ГОСТ 12697.1-77

ГОСТ 12697.1−77 알루미늄. 바나듐의 정량법 (수정 N 1, 2, 3 포함)

ГОСТ 12697.1−77

그룹 В59

국가표준

알루미늄

바나듐의 정량법

Methods for determination of vanadium*

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* 원문 원고의 표준 명칭에는 «Aluminium»라는 단어가 없습니다. — 데이터베이스 제작자 비고.

МКС 77.120.10
ОКСТУ 1709

시행일 1979−01−01

소련 각료위원회 국가표준위원회 결의 от 27.09.77 N 2315에 따라 시행일이 1979.01.01로 정해짐

유효기간 제한은 국가지표준화·계측·인증에 관한 국제위원회 의정서 N 3−93에 따라 해제됨 (ИУС 5−6-93)

대체: ГОСТ 12697–67 (2장 일부)

판: 수정 N 1, 2, 3를 포함한 판, 1981년 11월, 1985년 11월, 1988년 5월에 승인됨 (ИУС 1−82, 2−86, 8−88).


본 표준은 알루미늄 중 바나듐을 측정하는 분광광도법을 규정한다:

— N-벤조일-N'-페닐히드록실아민을 이용한 방법 (바나듐 질량분율 0,0005% ~ 0,01% 범위);

— 포스포-텅스텐산(фосфорно-вольфрамовая кислота)을 이용한 방법 (바나듐 질량분율 0,002% ~ 0,03% 범위).

(개정판, 수정 N 1, 3).

1. 일반 요구사항

1.1. 분석방법에 대한 일반 요구사항 — ГОСТ 25086–87에 따름.

(개정판, 수정 N 2).

1.2. 고순도 알루미늄 등급 A995 및 A99의 분석을 위해 시료는 다음과 같은 봉 형태로 제조한다: 크기 5×20×130 mm 및 크기 mm, mm.

봉의 윗부분은 시료 홀더 크기에 맞게 연마한다 (도면 참조).

1.3. 알루미늄 중 성분의 질량분율은 세 번의 시료 채취로 결정한다.

1.4. 고순도 알루미늄의 성분 질량분율 결정은 각 시리즈당 2개의 평행시료씩, 총 2개 시리즈로 수행해야 한다. 분석 결과는 두 시리즈 결과의 산술평균을 채택한다.

1.2−1.4. (개정판, 수정 N 2, 3).

1.5. 해당 분석방법 표준에 명시된 계측기·재료·시약과 동등 이상의 계측학적 특성(메트롤로지 특성)을 만족하는 경우 다른 장비, 재료 및 시약의 사용을 허용한다.

1.6. ГОСТ 8.010−90*에 따라 인증된 다른 방법론의 적용을 허용하되, 해당 방법론의 계측학적 특성이 본 표준에 포함된 방법들의 특성보다 열등하지 않아야 한다.
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* 러시아 연방에서는 ГОСТ Р 8.563−96**이 시행 중임.

** 러시아 연방에서는 현재 ГОСТ Р 8.563−2009가 시행 중임. — 데이터베이스 제작자 비고.

1.7. 분석 결과의 숫자 표기는 규정된 마크 조성의 규격 자리수와 동일한 자리에서 끝나야 한다.

1.8. 고순도 알루미늄 분석에는 ГОСТ 19908–90에 따른 석영 유리 용기를 사용한다.

1.9. 시약의 보증유효기간이 경과한 경우에는 시약의 적합성을 표준 알루미늄 시료를 분석하여 분기별 최소 1회 이상 확인할 수 있다.

1.5−1.9. (추가 조항, 수정 N 3).

A. N-벤조일-N'-페닐히드록실아민을 이용한 바나듐의 분광광도법

이 방법은 황산성 용액에서 2.25 몰/дм 농도의 N-벤조일-N'-페닐히드록실아민과 오스발화된 펜타발런트(5가) 바나듐이 보라색을 띠는 착화합물을 형성하는 것에 기반한다. 이 착화합물은 용액의 산도를 염산으로 3.5 몰/дм로 조정한 후 클로로포름으로 추출된다.

