APY-350-00 ÉDITION DE JUIN 1998 GROUPE D ÉTUDE DES MODES OPÉ RATOIRES MAGNÉSIUM MÉTHODE PAR SPECTROMÉTRIE Analyse Le présent document décrit une méthode qui permet de déterminer le taux de magnésium dans les compositions pyrotechniques par spectrométrie d absorption atomique, après traitement par une solution d acide chlorhydrique Modifications Première édition Promulgation
JUIN 1998 MÉTHODE PAR SPECTROMÉTRIE Page 2/7 SOMMAIRE DÉSIGNATION DE L ARTICLE Page Avant-propos... 3 Avertissement et précautions de sécurité... 3 1 - Objet... 3 2 - Domaine d'application... 3 3 - Références... 3 4 - Principe de la méthode d essai... 3 5 - Produits et réactifs... 4 6 - Appareillage... 4 7 - Échantillonnage et échantillons... 5 8 - Mode opératoire... 5 8.1 - Prise d essai... 5 8.2 - Préparation de l échantillon... 5 8.3 - Préparation des solutions étalon de magnésium... 6 8.4 - Préparation de la solution d essai à blanc... 6 8.5 - Établissement de la courbe d étalonnage... 6 8.6 - Détermination de la teneur en magnésium... 7 9 - Expression des résultats... 7 10 - Bibliographie... 7
JUIN 1998 MÉTHODE PAR SPECTROMÉTRIE Page 3/7 AVANT-PROPOS Ce mode opératoire a été étudié et rédigé par le comité "Analyse des Explosifs Primaires et Compositions Pyrotechniques" du sous-groupe 2 "Propriétés et Analyses Physico-chimiques" du GEMO. Il annule et remplace les modes GEMO FC-515-A-1, FC-515-A-2 de janvier 1991 et FC-515-A-4 de juin 1991 (Magnésium méthode par spectrophotométrie d absorption atomique). AVERTISSEMENT ET PRÉCAUTIONS DE SÉCURITÉ La méthode décrite dans le présent document conduit à mettre en œuvre une matière explosible. Son utilisateur devra donc se conformer à la réglementation en matière de sécurité pyrotechnique. 1 - OBJET Le présent mode opératoire prescrit une méthode pour la détermination du taux de magnésium dans les compositions pyrotechniques. 2 - DOMAINE D APPLICATION La méthode décrite dans le présent document est applicable aux compositions pyrotechniques à base de magnésium. 3 - RÉFÉRENCES Norme T 01-042 d avril 1984 ISO 78/4 Spectrométrie d absorption atomique : Plan normalisé des méthodes d analyse. Norme T 01-040 de décembre 1982 ISO 6955 Méthodes d analyse par spectroscopie : Émission de flamme, Absorption atomique et Fluorescence atomique. Norme T 01-041 d octobre 1975 Spectrométrie d absorption atomique : Introduction à son emploi. 4 - PRINCIPE DE LA MÉTHODE D ESSAI On détermine le taux de magnésium sur une prise d essai de la composition à analyser, traitée préalablement par une solution d acide chlorhydrique à 4 N. Après élimination par filtration des éventuels insolubles, la solution obtenue est pulvérisée dans une flamme oxyacétylénique. En méthode de dosage direct, le mesurage de l absorption de la raie 285,2 nm émise par une lampe à cathode creuse de magnésium, permet de déterminer la teneur en magnésium.
JUIN 1998 MÉTHODE PAR SPECTROMÉTRIE Page 4/7 5 - PRODUITS ET RÉACTIFS Tous les réactifs utilisés doivent être de qualité analytique reconnue. L eau utilisée doit être de l eau bi-distillée dans un appareil en verre borosilicaté ou de pureté équivalente. 5.1 - Solution d acide chlorhydrique 4 N 5.2 - Acide chlorhydrique concentré (d 20 = 1,18). 5.3 - Oxyde de magnésium pur pour spectroscopie. 5.3 - Solution étalon correspondant à 100 µg/ml de magnésium et préparée comme suit : - Peser à 0,1 mg près, exactement 0,0333 g d oxyde de magnésium. - Introduire la prise d'essai dans une bécher de 250 cm 3. - Recouvrir d'eau bi-distillée. - Attaquer goutte à goutte à l'aide d'acide chlorhydrique concentré. - Transvaser le liquide dans une fiole jaugée de 200 cm 3 lorsque la dissolution est totale. - Rincer soigneusement le bécher à l'eau bi-distillée. - Recueillir les eaux de rinçage dans la fiole jaugée de 200 cm 3. - Compléter au trait de jauge avec de l'eau bi-distillée. - Bien homogénéiser cette solution dont la concentration en magnésium est de 100 µg/ml. Note 1 : Dans le cas d utilisation d ampoule titrée vendue dans le commerce, il y a lieu de respecter pour la dilution les indications du fabricant. 6 - APPAREILLAGE 6.1 - Spectromètre d'absorption atomique équipé d un brûleur alimenté par de l air et de l acétylène. 6.2 - Lampe à cathode creuse de magnésium. 6.3 - Balance précise au 1/100 de milligramme. 6.4 - Verrerie et matériels courants de laboratoire. 6.5 - Bécher d environ 250 cm 3. 6.6 - Éprouvette graduée de 100 cm 3.
