ГОСТ 12697.10-77
ГОСТ 12697.10−77 알루미늄. 티타늄 정량법 (수정 N 1, 2, 3 포함)
ГОСТ 12697.10−77
그룹 В59
국가간 표준
알루미늄
티타늄 정량법
Aluminium. Method for determination of titanium
МКС 77.120.10
ОКСТУ 1709
시행일 1979−01−01
소비에트 연방 각료위원회 국가표준위원회 결정
유효기간 제한은 국가간 표준화·계량·인증 위원회 프로토콜 N 3−93에 따라 해제됨 (ИУС 5−6-93)
대체:
판: 수정 N 1, 2, 3을 포함하여 1980년 12월, 1985년 11월, 1988년 5월에 승인됨 (ИУС 3−81, 2−86, 8−88).
본 표준은 알루미늄 중 티타늄의 분광광도법(질량분율 0.0003%에서 0.2% 범위)을 규정한다.
방법의 원리는 디안틴피릴메탄과의 착색 착물을 형성시키는 것에 기반한다. 삼가철(Fe3+)은 아스코르빈산으로 환원한다.
착색 용액은 흡광 최대가 385 нм인 파장에서 분광측정한다.
(수정된 본문, 수정 N 1, 3).
1. 일반 요구사항
1.1. 분석 방법의 일반적 요구사항은
(수정된 본문, 수정 N 2, 3).
2. 장비, 시약 및 용액
광전색도계 형식 ФЭК-56М, ФЭК-60, КФК 또는 분광광도계 형식 СФ-16, СФ-26 또는 동등 기기.
실험실 저울:
___________________
* 2002년 7월 1일부터
** 러시아 연방에서는 ГОСТ Р 53228−2008가 적용됨. — 데이터베이스 제작자 주.
기술용 실험실 저울 VLT-200, 4급 정밀도, 눈금 0,01 g 또는 동등형.
가열로(뮤펠) 및 온도조절장치로 최대 1000 °C 가열 가능.
염산 —
황산 —
질산 —
티타늄을 포함하지 않는 철(카르보닐법으로 제조한 것).
염화철 용액(질량분율 0.1%): 다음과 같이 제조 — 철 0.5 g을 염산에 용해시키고 가열하면서 소량의 질산으로 산화시킨 다음 물로 500 см³까지 희석.
디안틴피릴메탄, 질량분율 5%의 용액을 1 몰/дм³ 염산 용액에 제조. 용해를 촉진하거나 결정성 침전이 발생할 경우 40−50 °C로 가열한다. 용액 안정화를 위해 3−5 g의 아스코르빈산을 첨가하고 암색 용기에 보관.
아스코르빈산, 신선히 조제한 2% 용액.
수산화나트륨(NaOH) —
황산구리(구리 황산염) —
중함염 칼륨(칼륨 피로황산염) —
이산화티타늄(티탄산화물, TiO2).
표준 티타늄 용액.
용액 A: 다음과 같이 제조한다 — 900 °C에서 소성한 이산화티타늄 0.1670 g을 칼륨 피로황산염의 20배량과 함께 백금 도가니에서 용융하여 투명한 융체를 얻는다. 융체를 가열하면서 1:1로 희석한 황산 100 см³로 가용화하고 냉각 후 1000 см³ 용량의 눈금 플라스크로 옮긴다. 이어서 1:1 희석 황산 100 см³을 더하고 물로 눈금까지 채운 후 혼합한다. 또는 티타늄 0.1 g을 1:4 황산 용액 20 см³에 용해시키고 용해 후 농질산을 방울로 첨가하여 산화시킨 다음 용액을 황산 무수증기까지 증발시킨다. 그 후 물에 용해하고 1:1 황산 용액 100 см³을 첨가하여 1000 см³ 눈금 플라스크(1:1 황산 용액 100 см³ 포함)로 옮기고 혼합한다.
용액 A의 1 см³에는 티타늄(Ti) 0.1 mg이 함유되어 있다.
