ГОСТ 12697.12-77

ГОСТ 12697.12−77 알루미늄. 비소의 측정 방법 (수정 N 1, 2, 3, 보정 포함)

ГОСТ 12697.12−77

그룹 B59

국가간 표준

알루미늄

비소 측정 방법

Aluminium. Methods for determination of arsenic

МКС 77.120.10
ОКСТУ 1709

시행일 1979−01−01

소비에트 정부 각료위원회 국가표준위원회의 결의 27.09.77 N 2315에 따라 시행일은 01.01.79로 정해짐

유효기간 제한은 국가간 표준화·계량·인증위원회 의사록 N 3−93에 의해 해제됨 (ИУС 5−6-93)

판: 수정을 포함한 판 N 1, 2, 3, 1983년 5월, 1985년 11월, 1988년 5월에 승인됨 (ИУС 9−83, 2−86, 8−88).


보정이 추가됨, ИУС N 1, 2005년 게재

보정은 데이터베이스 제작자가 반영함

본 표준은 알루미늄 내 비소 함량을 구하기 위한 광도법(포토메트릭) 및 폴라로그래프법을 규정한다.

(개정 판, 수정 N 3).

1. 일반 요구사항

1.1. 분석 방법에 대한 일반 요구사항은 ГОСТ 12697.1−77 및 ГОСТ 25086–87를 따른다.

(개정 판, 수정 N 2, 3).

2. 광도법에 의한 비소 측정 (비소 질량분율 0,0004…0,04% 범위)

2.1. 방법의 본질

이 방법은 염산 용액에서 삼가(3가) 비소를 요오드화물로 환원하여 사염화탄소로 추출한 다음, 몰리브덴-비소 청(arsenomolybdenum blue) 형태로 착색하여 광도측정하는 데 기초한다.

2.2. 기기, 시약 및 용액

광전자 색도계형 ФЭК-56М, ФЭК-60, КФК 또는 분광광도계형 СФ-16, СФ-26 또는 동등 기기.

실험실 저울: ГОСТ 24104–88* 2급 정밀도, 달기오차 0,0002 г.
_________________
* 2002년 7월 1일부터 ГОСТ 24104–2001**가 시행됨.

** 러시아 연방에서는 ГОСТ Р 53228−2008가 시행 중. — 데이터베이스 제작자 주.

염산(특급) — ГОСТ 14261–77에 따름.

질산 — ГОСТ 4461–77, 1:1로 희석한 것.

황산 — ГОСТ 4204–77, 1:1로 희석한 것.

산 혼합액: 1:1로 희석한 황산, 1:1로 희석한 염산 및 1:1로 희석한 질산을 같은 부피비로 혼합한다.

요오드화칼륨 — ГОСТ 4232–74, 질량분율 0.1% 용액.

요오드 — ГОСТ 4159–79, 포화용액; 다음과 같이 조제: 요오드화칼륨 25 g을 물 250 см에 용해시키고 요오드 결정 20 g을 첨가한다. 용액을 하룻밤 두고 만약 모든 요오드가 용해되면 결정 요오드를 추가하여 포화용액을 만든다.

아스코르브산 — 신선히 조제한 질량분율 0,4% 용액.

암모늄몰리브데이트 — ГОСТ 3765–78, 질량분율 0,7% 용액(황산 1 몰/дм³ 용매 내).

안티모니산칼륨(타르타르산안티몬칼륨) — 신선히 조제한 질량분율 0,15% 용액.

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

사염화탄소 — ГОСТ 20288–74.

산화비소(삼산화비소).

표준 비소용액.

용액 A: 다음과 같이 조제한다: 삼산화비소 0,1320 g을 수산화나트륨 용액 5 см에 용해시키고 염산(1:1로 희석)으로 콩고지(콘고 페이퍼)에서 산성 반응이 될 때까지 산성화한다. 용액을 1000 см부피의 눈금 플라스크로 옮기고 물로 정용한 뒤 혼합한다.

용액 A의 1 см는 비소(As)를 0,1 mg 포함한다.

용액 B: 사용 직전에 다음과 같이 조제: 피펫으로 용액 A 10 см를 취하여 500 см눈금 플라스크에 넣고 물로 정용 후 혼합한다.

용액 B의 1 см는 비소(As)를 0,002 mg 포함한다.

(개정 판, 수정 N 1, 3).

2.3. 분석 수행

2.3.1. 알루미늄 시료 0,1–1,0 g(예상 비소 함량에 따라) 취하여 150–250 см용량의 비커에 넣고 소량씩 산 혼합액 40 см를 첨가한다. 격렬한 반응이 끝난 뒤 5–10 см의 1:1로 희석한 황산을 더한 후 용액을 황산 증기가 올라올 때까지 증발시킨다. 비커를 가열판에서 내리고 냉각한 뒤 벽을 소량의 물로 씻어 섞은 다음 다시 황산 증기 발생 시까지 증발시킨다.