JUIN 1998 MÉTHODE PAR SPECTROMÉTRIE Page 5/7 6.7 - Fioles jaugées de 100, 200 et 1000 cm 3. 6.8 - Verre de montre. 6.9 - Pipettes jaugées de 2, 10 et 20 cm 3. 6.10 - Pipette de 0,5 cm 3 graduée au 1/100 de cm 3. 6.11 - Papier filtre à filtration normale. 6.12 - Plaque chauffante. 6.13 - Fiole à vide. 6.14 - Étuve munie d un dispositif de thermorégulation permettant de maintenir la température de l enceinte à (105 ± 2) C ou (70 ± 2) C. 7 - ÉCHANTILLONNAGE ET ÉCHANTILLONS Sur un échantillon homogène pour laboratoire, prélever, sans règle d échantillonnage particulière, l échantillon pour l essai. Suivant la nature des constituants de la composition, sécher à l étuve 3 h à (105 ± 2) C ou 4 h à (70 ± 2) C, puis laisser refroidir en dessiccateur jusqu à température ambiante. 8 - MODE OPÉRATOIRE 8.1 - Prise d essai Peser à 0,1 mg près environ 1 g de composition à analyser séchée conformément à l article 6. 8.2 - Préparation de l'échantillon - Introduire la prise d'essai dans le bécher ( 6.5). - Ajouter avec précaution 100 ml de la solution d'acide chlorhydrique 4 N - Recouvrir d'un verre de montre. - Chauffer environ trois heures à douce ébullition. - Laisser refroidir. - Filtrer les insolubles éventuels sur papier filtre. - Récupérer directement le filtrat dans une fiole jaugée de 1000 cm 3.
JUIN 1998 MÉTHODE PAR SPECTROMÉTRIE Page 6/7 - Rincer soigneusement le bécher et le filtre à l'eau bi-distillée. - Compléter jusqu'au trait de jauge avec de l'eau bi-distillée. - Bien homogénéiser cette solution S1. - Diluer si nécessaire la solution S1 de façon à obtenir une absorbance contenue dans la gamme linéaire de l appareillage. - Prélever pour cela un volume adapté de solution S1 (V) et l introduire dans une fiole jaugée de 1000 cm 3. - Compléter jusqu au trait de jauge avec de l'eau distillée. - Bien homogénéiser cette solution S2. 8.3 - Préparation des solutions étalon de magnésium - Préparer une série d étalons compatibles avec la gamme linéaire de l appareillage. - Préparer par exemple des solutions de 0,10-0,20-0,30 et 0,40 µg/ml comme suit : - à l'aide de la pipette graduée de 0,5 cm 3, introduire dans les fioles jaugées de 100 cm 3 successivement 0,10-0,20-0,30 - et 0,40 ml de la solution de magnésium. - compléter jusqu'au trait de jauge avec de l'eau bi-distillée. - bien homogénéiser ces solutions dont les concentrations en magnésium sont de 0,10-0,20-0,30 et 0,40 µg/ml. 8.4 - Préparation de la solution d essai à blanc - Introduire dans une fiole jaugée de 100 cm 3, un volume de solution d acide chlorhydrique 4 N équivalent à la concentration en acide de la solution S2. - Compléter avec de l'eau bi-distillée jusqu'au trait de jauge. - Bien homogénéiser. 8.5 - Établissement de la courbe d'étalonnage - Régler le spectromètre à la longueur d'onde 285,2 nm. - Régler les divers paramètres (tension de lampe, largeur de fente, région spectrale, gain, pression et débit du comburant et carburant) comme indiqué sur la fiche technique de l'appareil utilisé et relatifs à l élément magnésium.
JUIN 1998 MÉTHODE PAR SPECTROMÉTRIE Page 7/7 - Mesurer l'absorbance des diverses solutions étalon, le zéro étant réglé sur la solution pour l essai à blanc. - Tracer la courbe d'étalonnage en portant en abscisse la concentration en magnésium exprimée en µg/ml et en ordonnée, l'absorbance correspondante. 8.6 - Détermination de la teneur en magnésium - Mesurer le pourcentage d'absorption de la solution S2, le zéro étant sur la solution pour l essai à blanc. - Déduire en utilisant la courbe d'étalonnage, la concentration en magnésium en µg/ml. - Si l absorbance de la solution d essai (S2) est supérieure à celle de la solution étalon la plus concentrée, refaire une solution d essai à partir de la solution S1 (article 7.2). 9 - EXPRESSION DES RÉSULTATS Le taux de magnésium de la composition à analyser est donnée par la formule suivante : C x 100 x 1000 x 1000 mx V où : C : est la concentration en magnésium de la solution S2 exprimée en micron gramme par millilitre (µg/ml) ; m : est la masse de la prise d'essai exprimée en micron gramme (µg) ; V : est le volume de la solution S1 prélevé en millilitre (ml). 10 - BIBLIOGRAPHIE Dictionnaire du GTPS - Édition SERIEP, 32 rue du Tage - 75013 PARIS. Décret 79.846 du 28/09/1979 portant règlement d administration publique sur la protection des travailleurs contre les risques particuliers auxquels ils sont soumis dans les établissements pyrotechniques.