용액 B: 사용 직전에 다음과 같이 제조한다 — 피펫으로 용액 A 50 см³를 취해 500 см³ 눈금 플라스크에 넣고 1:6으로 희석한 황산으로 눈금까지 채우고 혼합한다.
용액 B의 1 см³에는 티타늄(Ti) 0.01 mg이 함유되어 있다.
불산(플루오르화수소산) —
염화니켈 —
금속 티타늄.
제2부. (수정된 본문, 수정 N 1, 3).
3. 분석 절차
3.1. 시료 약 2 g의 알루미늄을 400 см³ 용량 비커에 넣고 50 см³의 1:1로 희석한 염산을 가하고 시계유리로 덮는다. 격렬한 반응이 끝나면 시계유리와 비커 벽을 뜨거운 물로 씻어 용해될 때까지 가열한다. 알루미늄의 용해가 느릴 경우 비커에 1 см³의 염화니켈 용액을 첨가한다.
냉각 후 비커 내용을 100 см³ 용량의 눈금 플라스크로 옮기는데, 이 플라스크에는 20 см³의 1:1 희석 황산 용액이 들어 있다. 물로 눈금까지 채우고 잘 섞는다.
용액이 완전히 투명하지 않을 경우 1:1 희석 황산 4 см³이 들어 있는 비커로 여과지(«푸른 띠» 필터)를 통해 여과하고 필터와 비커를 뜨거운 물로 여러 번 세척한다.
여과지에 남은 침전물은 백금 도가니에 넣어 건조, 소실(회화)시키고 1000 °C에서 소성한다. 냉각 후 잔류물에 1:1 희석 황산 2 см³, 불산 3−5 см³ 및 농질산 3−4 방울을 가하고 증발시켜 소성한 뒤 잔류물을 0.5−1 g의 칼륨 피로황산염과 함께 800 °C에서 용융하여 투명한 융체를 얻는다. 냉각 후 융체를 가열하면서 1:6 희석 황산 5 см³로 가용화한다. 도가니 내용을 여과액에 옮기고 소량의 물로 세척한 뒤 여과액을 30−40 см³로 농축한다.
냉각된 용액을 100 см³ 눈금 플라스크에 옮기는데, 이 플라스크에는 15 см³의 1:1 희석 황산 용액이 들어 있다. 물로 눈금까지 채우고 혼합한다.
예상 티타늄 질량분율에 따라 피펫으로 5−50 см³의 용액을 취해 100 см³ 용량의 눈금 플라스크에 넣고 물로 50 см³까지 희석한다. 섞으면서 15 см³의 1:1 희석 황산, 5 см³의 아스코르빈산 용액, 황산구리 용액 2방울을 가하고 5분 후에 디안틴피릴메탄 용액 10 см³를 첨가한다. 물로 눈금까지 채우고 섞는다. 1시간 후 광전색도계 또는 분광광도계로 용액의 광학밀도를 측정한다. 용액의 흡수 최대는 파장 385 нм에 대응한다.
비교용 용액은 물을 사용한다.
동시에 대조실험을 수행한다.
대조실험: 50 см³의 1:1 희석 염산을 비커에 넣고 5−10 см³가 될 때까지 증발시킨 후 물로 희석하여 100 см³ 눈금 플라스크에 옮기고 물로 눈금까지 채운다.
그 용액에서 시료와 동일한 분량의 알리쿼트를 취해 100 см³ 용량의 눈금 플라스크에 넣고 위와 같이 분석을 수행한다.
티타늄 질량은 보정된 대조실험 값을 고려하여 교정곡선(그래프 1)으로부터 산출한다.
(수정된 본문, 수정 N 1, 3).
3.2. 고순도 알루미늄의 티타늄 결정: 알루미늄 시료 약 3 g을 400 см³ 비커에 넣고 시계유리로 덮은 후 20% 질량분율 수산화나트륨 용액 50 см³를 가한다.
