7.3.3.2. Hàm lượng mangan trong phạm vi 0,10 % (khối lượng) và 0,40 % (khối lượng)

Cho 10 ml dung dịch nền (4.6) vào một loạt gồm 6 bình định mức 100 ml. Dùng buret hoặc pipet cho vào những thể tích dung dịch tiêu chuẩn mangan (4.7.2) được nêu trong Bảng 2. Pha loãng bằng nước đến vạch và lắc kỹ

Bảng 2

Thể tích dung dịch tiêu chuẩn mangan (4.7.2)

ml

Khối lượng mangan

mg

Hàm lượng mangan tương ứng trong mẫu phân tích

% (khối lượng)

...

...

...

0

0

4,0

0,08

0,08

8,0

0,16

0,16

12,0

...

...

...

0,24

16,0

0,32

0,32

20,0

0,40

0,40

1) Mẫu chuẩn “không”

7.3.3.3. Hàm lượng mangan trong phạm vi 0,40 % (khối lượng) và 2,0 % (khối lượng)

...

...

...

Bảng 3

Thể tích dung dịch tiêu chuẩn mangan (4.7.2)

ml

Khối lượng mangan

mg/ml

Hàm lượng mangan tương ứng trong mẫu phân tích

% (khối lượng)

0¹⁾

0

...

...

...

4,0

0,08

0,40

8,0

0,16

0,80

12,0

0,24

1,20

...

...

...

0,32

1,60

20,0

0,40

2,00

1) Mẫu chuẩn “không”

7.3.4. Điều chỉnh máy quang phổ hấp thụ nguyên tử

Xem Bảng 4

7.3.5. Tối ưu hóa máy quang phổ hấp thụ nguyên tử

...

...

...

Khi cường độ dòng điện đèn, bước sóng, tốc độ dòng khí, đã được điều chỉnh và mỏ đốt đã được thắp sáng, tiến hành phun nước cho tới khi có dấu hiệu ổn định.

Hiệu chỉnh trị số hấp thụ bằng 0 đối với nước.

Lựa chọn cách bố trí giảm chấn hoặc tích hợp thời gian để có tín hiệu tương đối ổn định đủ để thỏa mãn các chỉ tiêu về độ chính xác nêu trong 5.1.1 đến 5.1.3

Điều chỉnh ngọn lửa thành nghèo nhiên liệu và có chiều cao mỏ đốt cách dưới đường truyền sáng phạm vi 10 mm. Phun xen kẽ các dung dịch tiêu chuẩn với nồng độ cao nhất và mẫu chuẩn “không” (xem Bảng 1 đến 3), điều chỉnh dòng khí và vị trí mỏ đốt (ngang, đứng hoặc quay) cho đến khi hiệu số độ hấp thụ giữa hai dung dịch tiêu chuẩn có giá trị lớn nhất.

Hãy kiểm tra xem máy quang phổ có được căn chỉnh chuẩn xác theo bước sóng yêu cầu.

Đánh giá theo chỉ tiêu 5.1.1 đến 5.1.3 và các yêu cầu bổ sung về hiệu suất 5.1.4 để đảm bảo rằng thiết bị thích hợp cho việc phân tích mangan.

Bảng 4

Chi tiết

Đặc tính

...

...

...

Bước sóng

Ngọn lửa

Dòng điện đèn

Độ rộng dải phổ

Cathod mangan rỗng

279,5 nm

Ngọn lửa nghèo nhiên liệu, được điều chỉnh để có độ nhạy mangan lớn nhất

Theo kiến nghị của nhà sản xuất

Theo khuyến nghị của nhà sản xuất

...

...

...

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

b) Cần thiết phải che chắn bảo vệ mắt của người thao tác khỏi bức xạ cực tím bằng kính màu.

c) Cần phải giữ đầu mỏ đốt sạch không cặn bẩn vì khi mỏ đốt bị bít bẩn có thể gây nổ sớm.

d) Phải đảm bảo ống xiphông đo áp lực khí luôn chứa nước.

e) Cần liên tục phun nước giữa các lần phun dung dịch phân tích, thí nghiệm trắng và dung dịch mẫu tiêu chuẩn.

