiều cao quan sát trong ngọn lửa phạm vi 20 mm. Phun xen kẽ các dung dịch chuẩn với 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 chuẩn này là lớn nhất. Hãy kiểm tra để máy có được sự lắp đặt chuẩn xác so với bước sóng yêu cầu.

Đánh giá theo chỉ tiêu 5.1.1 đến 5.1.3 và yêu cầu bổ sung tính hiệu quả 5.1.4 để đảm bảo được rằng thiết bị thích hợp cho phân tích.

7.3.5. Phép đo phổ

Điều chỉnh thang đo mở rộng sao cho dung dịch tiêu chuẩn có nồng độ lớn nhất đạt độ lệch gần hết thang đo. Phun các dung dịch tiêu chuẩn liên tiếp theo thứ tự tăng dần cho đến khi từng dung dịch đạt độ chính xác quy định, theo cách đó mới chứng tỏ được thiết bị đã đạt được tính ổn định. Chọn hai dung dịch tiêu chuẩn, một có độ hấp thụ nhỏ hơn ngay dưới so với dung dịch mẫu phân tích và một cao hơn ngay trên. Phun những dung dịch này trước tiên theo thứ tự tăng dần, sau đó theo thứ tự giảm dần,cùng với dung dịch mẫu phân tích được coi như dung dịch trung gian, trong từng trường hợp đo độ hấp thụ so với nước. Phun toàn bộ dãy dung dịch tiêu chuẩn một lần nữa (xem chú thích).

Cần lưu ý là 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 mẫu phân tích.

...

...

...

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.

Dùng đồ thị chuẩn (7.4), chuyển đổi độ hấp thụ của dung dịch mẫu phân tích và thí nghiệm trắng sang microgram V trên mililit.

CHÚ THÍCH: Phải chú ý đến an toàn sau đây khi sử dụng axit pecloric:

a) Phun tất cả các dung dịch trong thời gian thực hiện ngắn nhất;

b) Luôn luôn phun nước cất giữa các lượt phun dung dịch phân tích, dung dịch thí nghiệm trắng hoặc dung dịch tiêu chuẩn. Hạn chế tới mức thấp nhất phun không khí.

c) Thường xuyên làm sạch mỏ đốt, không bao giờ để mỏ đốt bị tắc và thường xuyên rửa kỹ trong ngoài mỏ đốt.

Phải bảo đảm các vật che chắn an toàn đúng vị trí và quần áo đúng quy chuẩn có thiết bị bảo vệ tai và kính an toàn.

7.4. Vẽ đồ thị chuẩn

...

...

...

Mẫu chuẩn “không” phải có độ hấp thụ nhỏ không đáng kể nếu sử dụng các kim loại và thuốc thử tinh khiết. Trong trường hợp này, 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 vanadi biểu thị bằng microgram V 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 so với đồ thị.

Tuy nhiên, 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 vanadi  r_z trong mẫu chuẩn “không” được tính theo công thức sau:

Trong đó:

r_C1     là nồng độ vanadi, biểu thị ra microgram trên mililit, thêm vào dung dịch tiêu chuẩn đầu tiên;

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

A_C1    là độ hấp thụ của dung dịch chuẩn đầu tiên.

Trị số r_z có được sau đó thêm vào cho từng nồng độ tiêu chuẩn biểu kiến để nhận được đồ thị tiêu chuẩn trung bình chạy qua gốc tọa 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 vannadi biểu thị bằng microgram V 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 so với 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.

...

...

...

8.1. Phương pháp tính

Tính hàm lượng vanadi (V), biểu thị bằng phần trăm theo khối lượng w_V (% (khối lượng)), bằng công thức sau:

Trong đó:

r₀

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

r₁

là nồng độ vanadi trong thí nghiệm trắng, tính bằng microgram trên mililit;

...

...

...

là hàm lượng vanadi trong sắt dùng trong thí nghiệm trắng, biểu thị bằng phần trăm khối lượng;

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 23 phòng thí nghiệm thực hiện, ở bảy mức vanadi, mỗi một phòng thí nghiệm phân tích ba kết quả (xem chú thích 1 và 2) cho từng mức hàm lượng vanadi.

Các mẫu phân tích sử dụng được nêu trong Bảng A.1.

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 vanadi 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 3. Biểu diễn bằng đồ thị các dữ liệu có trong Phụ lục B.