격렬한 반응이 끝나면 시계유리와 비커 벽을 뜨거운 물로 씻고 용해될 때까지 가열한다. 이어서 뜨거운 물 100 см³, 염화철 용액 3 см³을 넣고 섞은 후 침전물이 응집될 때까지 가열한다. 뜨거운 용액을 «흰 띠» 필터로 여과하고 침전물을 2% 수산화나트륨 용액(뜨거운 상태)으로 세 번 씻고 물로 2−3회 씻는다. 그런 다음 여과지의 침전물을 100 см³ 비커로 물로 씻어 모으고, 필터를 1:4로 희석한 황산 10 см³로 세척하여 용액을 침전물이 있는 비커에 모으며 필터를 2−3회 뜨거운 물로 씻는다. 그 후 질산 10방울을 첨가하고 황산 증기(무수황산)가 나타날 때까지 증발시킨다. 비커의 잔류물이 황색을 띠면 질산을 방울씩 더해 탈색시킨 뒤 벽을 물로 씻고 다시 황산 증기까지 증발시킨다.
냉각 후 잔류물에 1:6 희석 황산 5 см³를 가하고 녹일 때까지 가열한다. 냉각 후 용액을 25 см³ 용량의 눈금 플라스크로 옮기고 아스코르빈산 용액 3 см³, 황산구리 용액 2방울을 넣고 5분 후 디안틴피릴메탄 용액 5 см³를 첨가한다. 1:6 희석 황산으로 눈금까지 채우고 혼합한다. 광학밀도 측정은 3.1항과 동일하게 수행한다.
동시에 대조실험을 수행한다.
티타늄 질량은 대조실험 보정을 고려하여 교정곡선(그래프 2)으로부터 산출한다.
(수정된 본문, 수정 N 3).
3.3. 교정곡선 작성
3.3.1. 그래프 1
용량 100 см³의 눈금 플라스크에 미세뷰렛으로 용액 B를 다음량 주입: 0; 1; 2; 4; 6; 8; 10; 15; 20 см³(이는 각각 0; 0.010; 0.020; 0.040; 0.060; 0.080; 0.100; 0.150; 0.200 mg Ti에 해당). 각 플라스크에 1:1 희석 염산 2 см³를 가하고 물로 50 см³까지 희석한 뒤 3.1항에 따라 분석을 수행한다.
비교용 용액은 티타늄을 첨가하지 않은 용액이다. 얻어진 광학밀도 값과 알려진 티타늄 질량으로 교정곡선(그래프 1)을 작성한다.
(수정된 본문, 수정 N 1, 3).
3.3.2. 그래프 2
용량 25 см³의 눈금 플라스크에 미세뷰렛으로 용액 B를 다음량 주입: 0; 0.5; 1; 2; 3; 4; 5 см³(이는 각각 0; 0.005; 0.010; 0.020; 0.030; 0.040; 0.050 mg Ti에 해당). 각 플라스크에 1:6 희석 황산 10 см³를 가하고 3.2항에 따라 분석을 수행한다.
비교용 용액은 티타늄을 첨가하지 않은 용액이다. 얻어진 광학밀도 값과 알려진 티타늄 질량으로 교정곡선(그래프 2)을 작성한다.
(수정된 본문, 수정 N 3).
4. 결과 처리
4.1. 티타늄의 질량분율(w, %)은 다음 식으로 계산한다.
(식 원문 동일하게 표기)
________________
* 식은 원본에 따름. — 데이터베이스 제작자 주.
여기서 m — 교정곡선으로부터 구한 티타늄 질량, mg;
V — 전체 용액 부피, см³;
v — 알리쿼트 용액 부피, см³;
m0 — 시료 알루미늄의 질량, g.
4.2. 병렬 측정 결과의 허용 편차는 아래 표에 주어진 값을 초과해서는 안 된다.
| 티타늄 질량분율, % |
허용 편차, % | |
| 수렴성(상대) |
재현성(상대) | |
| 0.0003에서 0.005 이하 |
30 |
45 |
| 초과 0.005 «0.05 « |
20 |
30 |
| » 0.05 «0.1 « |
10 |
15 |
| » 0.1 «0.2 « |
5 |
10 |
(수정된 본문, 수정 N 1, 3).