티타늄의 간섭은 불화나트륨을 첨가하여 제거한다.

착색된 용액은 파장 nm에서 분광광도 측정한다.

(개정판, 수정 N 3).

2. 기기, 시약 및 용액

광전색도계(ФЭК-56М, ФЭК-60, KФК형) 또는 분광광도계(СФ-16, СФ-26형 또는 동등형).

실험실 저울 — ГОСТ 24104–88*에 따른 2급 정밀도, 저울 허용오차 0,0002 g.
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* 2002년 7월 1일부터 ГОСТ 24104–2001**가 시행됨 (이하 동일).

** 러시아 연방에서는 ГОСТ Р 53228−2008이 시행 중임. — 데이터베이스 제작자 비고.

황산 — ГОСТ 4204–77, 1:1로 희석한 것 및 4 몰/дм 용액.

염산 — ГОСТ 3118–77.

수산화나트륨 — ГОСТ 4328–77, 질량분율 5% 및 20% 용액. 폴리에틸렌 용기에 보관.

클로로포름(트리클로로메탄) — ГОСТ 20015–88.

N-벤조일-N'-페닐히드록실아민(또는 N-페닐벤조히드록심산), 클로로포름 중 0.1% 질량분율 용액.

과망간산칼륨 — ГОСТ 20490–75, 0.6% 질량분율 용액.

불화나트륨 — ГОСТ 4463–76.

바나듐(V) 오산화물(바나듐 오슬라이트).

바나듐 표준용액.

질산 — ГОСТ 4461–77, 1:1로 희석한 것.

금속 바나듐.

무수 황산나트륨 — ГОСТ 4166–76.

용액 A: 다음과 같이 제조한다: 사전에 250 °C에서 건조하고 건조기에서 냉각한 바나듐 오산화물 0.1785 g을 8 см의 50 g/дм 수산화나트륨 용액에 용해시키고, 그 용액을 10 см의 1:1 희석 황산으로 산성화한 뒤 1000 см 용량 플라스크에 옮기고 물로 눈금까지 채워 혼합한다. 또는 바나듐 0.1000 g을 20 см의 1:1 희석 질산에 용해시킨 후 1000 см 용량 플라스크에 옮겨 물로 눈금까지 채워 혼합한다.

용액 A의 1 см에는 바나듐(V) 0.1 mg이 포함되어 있다.

용액 B: 피펫으로 용액 A에서 25 см를 취해 500 см 용량 플라스크에 넣고 물로 눈금까지 채우고 혼합한다. 용액 B는 사용 직전에 조제한다.

용액 B의 1 см에는 바나듐(V) 0.005 mg이 포함되어 있다.

(개정판, 수정 N 1, 3).

3. 분석 절차

3.1. 2 g의 알루미늄 시료를 용량 400 см인 비커 또는 뚜껑이 있는 용량 250 см의 니켈 도가니에 넣고 50 см의 200 g/дм 수산화나트륨 용액을 붓고 시계를 덮는다. 격렬한 반응이 끝나면 뚜껑과 비커 벽을 물로 씻고 가열하여 시료를 용해시킨다. 냉각된 용액에 50 см의 물을 가하고, 이어서 2 g의 알루미늄을 황산성으로 전환시키고 수산화나트륨을 중화시키는 데 필요한 4 몰/дм 황산을 첨가한다(필요 양은 수산화나트륨 용액을 메틸 오렌지 존재하에서 4 몰/дм 황산 용액으로 적정하여 결정한다).

황산은 용액의 튐을 방지하도록 주의하여 첨가해야 한다. 용액을 가열하여 염을 용해시키고 냉각한 후 200 см 용량 플라스크로 옮겨 물로 눈금까지 희석한다.