CHÚ THÍCH:

...

...

...

2. Kết quả thứ ba được tiến hành trong một thời gian khác (ngày khác) do cùng một người vận hành như trong Chú thích 1, dùng cùng dụng cụ với đường chuẩn mới.

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

Bảng 3

Hàm lượng vanadi

Độ lặp lại

Độ tái lập

% (khối lượng)

r

R

...

...

...

0,005

0,000 5

0,001 6

0,001 5

0,010

0,000 8

0,002 4

0,002 2

0,020

...

...

...

0,003 7

0,003 1

0,050

0,002 7

0,006 4

0,005 0

0,100

0,004 6

0,009 9

...

...

...

0,200

0,007 9

0,015 1

0,010 2

0,500

0,015 8

0,026 4

0,016 2

1,000

...

...

...

0,040 4

0,023 1

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 được sử dụng viện dẫn 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.

...

...

...

Phụ lục A

(Tham khảo)

Thông tin bổ sung về các thử nghiệm có sự hợp tác quốc tế

Bảng 2 được lấy từ kết quả của các thử nghiệm quốc tế được tiến hành trong năm 1985 trên sáu mẫu thép và một mẫu gang thỏi ở 10 quốc gia do 23 phòng thí nghiệm thực hiện.

Kết quả phân tích được báo cáo trong tài liệu 17/1N 646, tháng 3 năm 1986. Đồ thị biểu diễn dữ liệu về độ chụm được nêu trong Phụ lục B.

Các mẫu phân tích sử dụng được nêu trong Bảng A.1.

Bảng A.1

Mẫu

Hàm lượng vanadi

...

...

...

Công nhận

Tìm được

JSS 113-2 (Gang thỏi)

0,007

0,007 2

0,006 9

...

...

...

0,010

0,009 8

0,009 8

JSS 652-7 (Thép không gỉ)

0,038^*)

0,038 0

0,037 8

JSS 152-8 (Thép hợp kim thấp)

0,10

...

...

...

0,106

JSS 153-7 (Thép hợp kim thấp)

0,21

0,215

0,214

JSS 604-7 (Thép dụng cụ)

0,51

0,516

0,516

...

...

...

0,75

0,748

0,751

^*): Kết quả chưa được công nhận.

: Trung bình đại diện trong phạm vi một ngày

: Trung bình đại diện giữa các ngày

CMIEC: Tiêu chuẩn hóa học do Công ty Xuất & Nhập khẩu Luyện kim Trung quốc sản xuất.

Phụ lục B

...

...

...

Đồ thị biểu diễn các dữ liệu về độ chụm

Hình B.1 - Mối tương quan logarit giữa hàm lượng vanadi (% (khối lượng)) và độ lặp lại r, hoặc độ tái lập, R và R_w

Phụ lục C

(Tham khảo)

Phương pháp dùng để xác định tiêu chuẩn thiết bị

C.1. Xác định độ chính xác nhỏ nhất

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

...

...

...

Độ lệch tiêu chuẩn S_A và S_B của dung dịch tiêu chuẩn có nồng độ cao nhất và thấp nhất tương ứng tính được từ:

Độ độ chính xác nhỏ nhất dung dịch tiêu chuẩn có nồng độ cao nhất và thấp nhất thu được từ S_A x 100/ và tương ứng S_B x 100/.

C.2. Xác định giới hạn phát hiện, r_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’ mg/ml để có độ hấp thụ A’ với độ gần đúng 0,01;

- Nền trắng để có độ hấp thụ A₀.

Phun dung dịch r’ 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.

...

...

...

Sai lệch tiêu chuẩn S’_A được tính theo công thức:

Trong đó:

A’_i         là số ghi độ hấp thụ riêng rẽ đo được;

A’         là giá trị trung bình của A’_i

Giới hạn phát hiện r_min được tính theo công thức:

(k thường được lấy bằng 2)

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

...

...

...

Hình C.1

C.4. Xác định nồng độ đặc trưng, r_k

Pha chế dung dịch có chứa cùng nồng độ nền như dung dịch mẫu nhưng có nguyên tố cần tìm ở nồng độ đã biết sau đây:

r mg/ml để có được độ hấp thụ A phạm vi 0,1.

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

CHÚ THÍCH: Đối với việc 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 kết quả của các phòng thí nghiệm quốc tế.