냉각된 염류 잔류물에 교반하면서 물 20 см와 진한 염산 40 см를 넣고 끓이되 끓이지 않을 정도로 가열하여 염류를 용해시킨다. 냉각된 용액을 250 см용량의 분액깔때기로 옮기고 비커 벽을 진한 염산 20 см로 씻어 넣는다. 그 다음 1 см의 요오드화칼륨을 첨가하여 5가 비소를 3가로 환원시키고 혼합한 뒤 10분 후 사염화탄소 20 см를 넣어 분액깔때기 내용물을 1분간 세게 흔들어 비소를 추출한다.

층이 분리되면 유기층을 두 번째 분액깔때기로 옮긴다. 첫 번째 깔때기에는 다시 사염화탄소 20 см를 넣고 재추출한다.

유기층들을 두 번째 분액깔때기에 모아 삼가 비소를 물 20 см로 재추출하여 1분간 흔든다.

층이 분리되면 유기층을 조심스럽게 버리고 수층을 50 см눈금 플라스크로 옮긴다.

삼가 비소를 5가로 산화시키기 위해 교반하면서 요오드 용액을 한 방울씩 넣어 요오드 색이 사라지지 않을 때까지 첨가한다. 5분 후 과량의 요오드는 아스코르브산을 한 방울씩 넣어 교반하면서 무색이 될 때까지 환원한다. 그 다음 암모늄몰리브데이트 용액 10 см와 아스코르브산 용액 5 см, 안티모니산칼륨 용액 1 см를 넣고 물로 눈금까지 맞춘 뒤 혼합한다.

40분 후 광전자 색도계 또는 분광광도계로 용액의 광학적 밀도(흡광도)를 측정한다. 흡수 최대는 파장 800 nm에 해당한다.

동시에 검정(대조) 실험을 실시한다.

비소의 질량은 검정실험에 대한 보정을 고려하여 교정곡선으로부터 구한다.

(개정 판, 수정 N 3).

2.3.2. 교정곡선 작성

2.3.2.1. 50 см용량의 눈금 플라스크에 마이크로뷰레트로부터 표준 비소 용액(용액 B) 0; 2; 5; 10; 15; 20 см를 추가한다(각각 0; 0,004; 0,010; 0,020; 0,030; 0,040 mg 비소에 해당). 교반하면서 요오드 용액을 한 방울씩 넣어 요오드 색이 사라지지 않을 때까지 한다. 5분 후 과량의 요오드는 아스코르브산을 한 방울씩 넣어 교반하면서 무색이 될 때까지 환원한다. 그 다음 암모늄몰리브데이트 용액 10 см와 아스코르브산 용액 5 см 및 안티모니산칼륨 용액 1 см를 첨가하고 분석을 2.3.1항에 따라 진행한다.

비교용 용액은 비소가 첨가되지 않은 용액이다. 얻은 용액들의 흡광도 값과 알려진 비소 질량으로부터 교정곡선을 작성한다.

(개정 판, 수정 N 1, 3).

2.3.2.2. (삭제, 수정 N 1).

2.4. 결과 처리

2.4.1. 비소의 질량분율 (X) (%)는 다음 식으로 계산한다

여기서 — 교정곡선으로부터 구한 비소의 질량, mg;

— 알루미늄 시료 질량, g.

2.4.2. 병행 측정 결과의 허용 편차는 표 1에 제시된 값을 초과해서는 안된다.

표 1

(개정 판, 수정 N 3).

3. 폴라로그래프법에 의한 비소 측정 (비소 질량분율 0,0004…0,04% 범위)

3.1. 방법의 본질

이 방법은 적절히 전처리한 용액에서 3가 비소를 폴라로그래프(전류-전압 곡선)하여 전압 범위 −0.7…−1.1 V에서 측정하는 것에 기초한다.

3.2. 기기, 시약 및 용액

교류 폴라로그래프형 장치 ПУ-1 또는 동등한 장비.

황산 — ГОСТ 4204–77, 1:2로 희석한 것 및 3.5 몰/дм용액.

질산 — ГОСТ 4461–77, 1:1로 희석한 것.

염산(특급) — ГОСТ 14261–77, 1:1로 희석한 것.

산 혼합액: 1:2로 희석한 황산, 1:1로 희석한 염산 및 1:1로 희석한 질산을 같은 부피비로 혼합하여 준비한다.

요오드화칼륨 — ГОСТ 4232–74, 1 g/см 용액; 조제: 요오드화칼륨 100 g을 물 100 см에 용해시키고 암갈색 유리병에 보관한다.