7.3.6. Đo quang phổ

Thang đo mở rộng được thiết lập sao cho dung dịch tiêu chuẩn với nồng độ lớn nhất tạo độ lệch gần hết thang đo. Tiến hành phun dung dịch tiêu chuẩn lặp lại nhiều lần theo thứ tự tăng dần đến khi từng dung dịch đạt được độ chính xác quy định, như thế mới cho thấy thiết bị đã đạt được tính ổn định. Chọn 2 dung dịch tiêu chuẩn, một dung dịch có độ hấp thụ thấp hơn ngay dưới so với 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, dung dịch mẫu phân tích được coi như dung dịch trung gian, trong từng trường hợp đo độ hấp thụ so với nước. Phun một lần nữa toàn bộ dãy dung dịch tiêu chuẩn kể cả mẫu chuẩn “không” theo thứ tự tăng rồi thứ tự giảm dần. Giá trị trung bình của loạt tăng lên và giảm xuống cuối cùng của các dung dịch tiêu chuẩn được sử dụng cho đồ thị chuẩn.

Thừa nhận là các phương pháp này không thể thực hiện liên tiếp cho 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 làm tiêu chuẩn đầu nhưng phải được phân tích xen kẽ với dung dịch mẫu phân tích.

Phun dung dịch tiêu chuẩn thường xuyên ở những phạm vi thời gian trong quá trình đo của một đợt xác định. Phải làm sạch mỏ đốt nếu kết quả mất độ chính xác do bị tắc bẩn.

...

...

...

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 xây dựng đồ thị mới cho từng đợt phân tích và cho dãy hàm lượng mangan dự tính.

Thông thường mẫu chuẩn “không” 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 mangan r_Mn,z trong mẫu chuẩn “không” được tính theo công thức sau:

r_Mn,z = r_Mn,C1 x

Trong đó:

r_Mn,C1 là nồng độ mangan, biểu thị ra microgram trên mililit, được thêm vào dung dịch tiêu chuẩn thứ nhất;

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

A_Mn,C1 là độ hấp thụ của dung dịch tiêu chuẩn thứ nhất.

...

...

...

Xem xét độ hấp thụ của hai dung dịch tiêu chuẩn liền kề so với đồ thị. Nếu hai chỉ số lấy từ đồ thị của dung dịch tiêu chuẩn này không lệch nhiều hơn so với chỉ tiêu cho phép về độ chính xác, khi đó số đo của dung dịch thử sẽ được chấp nhận.

8. Tính toán kết quả

8.1. Phương pháp tính toán

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

Hàm lượng mangan W_Mn, biểu thị bằng phần trăm theo khối lượng được tính bằng công thức sau:

W_Mn =

=

Trong đó:

r_Mn,0 là nồng độ mangan, tính bằng microgram trên mililit, trong dung dịch thí nghiệm trắng (xem 7.2);

...

...

...

m là khối lượng mẫu phân tích, tính bằng gam (7.1);

D là hệ số pha loãng:

D = 1 đối với hàm lượng mangan đến 0,10 % (khối lượng)

D = 4 đối với hàm lượng mangan trong phạm vi từ 0,10 % (khối lượng) và 0,40 % (khối lượng);

D = 20 đối với hàm lượng mangan trong phạm vi từ 0,40 % (khối lượng) và 2,0 % (khối lượng);

8.2. Độ chụm

Việc kiểm tra độ chụm được thực hiện bởi 20 phòng thí nghiệm thực hiện, sử dụng 10 mức hàm lượng mangan, mỗi một phòng thí nghiệm phân tích xác định ba kết quả (xem Chú thích 2 và 3) cho từng mức mangan.

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

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

...

...

...

Bảng 5

Hàm lượng mangan

Độ lặp lại

Độ tái lập

% (khối lượng)

r

R

R_w

0,002

...

...

...

0,000 62

0,000 30

0,005

0,000 52

0,001 2

0,000 59

0,010

0,000 81

0,001 8

...

...

...

0,020

0,001 3

0,002 9

0,001 7

0,050

0,002 3

0,005 3

0,003 3

0,100

...

...

...

0,008 4

0,005 5

0,20

0,0056

0,013

...

...

...

0,50

0,010

0,024

0,018

1,00

...

...

...

0,038

0,030

2,00

0,024

0,061

0,051

CHÚ THÍCH:

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

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

...

...

...

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 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

...

...

...

Phương pháp dùng để xác định tiêu chuẩn thiết bị

Để xây dựng phương pháp phân tích tiêu chuẩn có sử dụng máy quang phổ hấp thụ ngọn lửa, các dữ liệu dùng cho tiêu chuẩn thiết bị được quyết định là từ các kết quả phân tích của các phòng thí nghiệm quốc tế do một nhóm công tác chịu trách nhiệm.

A.1. Xác định độ chính xác nhỏ nhất

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

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

Sai lệch tiêu chuẩn S_A và S_B của số đo 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:

S_A =

S_B =

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

...

...

...