분석에 사용할 분취부로는 예상 바나듐 질량분율에 따라 25−50 см를 취해 용량 200 см 분취 깔때기에 넣고 물로 50 см까지 희석한다. 17.5 см의 1:1 희석 황산을 가하고 바나듐을 5가(펜타발런트)로 산화시키기 위해 과망간산칼륨 용액을 한 방울씩 넣어 안정한 분홍색이 될 때까지 산화시킨다. 5분 후 분취 깔때기에 10 см의 N-벤조일-N'-페닐히드록실아민 용액을 넣고 이어서 32 см의 염산을 가한다. 염산은 착색 복합체를 추출하기 직전에 첨가한다. 용액을 1분간 흔든 후 상·하 상 분리가 된 뒤 클로로포름층을 건조한 50 см 계량 플라스크로 옮기되 수상(수성층)이 섞이지 않게 주의한다.

추출을 한 번 더 10 см의 클로로포름으로 반복하여 같은 계량 플라스크로 합친다. 계량 플라스크의 클로로포름층을 눈금까지 채우고 혼합한다. 투명 용액을 얻기 위해 계량 플라스크에 황산나트륨 1 g을 넣고 흔들어도 된다.

시료에서 티타늄의 질량분율이 바나듐보다 10배 이상 큰 경우(클로로포름 추출물의 갈색 색조로 식별됨)에는 바나듐을 과망간산칼륨으로 산화시키기 전에 불화나트륨 0.3 g을 첨가한다.

용액의 광학밀도(흡광도)는 광전색도계 또는 분광광도계로 측정하며, 용액의 흡수 최대는 파장 385 nm에 해당함을 고려한다.

비교용액은 클로로포름이다.

동시에 대조실험을 수행한다. 이를 위해 200 см 용량 플라스크에 시험용 용액보다 27.8 см만큼 적은 양의 4 몰/дм 황산을 넣고, 50 см의 200 g/дм 수산화나트륨 용액을 조심스럽게 붓고 물로 눈금까지 채워 혼합한다. 시험용 용액에 대응하는 분취부를 취해 200 см 분취 깔때기에 넣고 위와 같이 분석을 수행한다.

바나듐의 질량은 교정곡선으로부터 구하고, 대조실험의 보정을 고려한다.

(개정판, 수정 N 1, 3).

3.2. 교정곡선 작성

200 см 분취 깔때기에서 마이크로뷰렛으로 표준용액 B를 0, 1, 2, 4, 6, 8, 10 см씩 넣는다. 이는 각각 바나듐 0; 0.005; 0.010; 0.020; 0.030; 0.040; 0.050 mg에 해당한다.

각 분취 깔때기에 17.5 см의 1:1 희석 황산을 넣고 물로 70 см까지 채운 다음, 3.1항에 따라 분석을 수행한다.

비교용액은 바나듐이 첨가되지 않은 용액이다. 얻은 흡광도 값과 알려진 바나듐 질량을 이용하여 교정곡선을 작성한다.

(개정판, 수정 N 3).

4. 결과 처리

4.1. 바나듐의 질량분율 (W) [%]는 다음 식으로 계산한다:

,

여기서 — 교정곡선에서 구한 바나듐 질량, mg;

— 전체 용액 부피, см;

— 용액의 분취부(aliquot) 부피, см;

— 시료 시료량(시료의 질량), g.

4.2. 평행분석 결과의 허용차는 표 1에 제시된 값을 초과해서는 안 된다.

표 1

(개정판, 수정 N 1, 3).

B. 포스포-텅스텐산을 이용한 바나듐의 분광광도법

이 방법은 포스포-텅스텐산과의 황색 착화합물 형성에 기초한다. 착색된 용액은 파장 nm에서 분광광도 측정한다.

(개정판, 수정 N 3).