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

아스코르브산 — 신선히 조제한 질량분율 0,5% 용액.

사염화탄소 — ГОСТ 20288–74.

철암모늄황산염(철암모늄백반) — 기술문서(НТД)에 따름, 철의 질량분율 5% 용액; 신선히 재결정한 철암모늄황산염 86,3 g을 취해 물에 용해한 후 200 см눈금 플라스크로 옮겨 눈금까지 물을 채우고 혼합한다.

수은 — ГОСТ 4658–73.

산화비소(삼산화비소).

표준 비소용액.

용액 A: 삼산화비소 0,1320 g을 수산화나트륨 용액 5 см에 용해시키고 콩고지 상의 반응으로 염산(1:1)으로 산성화한다. 1000 см눈금 플라스크로 옮겨 물로 정용하고 혼합한다.

용액 A의 1 см는 비소 0,1 mg을 포함한다.

용액 B: 사용 직전에 용액 A 50 см를 취해 500 см눈금 플라스크에 넣고 물로 정용 후 혼합한다.

용액 B의 1 см는 비소 0,01 mg을 포함한다.

(개정 판, 수정 N 1, 3).

3.3. 분석 수행

3.3.1. 알루미늄 시료 0,1–0,5 g(예상 비소 함량에 따라)를 취해 250 см원추 플라스크에 넣고 산 혼합액 30 см를 가하고 시계유리로 덮는다.

격렬한 반응이 끝난 후 시계유리를 물로 씻어내고 금속이 용해될 때까지 가열한 다음 황산 증기가 발생할 때까지 증발시킨다. 냉각 후 벽을 소량의 물로 씻어 다시 황산 증기가 발생할 때까지 증발시킨다. 그 다음 잔류 염류를 물 20 см에 용해시키고 진한 염산 60 см를 더한다. 용액을 250 см분액깔때기로 옮기고 요오드화칼륨 용액 2 см를 첨가한다. 혼합한 뒤 약 10분간 둔다. 그 다음 사염화탄소 15 см를 넣고 1분간 조심히 흔들어 비소를 추출한다.

층이 분리되면 사염화탄소층을 같은 용량의 다른 분액깔때기로 옮긴다. 첫 번째 깔때기의 수층에는 사염화탄소 10 см를 추가하여 비소를 재추출하고 1분간 흔든다. 층 분리 후 두 번째 깔때기에 있는 첫 번째 사염화탄소층과 합친다. 수층은 버린다.

합쳐진 사염화탄소 추출물에 아스코르브산 용액 10 см를 넣고 2분간 흔들어 비소를 재추출한다. 층이 분리되면 사염화탄소층을 버리고 비소를 포함한 수층을 25 см비커에 옮긴다. 요오드화칼륨 용액 0,15 см와 교반을 한다. 그 다음 3.5 몰/дм황산 용액 0,15 см와 철암모늄황산염 용액 0,8 см를 첨가한다. 혼합한 뒤 10분간 둔다. 요오드화칼륨, 황산 및 철암모늄황산염의 첨가는 이전 용액의 폴라로그래프 측정이 끝난 후 차례로 수행해야 한다.

일부 용액을 저수은을 가진 폴라로그래프 셀에 옮겨 ППТ-1형 교류 폴라로그래프 기기에서 전압 −0.7…−1.1 V 범위에서 측정한다(기기 감도에 맞춤).

비소의 피크는 −0.9 V에서 나타난다. 동시에 대조 실험을 실시한다.

비소의 질량은 대조 실험 보정을 고려하여 교정곡선으로부터 구한다.

3.3.2. 교정곡선 작성.

50 см용량의 비커에 물 20 см를 넣고 표준 용액 B를 차례로 0; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5 см씩 첨가한다(각각 0,005; 0,010; 0,015; 0,020; 0,025 mg 비소에 해당). 용액들을 분액깔때기로 옮기고 진한 염산 60 см, 요오드화칼륨 용액 2 см를 넣고 3.3.1항에 기재된 방법에 따라 분석을 진행한다.

폴라로그래프 결과와 알려진 비소 질량을 이용해 교정곡선을 작성한다.

모세관(캡실러리)을 교체한 경우 새로운 교정곡선을 작성해야 한다.

3.3.1, 3.3.2. (개정 판, 수정 N 3).

3.4. 결과 처리

3.4.1. 비소의 질량분율 (X) (%)는 다음 식으로 계산한다

여기서 — 교정곡선으로부터 구한 비소의 질량, mg;

— 알루미늄 시료 질량, g.

3.4.2. 병행 측정 결과의 허용 편차는 표 1에 제시된 값을 초과해서는 안된다.

(개정 판, 수정 N 3).