ГОСТ 11739.26-90

ГОСТ 11739.26−90 알루미늄 주조 및 변형(가공) 합금. 갈륨 정량 방법 ГОСТ 11739.26−90 그룹 B59 소련 국가 표준 알루미늄 주조 및 변형(가공) 합금 갈륨의 측정 방법 Aluminium casting and wrought alloys. Methods for determination of gallium ОКСТУ 1709 유효기간 1991.07.01 — 1996.07.01* _______________________________ *유효기간 제한은 국가간 표준화·계측·인증 위원회 제5−94 의사록에 따라 해제됨 (정보허브 발행물 IУС №11/12, 1994). — 데이터베이스 제작자 주. 정보 사항 1. 개발 및 제정: 소비에트 항공공업부 개발자 В.Г. Давыдов, 공학박사; В.А. Мошкин, 공학박사(후보); Г.И. Фридман, 공학박사(후보); В.И. Клитина, 화학박사(후보); М.Н. Горлова, 화학박사(후보); О.Л. Скорская, 화학박사(후보); Л.Н. Виксне 2. 승인 및 발효: 소비에트 제품 품질관리·표준위원회 1990.06.28 결의 №1963 3. 점검 주기 — 5년 4. 처음 제정됨 5. 인용된 규격·기술문서 (원문에 기재된 ГОСТ, ТУ 등 규격 번호들은 그대로 표기함) 본 규격은 갈륨을 정량하기 위한 광도법(질량분율 0.001–0.1% 범위) 및 원자흡수법(질량분율 0.05–1.0% 범위)을 규정한다. 1. 일반 요구사항 1.1. 분석 방법에 대한 일반 요구사항은 ГОСТ 25086에 따르며 다음을 추가한다. 1.1.1. 분석 결과는 두 개의 병행 측정값의 산술평균을 결과로 한다. 2. 갈륨의 광도법(포토메트릭) 측정법 2.1. 방법의 원리 시료를 염산에 질산을 소량 첨가하여 용해시킨 후, 염산성 용액에서 갈륨을 부틸아세테이트로 추출하고 물로 재추출한 뒤, 로다민 C와의 분홍색 착물을 형성시켜 부틸아세테이트/벤젠 혼합액으로 착물(복합체)을 추출하고 추출액의 564 nm에서의 광학밀도를 측정한다. 2.2. 기기, 시약 및 용액 - 분광광도계 또는 광전색도계. - 염산 — ГОСТ 3118, 밀도 1.19 g/cm3 및 1:1 용액. - 질산 — ГОСТ 4461, 밀도 1.35–1.40 g/cm3. - 삼염화티타늄 — ТУ 6−09−01−756. - 염화나트륨 — ГОСТ 4233. - 로다민 C 수용액 5 g/dm3. - 알루미늄 — ГОСТ 11069, 등급 А999. (비고: 러시아 연방에서는 ГОСТ 11069−2001이 적용됨.) - 부틸아세테이트(부틸 아세테이트) — ТУ 6−09−781; 반드시 감압·증류하여 125±1 °C 비점 분획 사용. - 벤젠 — ГОСТ 5955. - 부틸아세테이트:벤젠 혼합액 1:4(체적비). - 금속 갈륨 — ГОСТ 12797. - 표준 갈륨 용액: - 용액 A: 갈륨 0.25 g을 30 cm3 염산 용액에 가열 용해하여 1000 cm3 용량의 부피플라스크로 옮기고 동일 염산 용액으로 눈금까지 채운다. → 용액 A의 1 cm3에는 갈륨 0.00025 g이 함유됨. - 용액 B: 용액 A의 10 cm3를 취해 1000 cm3 부피플라스크로 옮기고 염산 용액으로 눈금까지 채워 혼합·혼합한다. → 용액 B의 1 cm3에는 갈륨 0.0000025 g이 함유됨. 2.3. 분석 절차 2.3.1. 시료 0.25 g을 100 cm3 원뿔플라스크에 넣고 20–30 cm3 염산 용액을 가하여 가열 용해한다. 시료에 구리가 포함된 경우에는 질산을 한 방울씩 추가하여 완전 용해시킨다. 용액을 습염까지 증발시킨다. 질산을 첨가한 경우 플라스크에 10 cm3 염산 용액을 가하고 다시 건조시킨다. 이 과정을 두 번 반복한다. 염화물을 10 cm3 염산 용액에 용해시키고 25 cm3 용량의 부피플라스크로 옮긴다. 용해에 사용한 플라스크는 동일 염산 용액 5–10 cm3로 세척하여 같은 부피플라스크에 합친다. 시료 용액에 삼염화티타늄 1–1.5 cm3를 첨가하여 안정한 보라색을 얻은 뒤 염산 용액으로 눈금까지 채운다. 용액을 분액깔때기로 옮긴다(100–150 cm3). 플라스크는 피펫으로 10 cm3 같은 염산 용액으로 씻어 분액깔때기에 합친다. 2.3.2. 분액깔때기 용액에 피펫 또는 뷰렛으로 부틸아세테이트 35 cm3를 가하고 1분간 진탕한다. 수상층을 분리하고 유기층(추출물)을 두 번에 걸쳐 5 cm3 염산 용액으로 세척한다(각 세척 시 1분간 진탕). 2.3.3. 추출물에 물 15 cm3를 넣고 1분간 진탕한다. 수상(재추출액)을 50 cm3 도자기 컵에 붓고 재추출을 한 번 더 반복한다. 두 번째 수상층을 동일 컵에 합치고 건조 염화나트륨 0.1 g을 넣어 수상층을 수욕에서 완전히 증발시킨다. 컵 내용물을 10 cm3 염산 용액에 용해하여 25 cm3 부피플라스크로 옮기고 동일 염산 용액으로 눈금까지 채워 혼합한다. 2.3.4. 코르크가 있는 시험관(25–30 cm3)에 표 1에 따라 시료 용액의 할당분(aliquot)을 취한다. 필요 시 피펫으로 5 cm3 염산 용액까지 보정한다. 삼염화티타늄 0.2 cm3, 부틸아세테이트:벤젠 혼합액 10 cm3, 로다민 C 용액 0.5 cm3를 가한다. 시험관 내용을 2분간 진탕한다. 유기층(추출물)을 분액깔때기로 옮기고 작은 여과지(“화이트 스트립”)로 여과하여 흡광도 측정을 위한 큐벳에 담는다. 표 1 - 질량분율 갈륨, % / 할당분(aliquot) 용액 부피, cm3 / 할당분에 해당하는 시료 취량, g - 0.001 ~ 0.01 (포함) : 5.0 cm3 → 0.05 g - 초과 0.01 ~ 0.05 : 1.0 cm3 → 0.01 g - 초과 0.05 ~ 0.1 : 0.5 cm3 → 0.005 g 2.3.5. 추출액의 광학밀도는 추출 직후 564 nm에서 측정하며 큐벳의 유효 경로길이는 10 mm이다. 비교용액은 부틸아세테이트:벤젠 혼합액이다. 2.3.6. 대조실험(백그라운드) 용액은 2.3.1 항의 모든 시약을 사용하되 시료 대신 알루미늄을 사용하여 준비한다. 두 번의 대조실험에 대한 평균 광학밀도를 시료 광학밀도에서 차감한다. 갈륨의 질량분율은 검량선으로부터 계산한다. 2.3.7. 검량선 작성 100 cm3 원뿔플라스크 9개에 알루미늄 취량 0.25 g을 각각 넣고 2.3.1에 따라 용해한다. 7개의 플라스크에 표준용액 B를 각각 1.0; 2.0; 4.0; 6.0; 8.0; 10.0; 12.0 cm3씩 취하여 첨가한다(각각 갈륨 0.0000025; 0.000005; 0.00001; 0.000015; 0.00002; 0.000025; 0.00003 g에 해당). 용액을 증발·염화물 용해·추출·재추출·착물 형성 및 흡광도 측정(각 단계는 2.3.2–2.3.5 참조)을 수행한다. 대조용액으로 갈륨이 포함되지 않은 용액을 사용한다. 얻은 추출액의 흡광도와 해당 갈륨 질량으로 검량선을 작성한다. 2.4. 결과 처리 2.4.1. 갈륨의 질량분율(%)은 다음 식으로 계산한다(식 표기 생략). 여기서 — - m_g — 검량선에서 얻은 시료용액 중 갈륨 질량, g; - m_s — 시료 용액의 할당분에 해당하는 시료 취량(질량), g. 2.4.2. 병행 측정값 간 및 분석 결과의 허용편차는 표 2에 준한다. 표 2 (질량분율별 허용 절대편차, %) - 질량분율 0.0010–0.0020 포함: 병행결과 편차 0.0005, 분석결과 편차 0.0006 - 초과 0.0020–0.0050: 병행 0.0010, 분석 0.0015 - 초과 0.005–0.010: 병행 0.002, 분석 0.003 - 초과 0.010–0.020: 병행 0.003, 분석 0.004 - 초과 0.020–0.050: 병행 0.005, 분석 0.006 - 초과 0.050–0.080: 병행 0.008, 분석 0.010 - 초과 0.080–0.100: 병행 0.010, 분석 0.015 3. 갈륨의 원자흡수법(ААС) 측정 3.1. 방법의 원리 시료를 염산 및 과산화수소 존재하에서 용해한 뒤 아세틸렌–아산화질소(아세틸렌–N2O) 불꽃에서 287.4 nm의 갈륨 원자흡광도를 측정한다. 3.2. 기기, 시약 및 용액 - 갈륨용 방출원(램프)을 장착한 원자흡광분광기. - 아세틸렌 — ГОСТ 5457. - 아산화질소(질소 산화물) 의료용. - 염산 — ГОСТ 3118, 밀도 1.19 g/cm3; 용액 1:1, 1:99. - 질산 — ГОСТ 4461, 밀도 1.35–1.40 g/cm3. - 염산:질산 혼합액 3:1. - 황산 — ГОСТ 4204, 밀도 1.84 g/cm3. - 불산(플루오르하이드릭산) — ГОСТ 10484. - 과산화수소 — ГОСТ 10929. - 염화암모늄 용액 100 g/dm3 — ГОСТ 3773. - 염화니켈 용액 1 g/dm3 — ГОСТ 4038. - 알루미늄 — ГОСТ 11069 등급 A999. - 알루미늄 용액 20 g/dm3 준비법: 알루미늄 10 g을 500 cm3 비커에 넣고 물 50 cm3와 300 cm3(소량씩) 1:1 염산 용액을 가하여 온화하게 가열해 용해, 염화니켈 1 cm3 첨가. 용액을 식힌 뒤 500 cm3 부피플라스크로 옮기고 물로 눈금까지 채움. - 금속 갈륨 — ГОСТ 12797. - 표준 갈륨 용액: - 용액 A: 금속 갈륨 1 g을 250 cm3 원뿔플라스크에 넣고 염산:질산 혼합액 30 cm3로 온화하게 용해. 식힌 뒤 1000 cm3 부피플라스크로 옮기고 100 cm3 1:1 염산 용액을 가한 다음 물로 눈금까지 채움. → 용액 A의 1 cm3에는 갈륨 0.001 g이 포함됨. - 용액 B: 용액 A의 10 cm3를 100 cm3 부피플라스크로 옮기고 10 cm3 1:1 염산 용액을 더한 뒤 물로 눈금까지 채움. → 용액 B의 1 cm3에는 갈륨 0.0001 g이 포함됨. 3.3. 분석 절차 3.3.1. 시료 0.5 g을 250 cm3 원뿔플라스크에 넣고 약 10 cm3 물을 가한 뒤 25 cm3(소량씩) 1:1 염산 용액을 더해 시료가 완전히 용해될 때까지 가열한다. 시약 증발을 방지하기 위해 시계를 덮고 용액을 가열한다. 과산화수소 3–5 방울을 첨가하고 3분 동안 끓인다. 시계와 용기 벽은 물로 씻는다. 용액을 실온까지 냉각한 뒤 100 cm3 부피플라스크로 옮기고 10 cm3 1:1 염산 용액, 10 cm3 염화암모늄 용액을 넣고 물로 눈금까지 채워 혼합한다. 3.3.2. 규소(Si) 질량분율이 1% 미만이고 용액이 투명하지 않을 경우에는 중간밀도의 건식 필터(“화이트 스트립”)로 여과하고 초기 여과액 일부는 버린다. 3.3.3. 규소 질량분율이 1%를 초과하는 경우(3.3.1 종료 후) 용액을 중간밀도 필터로 여과하여 100 cm3 부피플라스크에 받아둔다. 필터상의 침전물은 뜨거운 1:99 염산 용액으로 2–3회(각 10 cm3) 세척하여 주된 여과액에 합친다(주요 여과액). 필터와 침전물을 백금 도가니에 넣고 건조한 뒤 발화하지 않도록 회화(ashing), 500–600 °C에서 3분간 소성한다. 냉각 후 도가니 내용물에 황산 4방울, 불산 5 cm3를 가하고 투명해질 때까지 질산을 점적하여 가한다. 이후 용액을 건조시킨 후 잔류물을 2–3 cm3 물로 적신 다음 2–3 cm3 1:1 염산 용액으로 가열하여 용해시킨다. 이 용액을 주요 여과액에 합쳐 100 cm3 부피플라스크로 옮기고 물로 눈금까지 채워 혼합한다. 3.3.4. 대조실험 용액은 3.3.1–3.3.3에 따라 준비하되 시료 대신 알루미늄을 취한다. 3.3.5. 검량선 작성 3.3.5.1. 갈륨 질량분율이 0.05–0.1% 범위일 때: 100 cm3 용량의 7개 부피플라스크에 각각 25 cm3 알루미늄 용액을 가한다. 그중 6개에는 표준용액 B를 각각 2.5; 3.0; 3.5; 4.0; 4.5; 5.0 cm3씩 취해 첨가한다(각각 갈륨 0.00025; 0.0003; 0.00035; 0.0004; 0.00045; 0.0005 g에 해당). 3.3.5.2. 갈륨 질량분율이 0.1–1.0% 범위일 때: 100 cm3 용량의 7개 부피플라스크에 각각 25 cm3 알루미늄 용액을 가한다. 그중 6개에는 표준용액 A를 각각 0.5; 1.0; 2.0; 3.0; 4.0; 5.0 cm3씩 취해 첨가한다(각각 갈륨 0.0005; 0.001; 0.002; 0.003; 0.004; 0.005 g에 해당). 3.3.5.3. 각 검량용 플라스크 용액에는 10 cm3 1:1 염산 용액과 10 cm3 염화암모늄 용액을 더하고 물로 눈금까지 채워 혼합한다. 3.3.6. 시료용액·대조용액·검량용액을 아세틸렌–아산화질소 불꽃에 분무하여 갈륨의 원자흡광도(287.4 nm)를 측정한다. 얻은 흡광도 값과 해당 갈륨 질량농도로 검량선을 작성한다. 시료용액 및 대조용액의 갈륨 질량농도는 검량선에서 얻는다. 3.4. 결과 처리 3.4.1. 갈륨의 질량분율(%)은 다음 식으로 계산한다(식 표기 생략). 여기서 — - c_p — 검량선에서 얻은 시료용액 중 갈륨의 질량농도, g/cm3; - c_k — 검량선에서 얻은 대조용액 중 갈륨의 질량농도, g/cm3; - V — 시료용액의 부피, cm3; - m — 시료 취량(질량), g. 3.4.2. 병행 측정값 간 및 분석 결과의 허용편차는 표 3에 준한다. 표 3 (질량분율별 허용 절대편차, %) - 질량분율 0.050–0.100 포함: 병행결과 편차 0.010, 분석결과 편차 0.015 - 초과 0.10–0.25: 병행 0.02, 분석 0.03 - 초과 0.25–0.50: 병행 0.04, 분석 0.06 - 초과 0.50–1.00: 병행 0.06, 분석 0.08 (문서 끝)