5. 기기, 시약 및 용액

광전색도계(ФЭК-56М, ФЭК-60, KФК형) 또는 분광광도계(СФ-16, СФ-26형 또는 동등형).

실험실 저울 — ГОСТ 24104–88 2급 정밀도, 저울 허용오차 0,0002 g.

질산 — ГОСТ 4461–77 및 1:1 희석액.

정인산(오르토인산) — ГОСТ 6552–80.

수산화나트륨 — ГОСТ 4328–77, 25% 용액.

나트륨 텅스텐산염(나트륨 볼프럼산염) — ГОСТ 18289–78, 0.5 몰/дм 용액.

바나듐 오산화물.

금속 바나듐.

바나듐 표준용액.

용액 A: 바나듐 오산화물 0.1785 g(사전 250 °C에서 건조하고 건조기에서 냉각한 것)을 물 50 см와 수산화나트륨 용액 10 см에 용해시키고, 20 см의 농질산으로 산성화한 다음 1000 см 용량 플라스크로 옮겨 물로 눈금까지 채워 혼합한다. 또는 바나듐 0.1000 g을 20 см의 1:1 희석 질산에 용해시키고 1000 см 용량 플라스크로 옮겨 물로 눈금까지 채운다.

용액 A의 1 см에는 바나듐 0.1 mg이 포함되어 있다.

용액 B: 피펫으로 용액 A에서 10 см를 취해 100 см 용량 플라스크에 넣고 물로 눈금까지 채워 혼합한다. 용액 B는 사용 직전에 조제한다.

용액 B의 1 см에는 바나듐 0.01 mg이 포함되어 있다.

섹션 5. (개정판, 수정 N 3).

6. 분석 절차

6.1. 바나듐 질량분율이 0.015% 이하인 경우에는 1 g의 시료를, 바나듐 질량분율이 0.015%를 초과하는 경우에는 0.5 g의 시료를 취해 10 см의 수산화나트륨 용액에 용량 250 см 니켈 도가니(뚜껑 있음) 또는 400 см 비커에 넣고 시계를 덮는다.

용해 후 20 см의 질산을 첨가하고 탁해짐이 사라질 때까지 가열한다. 용액을 뜨거운 물로 약 40 см 부피로 희석하고, 1.0 см의 정인산과 1.5 см의 나트륨 텅스텐산염 용액을 넣고 혼합한다. 용액을 냉각한 뒤 50 см 용량 플라스크로 옮겨 눈금까지 물로 채우고 혼합한다. 30분 후 용액의 광학밀도를 광전색도계 또는 분광광도계로 측정한다. 흡수 최대는 430 nm이다.

비교용액은 물이다. 동시 대조실험을 수행한다.

바나듐의 질량은 교정곡선으로부터 구하고 대조실험 보정을 고려한다.

(개정판, 수정 N 3).

6.2. 교정곡선 작성

250 см 용량의 여섯 개 비커에 뷰렛에서 표준용액 B를 각각 0; 2; 5; 8; 10; 15 см씩 넣는다. 이는 바나듐 0; 0.02; 0.05; 0.08; 0.10; 0.15 mg에 해당한다.

용액을 뜨거운 물로 약 40 см까지 희석한 후 6.1항에 따라 분석을 수행한다.

비교용액은 바나듐이 첨가되지 않은 용액이다. 얻은 흡광도 값과 알려진 바나듐 질량을 이용하여 교정곡선을 작성한다.

(개정판, 수정 N 3).

7. 결과 처리

7.1. 바나듐의 질량분율 (W) [%]는 다음 식으로 계산한다:

,

여기서 — 교정곡선에서 구한 바나듐 질량, mg;

— 시료의 질량, g.

(추가 조항, 수정 N 1).

7.2. 평행분석 결과의 허용 편차는 표 2에 제시된 값을 초과해서는 안 된다.

표 2

(개정판, 수정 N 1, 3).