GOST 12645.10-86

ГОСТ 12645.10−86 인듐. 황의 정량법 (변경 N 1 포함)

ГОСТ 12645.10−86*

그룹 В59

소비에트 연방 국가 표준

인듐

황의 정량법

Indium.
Method for determination of sulphur

ОКСТУ 1709

시행일 1988−01−01

소비에트 연방 국가표준위원회 결의 23.10.86 N 3188에 따라 시행일이 1988.01.01로 정해짐

유효기간 제한은 국가간 표준화·계측·인증에 관한 정부간 위원회 의사록에 따라 해제됨 (ИУС 2−93)

변경 N 1 ГОСТ 12645.10−86는 정부간 표준화·계측·인증 위원회가 서면결의로 15.04.94에 채택함(기술사무국 보고서 N 2)

채택에 찬성한 국가:

국가명	국가 표준 기관명
아제르바이잔 공화국	Азгосстандарт (Azgosstandart)
벨라루스 공화국	Госстандарт Белоруссии (Gosstandart Belarus)
카자흐스탄 공화국	Госстандарт Республики Казахстан (Gosstandart Kazakhstan)
몰도바 공화국	Молдовастандарт (Moldovastandart)
러시아 연방	Госстандарт России (Gosstandart Russia)
투르크메니스탄	투르크메니스탄 주(主) 국가검사국(Главная государственная инспекция Туркменистана)
우즈베키스탄 공화국	Узгосстандарт (Uzgostandart)
우크라이나	Госстандарт Украины (Gosstandart Ukraine)

* 재간행(1998년 3월) — 변경 N 1은 1996년 6월에 승인됨 (ИУС 9−96)

1a. 적용범위

본 표준은 인듐에 포함된 황의 폴라로그래피법에 의한 정량법을 규정하며, 적용 범위는 인듐(In марки Ин 000)의 황 질량분율이 5·10에서 1·10%)까지이다.

이 방법은 인듐 중의 황 화합물을 황화수소로 환원한 다음 증류하여 히드록실아민과 트릴론 B 존재 하에서 알칼리 용액으로 흡수하고, 생성된 황화물 이온을 함유하는 용액을 폴라로그래피로 측정하는 데에 기반한다.

(개정문, 변경 N 1).

1. 일반 요구사항

1.1. 분석 방법에 대한 일반 요구사항은 ГОСТ 22306–77 및 그 추가 규정에 따른다.

1.1.1. 인듐 중 각 원소의 질량분율은 두 개의 평행시료(навеска)로 측정한다.

1.1.2. 분석의 정확도 관리는 시료량 변경법 또는 첨가법으로 수행한다. 정확도 관리는 시약, 장비를 교체할 때 및 장기간 작업 중단 후에 시료 분석과 동시에 실시한다.

1.1.2.1. 시료량 변경법으로 정확도를 관리할 때에는 본 방법에 따라 1 g 및 2 g의 인듐 시료로 분석을 수행한다. 서로 다른 시료에서 얻은 분석 결과의 차이가 표에 제시된 허용 편차를 초과하지 않으면 분석 결과를 올바른 것으로 본다.

1.1.2.2. 첨가법에 의한 정확도 관리는 ГОСТ 25086–87에 따른다.

첨가물로는 황산 용액을 사용하며, 0.1 및 1 мкг/см의 황을 함유한 용액을 사용 당일 비이온증류수(bidistilled water)에 제조한다. 절차는 5절에 명시된 바와 같다.

시료의 황 질량분율이 5·10% 이상일 경우 첨가량은 시료 내 황의 질량분율보다 작지 않아야 하며 시료 내 황의 질량분율의 두 배를 초과해서는 안 된다. 첨가된 시료의 황 질량분율은 적어도 1·10% 이상, 최대 3·10% 이하이어야 한다.

첨가량은 다음의 차이에 의해 결정한다: , 여기서 및 는 시료 와 첨가된 시료 의 분석 결과로서, 두 번의 측정 평균값으로 계산되고 그 사이의 편차는 표준에 명시된 허용치를 초과해서는 안 된다.

분석 결과는, 첨가량으로 구한 값 가 계산된 첨가량 값과의 차이가 0,71·를 초과하지 않을 때 올바른 것으로 간주한다. 여기서 와 는 시료 와 첨가한 시료 에서의 황 분석 결과의 허용 편차이다.

1.1.1−1.1.2.2. (개정문, Изм. N 1).

2. 안전 요구사항

2.1. 안전 요구사항 — ГОСТ 12645.8−82(보완사항 포함)에 따름.

2.1.1. 인듐(산화물)은 ГОСТ 12.1.005−88에 따라 제3위험물질로 분류되며 허용최고농도(PDK)는 4 мг/м이다. 인듐은 관절 및 골통, 치아 손상, 신경계 및 위장관계 장애, 심장 부위의 통증 및 전반적 쇠약을 유발한다.

작업장 공기 중 인듐 농도에 대한 관리는 ГОСТ 12.1.016−79에 따라 개발되고 보건당국이 승인한 방법으로 수행되어야 한다. 측정 주기는 ГОСТ 12.1.005−88에 따른다.

(개정문, Изм. N 1).

2.1.2. 수은을 사용하는 분석은 수은 및 그 화합물, 수은 충전 기기를 이용한 작업을 위해 설계·장비·운영·유지관리되는 생산 및 실험실 공간에 관한 위생 규정(소비에트 연방 보건부(Минздрав СССР) 승인)에 따라 수행해야 한다.

2.1.3. 가스 실린더 사용 시에는 Госгортехнадзором СССР이 승인한 «압력을 받는 용기의 설치 및 안전한 운전 규정»에 따른 안전 요구사항을 준수해야 한다.

2.1.4. 실험실의 화재 안전은 ГОСТ 12.1.004−91 요구사항에 따라 보장되어야 한다. 화학 실험실은 소화 장비(이산화탄소 소화기, 아스베스트 시트, 모래)를 갖추어야 한다.

3. 장비, 재료 및 시약

교류 폴라로그래프 PПT-1형 또는 범용 폴라로그래프 PU-1.

황 화합물의 환원 및 황화수소 증류용 장치. (설파이드 이온을 완전히 흡수할 수 있는 구조의 리플럭스 콘덴서 및 수집기 사용 허용).

전기 가열판 — ГОСТ 14919–83.

외부 양극 구획을 가진 전해조(양극 구획은 수은 위에 포화 염화칼륨 용액으로 매일 채운다).

아르곤 — ГОСТ 10157–79.

석영 컵(용량 50 см) — ГОСТ 19908–90.

염산 — ГОСТ 3118–77.

증류된 질산 — ГОСТ 4461–77.

황산(1:6 희석) — ГОСТ 4204–77 및 표준 용액으로부터 제조한 0,05 моль/дм 용액.

요드화수소산 — ГОСТ 4200–77.

요오드화 칼륨 — ГОСТ 4232–74.

수산화칼륨 — ГОСТ 24363–80.

염화칼륨(재결정, 포화 용액) — ГОСТ 4234–77.

수산화나트륨 — ГОСТ 4328–77, 100 및 250 g/дм 용액.

염화구리(II) 2수화물 — ГОСТ 4167–74.

아황산나트륨 — ГОСТ 2053–77.

히포포스파이트 나트륨(натрий фосфорноватистокислый) — ГОСТ 200–76.

히포포스파이트 칼륨.

히드록실아민 하이드로클로라이드 — ГОСТ 5456–79, 용액: 히드록실아민 하이드로클로라이드 69.5 g을 이중증류수로 희석하여 총부피 1 дм로 한다.

에틸렌디아민-N,N,N',N'-테트라아세트산 이나트륨(2수화물, 트릴론 B) — ГОСТ 10652–73.

수은 — ГОСТ 4658–73.

피로갈롤 A, 용액 250 g/dm³ (수산화나트륨 250 g/dm³ 용액 중). 증류수는 (ГОСТ 6709–72)에 따라 증류한 뒤 석영 장치에서 과망간산칼륨을 첨가하여 추가로 재증류한다. 과망간산칼륨 (ГОСТ 20490–75). 알칼리 혼합액(최소 2일 동안 숙성): 용량 1 dm³ 짜리 계량 플라스크에 끓여서 식힌 이중증류수 600 cm³를 넣고 수산화칼륨 112 g을 첨가하여 녹일 때까지 교반한다. 용액을 냉각한 뒤 교반하면서 소량씩 트릴론 B 100 g을 첨가하고, 끓여서 식힌 이중증류수로 1 dm³까지 희석하여 교반한 다음 연마된 유리 마개로 닫는다. 폴라로그래프 배경액: 알칼리 혼합액 120 cm³를 연마된 마개가 있는 용량 250 cm³ 원뿔 플라스크에 넣고 히드록실아민 염산염 용액 25 cm³, 이중증류수 100 cm³를 가하여 혼합한다. 배경액은 3일간 사용할 수 있다. 환원 혼합액은 두 가지 방법으로 제조한다: 방법 1. 반응 플라스크에 염산 용액 730 cm³ (1,2:1), 요오드화칼륨 444 g, 히포포스파이트(저인산) 나트륨 150 g(또는 히포포스파이트 칼륨 173 g), 염화구리(II) 250 mg을 넣고 혼합한다. 환류 냉각기를 설치한 뒤 아르곤을 10초에 20–25기포의 속도로 통기하면서 5–6시간 끓인다. 아르곤은 미리 드렉셀 플라스크 3개를 통과시켜 정제하는데, 각 드렉셀 플라스크에는 피로갈롤 A 250 g/dm³가 수산화칼륨 250 g/dm³ 용액 중에 용해된 용액이 들어 있다. 냉각 시 환원 혼합물에서 염류 침전이 생겨야 한다(침전이 없으면 염산 농도가 부족함을 의미). 환원 혼합물을 염류 침전으로부터 걸러내어 연마된 유리 마개가 있는 병에 담아 암소(어두운) 보관함에 보관한다. ________________ * 원문에 따름. — 데이터베이스 제작자 주. 방법 2. 염산 300 cm³, 요오드화수소산 500 cm³, 히포포스파이트(저인산) 나트륨 150 g(또는 히포포스파이트 칼륨 173 g), 염화구리(II) 250 mg을 혼합하고 이중증류수 200 cm³를 가하여 혼합한다. 황으로부터의 정제는 위에서 설명한 바와 같이 수행한다. 황(황산 형태) 표준용액 용액 A: 0.05 mol/dm³ 황산 용액 6.25 cm³를 용량 100 cm³ 계량 플라스크에 넣고 끓여서 식힌 이중증류수로 눈금까지 채워 혼합한다. 용액 A 1 cm³에는 황 100 μg이 포함되어 있다. Раствор Б: 10 смраствора, А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см, доводят до метки свежепрокипяченной бидистиллированной водой и перемешивают.

1 смраствора Б содержит 10 мкг серы.

Раствор В: 10 смраствора Б помещают в мерную колбу вместимостью 100 см, доливают до метки свежепрокипяченной бидистиллированной водой и перемешивают.

1 смраствора В содержит 1 мкг серы.

Раствор В: 10 смраствора В помещают в мерную колбу вместимостью 100 см, доливают до метки свежепрокипяченной бидистиллированной водой и перемешивают.

1 смраствора Всодержит 0,1 мкг серы.

Растворы Б, В, Вготовят в день употребления.

Стандартные растворы сульфидной серы

Раствор Г: 75 мг кристаллического сернистого натрия помещают в мерную колбу вместимостью 100 см, приливают полярографический фон до метки и перемешивают до растворения соли.

1 смраствора Г содержит 100 мкг серы.

Раствор Д: 10 смраствора Г помещают в мерную колбу вместимостью 100 см, доливают до метки полярографическим фоном и перемешивают.

1 смраствора Д содержит 10 мкг серы.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

4. АНАЛИЗ 준비

4.1. 장치 조립

황의 환원 및 증류(탈착)용 장치를 도면에 따라 조립한다. 그런 다음 드렉셀 플라스크(용량 200 см1−3)에 알칼리성 피로그갈올 용액을 각각 150 см씩 붓고, 디비스틸레이트4용 200 см플라스크에는 수산화나트륨 250 г/дм용액을, 플라스크 11에는 증류수를, 5와 10에는 안전용 플라스크를 채운다. 길이 250 mm의 수집기 9에는 5 см의 배경 전해질을 채운다. 아르곤 실린더의 마노미터 노즐을 미리 수산화나트륨 100 г/дм용액에서 끓여 소독하고 증류수로 세척한 고무호스로 플라스크 1과 연결한다. 플라스크 1−5, 10, 11, 반응 플라스크 7 및 수집기 9는 염화비닐 호스로 연결한다. 환류냉각기 8는 탄력 있는 고무호스로 수도꼭지에 연결한다.

4.2. 장치의 기밀성 확인

반응 플라스크 7에 사전에 정제한 환원 혼합물 150 см를 붓고, 수집기 9에는 폴라로그래프 배경액 5 см를 채운다. 환류냉각기에 찬물을 통과시킨 후 장치 전체를 통해 아르곤을 10초에 15–20방울의 속도로 통과시킨다. 장치의 기밀성은 드렉셀 플라스크 1과 수집기 9에서의 아르곤 기포 속도가 일치하는지로 판단한다. 만약 연마면(슬리브)이 기밀하지 않으면 얇은 연마 분말로 연마한다.

그런 다음 반응 플라스크의 연마 마개를 통해 피펫으로 표준 황산황 용액(표준용액 Б) 0.2 см를 주입한다. 황화수소는 전기 플레이트를 켠 순간부터 35–40분 동안 증류(탈착)한다.

수집기에서 황 용액을 떼어 전해조에 붓고 음극 분극을 −0.45V에서 −0.9V까지(포화 칼로멜 전극에 대해) 적용하면서 폴라로그래프를 기록한다.

수집기 용액에서 얻은 황의 피크 높이를 표준 황화물 용액 Д의 피크 높이와 비교한다(이 비교용 용액을 얻기 위해 표준 황화물 용액 Д 0.2 см를 폴라로그래프 배경액으로 5 см까지 희석한다).

황 화합물 환원 및 황화수소 증류(탈착)용 장치

두 용액 피크 높이의 차이는 상대적으로 10%를 초과해서는 안 된다. 초과할 경우 장치의 기밀성을 점검하고 측정을 반복한다.

4.3. 대조 실험의 수행

반응 플라스크 7, 환류냉각기 8 및 황화수소 포집용 수집기 9를 염산과 갓 끓인 이중 증류수로 세척하고 환원 혼합물 150 см를 붓는다. 환류냉각기를 목부에 고정한다. 수집기에는 폴라로그래프 배경액 5 см를 채우고, 수집기에는 가스 배출관의 콘(원뿔)을 넣고 수집기 튜브를 안전 플라스크 10에 연결한 다음 아르곤을 10초에 30–35방울의 속도로 통과시킨다. 냉각기를 수도에 연결하고 5–10분 후 전기 플레이트 6를 켠다. 끓기 시작한 시점부터 30분 동안 증류를 계속한다.

황화수소의 증류가 끝나면 수집기를 장치에서 분리하여 그 내용을 전해조에 붓고, 4.2항에 기재된 바와 같이 폴라로그래프를 기록한다.

동일한 조건에서 황산황을 환원하여 얻은 용액들을 폴라로그래프 측정하고, 다음 식에 따라 대조 실험의 보정값을 계산한다

,

여기서  — 비교용 표준 황산 용액의 황 질량, мкг;

 — 대조 실험에서의 황 피크 높이, mm;

 — 비교용 용액에서의 황 피크 높이, mm.

대조 실험에서 검출된 황의 함량은 0.05 μg 미만이어야 한다. 만약 대조 실험값이 이를 초과하면, 수집관과 수집기를 갓 끓인 증류수로 미리 세척한 뒤 동일한 환원 혼합물 분율에 대해 황의 증류 실험을 반복한다. 대조 실험값은 작업 시작 전과 다량의 황 증류에서 소량의 황 증류로 전환할 때마다 매일 확인한다.

환원 혼합물 150 см는 인(6–8 g) 시료 6–8개의 분석에 사용할 수 있다.

5. 분석 수행

대조 실험을 수행한 후 아르곤의 흐름을 끊지 않고 수집기 9의 관을 갓 끓인 증류수로 세척한다. 반응 플라스크 7은 코일 12에 물을 통과시켜 냉각시키고, 수집기 9에는 폴라로그래프 배경액 5 см를 채운다. 그런 다음 반응 플라스크에 잘게 썬 인 1.000 g(사전에 질산(1:6)으로 30초 처리하고 실온에서 아세톤으로 세척하여 석영 접시에서 준비)을 넣고 환류냉각기 8, 수집기 9 및 안전 플라스크 10를 연결한 뒤 전기 플레이트 6를 켜고 아르곤으로 시스템의 산소를 30분 동안 치환한다. 이때 인이 환원 혼합물에 용해되면서 수소가 발생한다. 가스가 수집기를 통과하는 속도는 10초에 20방울이다. 인이 완전히 용해될 때까지 아르곤 흐름을 중단하지 않는다. 인이 용해된 후 용액을 끓여 30분간 황 증류를 계속한다.

수집기를 장치에서 분리하여 그 내용을 전해조에 붓고 4.2항에 기술된 바와 같이 폴라로그래프를 수행한다.

관과 수집기를 갓 끓인 증류수로 두 번 세척하고 반응 플라스크를 냉각시킨 다음 수집기에 폴라로그래프 배경액 5 см를 채우고 표준용액 В 0.5–5.0 см 또는 황산황 용액 0.5–1.0 см를 도입한다(시료의 황 함량에 따라 선택) 그리고 앞서 기술한 바와 같이 황을 황화수소 형태로 증류한다.

수집기를 장치에서 분리하고 4.2항에 따라 얻은 비교용 용액의 폴라로그래프를 수행한다.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

6. 결과 처리

6.1. 황의 질량분율()을 백분율로 계산한다.

,

여기서  — 비교용 용액의 황 질량, μg;

 — 시료 용액의 황 피크 높이, mm;

 — 대조 실험에서 얻어진 황 피크 높이, mm;

 — 비교용 용액의 황 피크 높이, mm;

 — 분석에 사용한 시료의 채취 질량, g.

분석 결과는 두 병렬 측정의 산술평균값을 결과로 한다.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

6.2. 두 병렬 측정 결과 및 두 번의 분석 결과 사이의 절대 허용 편차는 신뢰수준 0.95에서 표에 기재된 값을 초과해서는 안 된다.

황의 질량분율, %	절대 허용 편차, %
5·10	3·10
1·10	5·10
2·10	1·10
4·10	2·10
1·10	0,3·10

중간 범위의 황 질량분율에 대한 허용 편차는 선형 보간법으로 계산한다.