ГОСТ 12645.5-77

ГОСТ 12645.5−77 인듐. 비소 측정 방법 (개정 N 1, 2, 3 포함)

ГОСТ 12645.5−77

그룹 B59

소련 국가 표준

인듐

비소 측정 방법

Indium. Methods for determination of arsenic

ОКСТУ 1709

시행일 1978−07−01

정보 자료

1. 작성 및 제출: 소련 비철금속공업부

작성자

A.П. 시체프, Л. К. 라리나 (과제 책임자), М. Г. 사윤 (과제 책임자), В. Н. 마카르체바, Н. С. 벨렌코바, Е. В. 리시치나, Н. А. 로마넨코, V.А. 콜레스니코바

2. 1977년 7월 8일 소련 각료평의회 국가표준위원회 결의 № 1715로 승인·공포

개정 N 3는 국가간 표준화·계측·인증 위원회에서 1994.03.15에 채택됨 (기술사무국 보고서 № 1)

채택에 찬성한 국가(기구):

3. 제2장의 일부에 대해 ГОСТ 12645–67를 대체함

4. 참조 규범·기술 문서

5. 유효기간 제한은 국가간 표준화·계측·인증 위원회 의사록 N 3−93에 의해 해제됨 (ИУС 5−6-93)

6. 재발행 (1998년 1월) — 개정 N 1, 2, 3 포함(1983년 2월, 1987년 12월, 1996년 6월에 승인) (ИУС 5−83, 3−88, 9−96)


본 표준은 인듐 중 비소의 육안-콜로리메트릭 방법을 규정하며, 비소의 질량분율이 3·10부터 1·10%까지에 적용되며, 질량분율이 1·10부터 5·10%까지에 적용되는 광도측정(포토컬러리메트릭) 방법도 규정한다.

(수정된 판, 개정 N 1, 2).

1. 일반 요구사항

1.1. 분석 방법에 대한 일반 요구사항 및 안전 요구사항은 ГОСТ 12645.0 및 ГОСТ 22306에 따름.

(수정된 판, 개정 N 2).

2. 비주얼-콜로리메트릭 방법에 의한 비소 함량 측정

2.1. 방법의 요지

이 방법은 황색의 비소-몰리브덴 착물이 형성된 후, 약산성 용액에서 이를 황산 히드라진(сернокислый гидразин)으로 환원하여 몰리브덴 블루(молибденовая сина)를 생성시키는 데에 기초한다. 유기층에서의 착색 강도를 표준 색판과 비교하여 측정한다.

2.2. 기기, 시약 및 용액

석영(쿼츠) 기구 — ГОСТ 19908에 따름.

광측정용 실린더(연마 마개 포함), 높이 18 cm, 직경 1 cm.

질산 — ГОСТ 11125에 따름.

황산 — ГОСТ 4204에 따름, 1:1로 희석한 것 및 용액 (HSO)=3 моль/дм.

염산 — ГОСТ 3118에 따름. 밀도 1.19 g/cm³(비중계로 확인 필요), 비소를 다음과 같이 제거한 염산: 500 cm³ 염산에 ГОСТ 4232에 따른 요오드화칼륨 10 g을 녹인다. 용액을 용량 1 dm³ 분액깔때기에 옮기고 사염화탄소 25 cm³를 가한 뒤 2분간 흔들고 층분리를 기다려 유기층을 따로 둔다. 수층을 다시 사염화탄소 25 cm³로 추출한다. 유기층은 폐기한다. 염산 용액(HCl) 농도 = 9 mol/dm³; 이는 비소가 제거된 염산을 물로 3:1로 희석하여 조제한다. 하이드라진 황산염(ГОСТ 5841), 농도 1.5 g/dm³의 용액 및 이를 1:19로 희석한 용액(1.5 g/dm³ 하이드라진을 함유하는 용액 5 cm³을 취해 물로 100 cm³로 희석). 암모늄 몰리브데이트(ГОСТ 3765), 황산(H2SO4)=3 mol/dm³ 용액 중 몰리브데이트가 10 g/dm³ 함유된 용액. 사염화탄소(ГОСТ 20288). 이소아밀알코올(ГОСТ 5830). 비소 무수물(мышьяковистый ангидрид, ГОСТ 1973). 표준 비소 용액 용액 A: 비소 무수물 0.132 g을 가열하여 수산화나트륨 용액 5–10 cm³에 녹이고 용량 1 dm³(1 L)의 메스플라스크로 옮긴다. 페놀프탈레인 지시약에 따라 황산(H2SO4)=3 mol/dm³ 용액으로 중화하고 눈금까지 물로 희석한 후 혼합한다. 용액 A의 1 cm³에는 비소 0.1 mg가 들어 있다. 용액 B: 용액 A 10 cm³을 취하여 용량 100 cm³ 메스플라스크에 넣고 눈금까지 물로 희석한다. 용액 B의 1 cm³에는 비소 10 µg가 들어 있다. 용액 B: 용액 A 1 cm³를 용량 100 cm³의 정량플라스크에 넣고 물로 눈금까지 채운다. 용액 B 1 cm³에는 비소 1 μg가 들어 있다. 증류수: ГОСТ 6709에 따라 석영 장치에서 두 번 증류한 증류수. 수산화나트륨(ГОСТ 4328), 농도 100 g/dm³ 용액. 페놀프탈레인(지시약), 에탄올 용액, 농도 1 g/dm³. 에틸 알코올(ГОСТ 18300). (수정된 판, 개정 N 2, 3). 2.3. 분석 수행 2.3.1. 인 시료 0.500–1.000 g을 용량 100 cm³의 석영 플라스크에 넣고, 희석한(1:1) 황산 5 cm³를 가한 다음 석영 덮개를 씌운 전기 가열판에서 용해한다. 용액을 2–2.5 cm³까지 증발시키고 냉각한 뒤 물 2.4 cm³를 넣어 다시 냉각시키고, 교반하면서 차갑게 한 상태에서 정제된 염산 7.8 cm³에 용해시킨다. 냉각 후 용액을 용량 75–100 cm³의 분액 깔때기로 옮기고 비커를 염산(HCl) 9 mol/dm³ 용액 2 cm³로 씻는다. 이어서 비소를 사염화탄소(CCl4) 15 cm³로 2분간 추출한다. 분리된 유기층을 다른 분액 깔때기로 옮긴다. 비소 추출을 반복하여 유기층을 첫 번째 유기층에 합친다. 합쳐진 추출물은 염산(HCl) 9 mol/dm³ 용액 10 cm³로 15–20초간 흔들어 세척한다. 세척된 추출물을 다른 분액 깔때기로 옮겨 10 cm³의 물과 2분간 흔들면 비소가 수층으로 이동한다. 수층을 용량 30–50 cm³의 석영 크루치로 옮기고 질산 3 cm³를 더한 뒤 수조에서 완전히 건조될 때까지 증발시킨다. 건조 잔류물을 수조에서 약한 가열로 2 cm³의 물에 용해시키고 이 용액을 높이 18 cm, 직경 1 cm의 색도계용 원통(마찰 마개 포함)으로 옮긴다. 크루치를 물로 씻는다. 원통 내 용액의 전체 부피는 3 cm³이어야 한다. Затем в цилиндр приливают 0,3 смраствора молибденовокислого аммония, 0,15 смраствора сернокислого гидразина (1,5 г/дм) и перемешивают. Цилиндр с испытуемым раствором погружают в стакан с кипящей водой и выдерживают 5 мин с момента закипания воды. Затем цилиндр быстро охлаждают, прибавляют 0,5 смизоамилового спирта, взбалтывают 10 с и сравнивают (сбоку) окраску отстоявшегося спиртового слоя со шкалой сравнения. Одновременно в эти же условиях проводят контрольный опыт с реактивами для внесения в результат анализа соответствующей поправки.

Количество мышьяка в колориметрируемом растворе устанавливают, сравнивая со шкалой сравнения.

(Измененная редакция, Изм. N 2, 3).

2.3.2. Приготовление шкалы сравнения

В семь цилиндров для колориметрирования высотой 18 см и диаметром 1 см помещают 0; 0,1; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8 и 1 смстандартного раствора В, что соответствует 0; 0,1; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8 и 1 мкг мышьяка доводят объем водой до 3 сми перемешивают. Приливают 0,3 смраствора молибденовокислого аммония, 0,15 смраствора сернокислого гидразина и далее анализ ведут, как указано в п. 2.3.1.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

2.4. Обработка результатов

2.4.1. Массовую долю мышьяка () в процентах вычисляют по формуле

,

где  — количество мышьяка в пробе, мкг;

 — количество мышьяка в растворе контрольного опыта, мкг;

 — масса навески индия, г.

2.4.2. За результат анализа принимают среднее арифметическое результатов трех параллельных определений.

Разность между наибольшим и наименьшим из трех результатов параллельных определений с доверительной вероятностью 0,95 не должна превышать значения допускаемого расхождения трех результатов параллельных определений, рассчитанных по формулам:

для массовой доли мышьяка от 3·10до 5·10%;

для массовой доли мышьяка от 5·10до 1·10%,

где  — среднее арифметическое результатов трех параллельных определений.

Разность между большим и меньшим из двух результатов анализа одной и той же пробы с доверительной вероятностью 0,95 не должна превышать значения допускаемого расхождения двух результатов анализа, рассчитанных по формулам:

 — для массовой доли мышьяка от 3·10до 5·10%;

 — для массовой доли мышьяка от 5·10до 1·10%,

где  — среднее арифметическое двух сопоставимых результатов анализа.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

3. ФОТОКОЛОРИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ МЫШЬЯКА

3.1. Сущность метода

Метод основан на образовании желтого мышьяково-молибденового комплекса с последующим восстановлением его сернокислым гидразином в слабокислом растворе до молибденовой сини и измерении оптической плотности окрашенного комплекса в области длин волн 660−680 нм.

3.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Фотоэлектроколориметр.

Кислота азотная по ГОСТ 4461.

Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:1 и раствор (HSO)=3 моль/дм.

Титан треххлористый.

Кислота соляная по ГОСТ 3118, плотностью 1,19 г/сми раствор (HCl)=9 моль/дм.

Углерод четыреххлористый по ГОСТ 20288.

Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490, раствор 1 г/дм.

Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765, раствор, содержащий 10 г/дмв растворе серной кислоты (HSO)=3 моль/дм.

Гидразин сернокислый по ГОСТ 5841, раствор, содержащий 1,5 г/дм, и разбавленный 1:19 (5 смраствора, содержащего 1,5 г/дмгидразина, разбавляют до 100 смводой).

Калий йодистый по ГОСТ 4232.

Стандартные растворы мышьяка.

Раствор А: 0,132 г мышьяковистого ангидрида растворяют при нагревании в 5−10 смраствора гидроксида натрия, переводят в мерную колбу вместимостью 1 дм, нейтрализуют по фенолфталеину раствором серной кислоты (HSO)=3 моль/дм, разбавляют до метки водой и перемешивают.

1 смраствора, А содержит 0,1 мг мышьяка.

Раствор Б: 10 смраствора, А помещают в мерную колбу вместимостью 100 сми доводят до метки водой.

1 смраствора Б содержит 10 мкг мышьяка.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709, дважды перегнанная в кварцевом аппарате.

Ангидрид мышьяковистый по ГОСТ 1973.

Натрия гидроксид по ГОСТ 4328, раствор, содержащий 100 г/дм.

Фенолфталеин (индикатор), спиртовой раствор, содержащий 1 г/дм.

(Измененн

ая редакция, Изм. N 2).

3.3. Проведение анализа

3.3.1. Навеску индия массой 0,200−2,000 г помещают в колбу вместимостью 100 см, растворяют в 10 смазотной кислоты, добавляют 5 смсерной кислоты, разбавленной 1:1, и выпаривают до появления густых паров. После охлаждения стенки колбы обмывают небольшим количеством воды и вновь выпаривают до появления паров серной кислоты. Охлажденный остаток растворяют в 15 смводы, прибавляют к нему по каплям раствор треххлористого титана до сиреневого цвета раствора и в избыток 0,2 см. Испытуемый раствор помещают в делительную воронку вместимостью 150 см, прибавляют к нему 45 смочищенной соляной кислоты плотностью 1,19 г/см, 20 смчетыреххлористого углерода и проводят экстракцию мышьяка в течение 2 мин. Затем экстракту дают отстояться, после чего сливают органический слой в другую делительную воронку. Экстракцию повторяют. Объединенные экстракты промывают 10 смраствора соляной кислоты (HCl)=9 моль/дм, встряхивают 15−20 с. Промытый экстракт сливают в другую делительную воронку, где встряхивают в течение 2 мин с 10 смводы. При этом мышьяк переходит в водный слой. Извлечение мышьяка 10 смводы повторяют. Объединенные водные слои сливают в коническую колбу вместимостью 100 см, прибавляют по каплям раствор марганцовокислого калия до устойчивой розовой окраски раствора. Через 3 мин прибавляют 1 смраствора молибденовокислого аммония и нагревают до кипения. Затем прибавляют по каплям раствор гидразина (1,5 г/дм) до обесцвечивания окраски марганцовокислого калия, вводят 2 смразбавленного 1:19 раствора гидразина и кипятят 2−3 мин. Раствор охлаждают и переводят в мерную колбу вместимостью 25 см, доводят до метки водой и перемешивают.

Измеряют оптическую плотность раствора на фотоэлектроколориметре, применяя светофильтр с областью светопропускания 660−680 нм, в кювете с толщиной поглощающего свет слоя 50 мм.

Раствором сравнения при измерении оптической плотности служит вода.

Одновременно в тех же условиях проводят контрольный опыт с реактивами для внесения в результат анализа соответствующей поправки.

Количество мышьяка в колориметрируемом объеме устанавливают по градуировочному графику.

(Измененная редакция, Изм. N 2, 3).

3.3.2. Построение градуировочного графика

В конические колбы вместимостью по 25 смпомещают 0; 0,25; 0,5; 1,0; 1,5 и 2,0 смстандартного раствора Б, что соответствует 0; 2,5; 5; 10; 15 и 20 мкг мышьяка, приливают до 20 смводы и по каплям раствор марганцовокислого калия до устойчивой розовой окраски раствора. Через 3 мин прибавляют 1 смраствора молибденовокислого аммония и далее анализ ведут, как указано в п. 3.3.1.

По найденным значениям оптической плотности и соответствующим им концентрациям мышьяка строят градуировочный график.

3.4. Обработка результатов

3.4.1. Массовую долю мышьяка () в процентах вычисляют по формуле

,

где - количество мышьяка, найденное по градуировочному графику, мкг, за вычетом количества мышьяка, контрольного опыта;

- масса навески индия, г.

3.4.2. За результат анализа принимают среднее арифметическое результатов трех параллельных определений.

Разность между наибольшим и наименьшим из трех результатов параллельных определений с доверительной вероятностью 0,95 не должна превышать значения допускаемого расхождения трех результатов параллельных определений, рассчитанного по формуле

,

где  — среднее арифметическое трех результатов параллельных определений.

Разность между большим и меньшим из двух результатов анализа одной и той же пробы с доверительной вероятностью 0,95 не должна превышать значения допускаемого расхожденияь двух результатов анализа, рассчитанного по формуле

,

где  — среднее арифметическое двух сопоставляемых результатов анализа.

(Измененная редакция, Изм. N 2, 3).