Pha chế 2 dung dịch, mỗi dung dịch chứa cùng nồng độ ma trận như dung dịch mẫu, nhưng với nguyên tố quan tâm có những nồng độ đã biết sau đây.

- r_Mn µg/ml cho một độ hấp thụ A phạm vi 0,01;

- Thí nghiệm trắng với ma trận cho độ hấp thụ A₀.

Phun dung dịch r_Mn 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 .

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

S_A’ =

Trong đó:

A        là số ghi độ hấp thụ riêng rẽ đo được

...

...

...

Giới hạn phát hiện r_Mn được tính theo công thức:

r_Mn,Min =

(k thường được lấy bằng 2)

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

Thiết lập đồ thị tiêu chuẩn (xem Hình A.1) trước khi sử dụng một hình chiếu thẳng nào đó từ đường cong để tìm giá trị thực độ hấp thụ A_A tương ứng với 20 % phía trên dãy nồng độ và giá trị thực của độ hấp thụ A_B tương ứng với 20 % phía dưới dãy nồng độ. Tính toán tỷ số A_A/A_B. Tỷ số này không được nhỏ hơn 0,7.

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

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

r_Mn µg/ml để có được độ hấp thụ A phạm vi 0,1.

Phun dung dịch có r_Mn và dung dịch thí nghiệm trắng không dùng thang đo phóng đại và tiến hành đo độ hấp thụ A và A₀. Nồng độ đặc trưng r_Mn,k được tính theo công thức:

...

...

...

Hình A.1

Phụ lục B

(Tham khảo)

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

Bảng 5 được lấy từ kết quả thử nghiệm phân tích quốc tế đã tiến hành năm 1987 và năm 1991 trên 8 mẫu thép và 2 mẫu gang ở 9 quốc gia do 20 phòng thí nghiệm thực hiện

Kết quả thử nghiệm được báo cáo trong tài liệu ISO/TC 17/SC 1 N 910, tháng 1 năm 1992. Biểu diễn bằng đồ thị các dữ liệu về độ chụm được nêu trong Phụ lục C.

Các mẫu phân tích sử dụng được liệt kê trong Bảng B.1

...

...

...

Mẫu

Hàm lượng mangan

Độ chụm của dữ liệu

tiêu

chuẩn

Tìm được

Độ lặp lại

r

Độ tái lập

...

...

...

R

R_w

JSS 003-1

(sắt tinh khiết cao)

0,0018

0,001 82

0,001 85

0,00072

...

...

...

0,000 47

ECRM 097-1

(sắt tinh khiết cao)

0,0064

0,006 90

0,006 84

0,00061

0,001 26

0,000 79

...

...

...

(thép 18Ni, 5Mo, 9Co)

0,013

0,012 2

0,012 2

0,00048

0,001 54

0,000 79

ECRM 114-1

(thép 4 Si)

...

...

...

0,066 4

0,066 4

0,00140

0,003 61

0,002 68

ECRM 090-1

(thép 1C, 0,2V)

0,226

0,225

...

...

...

0,0043

0,014 7

0,009 4

JSS 608-8

(thép 4Cr, 1V, 9Co, 17W)

0,33

0,331

0,331

0,0068

...

...

...

0,011 7

ECRM 081-1

(thép không hợp kim)

0,605

0,606

0,608

0,0093

0,0270

0,015 0

...

...

...

(thép 0,1S)

1,18

1,190

1,191

0,0204

0,0491

0,049 1

ECRM 277-1

(thép 10Ni,18Cr, 0,2Mo)

...

...

...

1,546

1,544

0,0338

0,0506

0,046 9

ECRM 126-1

(thép 0,3Cr, 0,1V)

1,817

1,808

...

...

...

0,0341

0,0768

0,062 2

: Trung bình đại diện trong phạm vi một ngày

: Trung bình đại diện giữa các ngày

Phụ lục C

(Tham khảo)

Đồ thị biểu diễn các dữ liệu về độ chụm

...

...

...

lg r = 0,6418 lg  - 1,8063

lg R_W = 0,7420 lg  - 1,5195

lg R = 0,6617 lg  - 1,4157

Trong đó

 là hàm lượng mangan trung bình phân tích trong một ngày, biểu thị ra phần trăm khối lượng;

 là hàm lượng mangan trung bình phân tích khác các ngày, biểu thị ra phần trăm khối lượng;

Hình C.1 - Mối tương quan logarit giữa hàm lượng mangan (w_Mn) và giới hạn độ lặp lại r, hoặc giới hạn độ tái lập (R và R_w)

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8505:2010 (ISO 10700:1994) về Thép và gang - Xác định hàm lượng mangan - Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa