ГОСТ 12697.3-77

ГОСТ 12697.3−77 알루미늄. 망간의 정량법 (수정 N 1, 2, 3, 4, 보정 포함)

ГОСТ 12697.3−77

그룹 B59

국가간 표준

알루미늄

망간의 정량법

Aluminium. Methods for determination of manganese

МКС 77.120.10
ОКСТУ 1709

시행일 1979−01−01

소련 국가표준위원회 결정 1977.09.27 N 2315에 따라 시행일은 1979.01.01로 정해짐

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

대체: ГОСТ 12699–67의 2장 부분

개정판(수정 N 1, 2, 3, 4, 1981년 11월, 1985년 11월, 1987년 5월, 1988년 5월 승인) (ИУС 1−82, 2−86, 8−87, 8−88).


보정(Поправка) 게재: ИУС N 1, 2005년

데이터베이스 제작자가 보정을 반영함

본 규격은 알루미늄 중의 망간을 다음 방법으로 정하는 절차를 규정한다: 질량분 0,001~0,015% 범위에서는 광도법(포토메트릭)으로, 질량분 0,005~0,015% 범위에서는 원자흡수법으로.

(개정판, 수정 N 3, 4).

1. 일반 요구사항

1.1. 분석 방법에 대한 일반 요구사항 — ГОСТ 12697.1−77 및 ГОСТ 25086–87에 따름.

(개정판, 수정 N 4).

A. 광도법(포토메트릭)

방법의 원리는 산성 용액에서 망간을 칼륨 또는 나트륨 퍼리오데이트(periodate)에 의해 7가(세미발런트) 상태로 산화시키고, 망간산(Mn산)의 착색을 광도로 측정하는 것이다. 측정 파장은 528 нм이다.

(개정판, 수정 N 3).

2. 기기, 시약 및 용액

광전자색도계 유형 ФЭК-56М, ФЭК-60, КФК 또는 분광광도계 유형 СФ-16, СФ-26 또는 동등 기기.

실험실 저울: ГОСТ 24104–88*에 따른 2등급 정밀도, 달기 오차 0,0002 г.
________________
* 2002년 7월 1일부터 ГОСТ 24104–2001**가 시행됨.

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

황산(농축 및 1:1 희석) — ГОСТ 4204–77.

질산 — ГОСТ 4461–77.

인산(정인산) — ГОСТ 6552–80, 1:1로 희석.

과산화수소 — ГОСТ 10929–76.

수산화나트륨 — ГОСТ 4328–77, 질량분 20% 용액은 폴리에틸렌 용기에 보관.

산 혼합액: 다음과 같이 제조한다: 525 см³ 물에 교반하면서 농축 황산 100 см³와 농축 질산 250 см³를 가한다.

요오드산칼륨(퍼리오데이트) 또는 요오드산나트륨, 신선히 조제한 5% 질량분 용액.

5 g의 퍼리오데이트(칼륨 또는 나트륨)를 가열하면서 물에 용해시키고 20 см³ 질산을 첨가한 뒤 수성으로 100 см³가 되도록 희석한다.

환원제 없는 물: 다음과 같이 준비한다 — 증류수 1000 см³에 5 см³(1:1로 희석한) 황산을 더하고 끓인 다음, 요오드산칼륨 또는 요오드산나트륨 결정 몇 개를 넣고 10분간 끓인다.

과망간산칼륨 — ГОСТ 20490–75.

표준 망간 용액.

아황산나트륨(황산나트륨 환원제).

아질산나트륨 — ГОСТ 4197–74, 20 g/dm³ 용액.

금속 망간(망간 메탈), 다음과 같이 사전 정제: 몇 g의 금속을 250 см³ 용량 비커에 넣고 약 80 см³ 1:1 희석 황산과 100 см³ 물을 가해 혼합한 후 몇 분 뒤 용액을 따라낸다.

금속을 물로 두 번 세척한 다음 아세톤으로 헹구고 100 °C 건조기에서 2분간 건조한 후 건조기 내에서 냉각.

용액 A(표준): 다음과 같이 준비 — 0,2877 g 과망간산칼륨을 물에 용해시키고 20 см³ 1:1 희석 황산을 가해 가열, 과산화수소 용액을 방울로 또는 아황산나트륨 결정 몇 개를 넣어 탈색시킨 다음 용액을 증발시켜 황산 증기가 올라올 때까지 가열한다. 잔류물을 식히고 물에 용해하여 1000 см³ 눈금 플라스크로 옮기고 물로 정용해 잘 혼합한다. 또는 0,1000 g 망간을 600 см³ 비커에 올려놓고 시계유리로 덮은 상태에서 20 см³ 농축 황산과 100 см³ 물을 첨가하여 녹인 후 몇 분간 끓이고 냉각한 다음 1000 см³ 눈금 플라스크로 옮겨 물로 정용해 혼합한다.

용액 A의 1 см³에는 0,1 mg의 망간(Mn)이 포함된다.

용액 B: 사용 직전에 준비 — 피펫으로 용액 A에서 50 см³를 취해 500 см³ 눈금 플라스크에 옮기고 물로 눈금까지 채우고 혼합한다.

용액 B의 1 см³에는 0,01 mg의 망간(Mn)이 포함된다.

망간 금속(절삭 형태).

아세톤 — ГОСТ 2603–79.

(개정판, 수정 N 1, 3, 4).

3. 분석 실행

3.1. 알루미늄 1 g의 시료를 250 см³ 콘플라스크에 넣고 수산화나트륨 용액 20 см³를 가한다. 반응이 격렬히 끝난 후 플라스크 벽을 물로 헹구고 가열하여 시료가 용해되게 한다. 식힌 용액에 물 30 см³를 넣고 교반하면서 산 혼합액 40 см³를 천천히 더한다. 플라스크 벽을 물로 헹구고 수산화알루미늄이 완전히 용해되어 투명한 용액을 얻을 때까지 가열한다. 뜨거운 용액에 인산(정인산) 3 см³를 가하고 끓인 다음 칼륨 또는 나트륨 퍼리오데이트 용액 10 см³를 가하고 5분간 끓여 분홍색이 나타나게 하고, 이어 끓는 상태에 가깝게 온도를 유지하면서 용액 부피가 약 50 см³가 되도록 30분간 방치한다.

착색된 용액을 환원제가 없는 물로 잘 씻은 50 см³ 눈금 플라스크로 옮기고 동일한 물로 눈금까지 희석한다. 비교용액은 물을 사용한다. 시험 용액의 광학 밀도는 광전자색도계 또는 분광광도계로 측정하며, 흡수 최대는 파장 528 nm에 해당함을 고려한다. 착색된 이온이 존재하는 경우, 광학 밀도 측정 후 아질산나트륨 용액 두 방울로 망간산을 환원·파괴시키고 광학 밀도를 다시 측정한다. 두 번의 측정값의 차이는 시료 중 실제 망간량에 해당하는 광학 밀도이다.

동시에 대조 실험을 수행한다. 이를 위해 산 혼합액 15 см³를 완전히 증발시킨다. 잔류물에 소량의 뜨거운 물을 가하고 산 혼합액 25 см³를 넣고 가열한다. 그 다음 수산화나트륨 용액 20 см³, 인산 3 см³를 가하고 앞서 기술한대로 분석을 진행한다.

망간의 질량은 눈금곡선에 따라 결정하되 대조 실험에 대한 보정을 고려한다.

(개정판, 수정 N 1, 3, 4).

3.2. 눈금곡선 작성

250 см³ 콘플라스크에 마이크로뷰렛으로 용액 B를 0; 1; 2; 4; 6; 8; 10; 12; 15; 18 см³씩 가한다. 이는 각각 0; 0,01; 0,02; 0,04; 0,06; 0,08; 0,10; 0,12; 0,15; 0,18 mg의 망간에 해당한다. 각 플라스크에 산 혼합액 20 см³, 인산 3 см³를 가하고 3.1항에 기술된 바와 같이 진행한다. 비교용액은 망간을 첨가하지 않은 용액이다.

얻은 용액들의 광학 밀도 값과 알려진 망간 질량을 이용하여 눈금곡선을 작성한다.

(개정판, 수정 N 1, 4).

4. 결과 처리

4.1. 망간의 질량분(%)은 다음 식으로 계산한다

,

여기서 — 눈금곡선으로부터 구한 시료 용액 중 망간의 질량, mg;

— 눈금곡선으로부터 구한 대조 실험 용액 중 망간의 질량, mg;

— 시료 채취 질량, g.

(개정판, 수정 N 3).

4.2. 병행 측정 결과의 허용 편차는 표에 주어진 값을 초과하지 않아야 한다.

(개정판, 수정 N 3, 4).

B. 원자흡수법

방법의 원리는 과산화수소 존재하에서 염산에 시료를 용해시키고, 아세틸렌-공기 불꽃에서 파장 279.5 nm에서 망간의 원자흡광을 측정하는 것이다.

5. 기기, 시약 및 용액

망간용 광원 포함 원자흡수 분광광도계 및 부속기기.

기술용 아세틸렌 — ГОСТ 5457–75.

염산, 1:1 희석 — ГОСТ 3118–77.

황산, 1:1 희석 — ГОСТ 4204–77.

아황산나트륨 — 규정 문서(ND)에 따름.

과산화수소 — ГОСТ 10929–76.

아세톤 — ГОСТ 2603–79.

염화니켈(2가, NiCl2·6H2O) — ГОСТ 4038–79, 2 g/dm³ 용액.

망간 함량이 0,001% 이하인 알루미늄 절삭(칩). 필요시 사용 전에 아세톤으로 세척하고 100 °C에서 2~3분 건조한 뒤 건조기 내에서 냉각.

알루미늄 용액 20 g/dm³: 10 g의 알루미늄을 600 см³ 비커에 넣고 염산 용액 300 см³를 가해 가열 용해시키며 니켈(II) 염 용액 1 см³를 첨가한다. 용액을 식힌 뒤 500 см³ 눈금 플라스크로 옮기고 물로 눈금까지 채워 혼합한다.

망간 금속(절삭 형태).

금속 표면에 산화막이 있으면 2장에 기술된 방법으로 정제한다.

과망간산칼륨 — ГОСТ 20490–75.

표준 망간 용액.

용액 A — 2장 참조.

용액 B: 용액 A 250 см³를 500 см³ 눈금 플라스크로 옮겨 물로 눈금까지 채워 혼합한다. 사용 직전에 준비.

용액 B의 1 см³에는 0,05 mg의 망간이 포함된다.

6. 분석 실행

6.1. 시료 1,0 g을 250 см³ 비커에 넣고 염산 용액 30 см³를 가한다. 용해를 촉진하기 위해 필요시 니켈(II) 용액 0,5 см³를 추가한다. 비커를 시계유리로 덮는다. 격렬한 반응이 멈춘 후 용액을 조심스럽게 가열하고 과산화수소 용액을 몇 방울 추가하여 완전히 용해시킨다. 과잉 과산화수소는 끓여 제거하고, 시계유리와 비커 벽을 뜨거운 물로 헹군다.

필요시 용액을 증발시켜 농축한 뒤 냉각하고 100 см³ 눈금 플라스크로 옮겨 물로 눈금까지 채워 혼합한다.

대조 실험용 용액은 6.1항에 따라 준비하되 시료 대신 망간 함량이 0,001% 이하인 알루미늄을 사용한다.

시료 용액, 대조용 용액 및 눈금곡선 작성용 용액들의 망간 원자흡수도를 파장 279,5 nm, 아세틸렌-공기 불꽃에서 측정한다. 시료와 대조용 용액의 망간 농도는 눈금곡선으로부터 결정한다.

6.2. 눈금곡선 작성: 100 см³ 용량의 눈금 플라스크 5개에 각각 50 см³의 알루미늄 용액을 취하고, 그중 4개 플라스크에 표준 용액 B를 각각 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 см³씩 가한다(각각 0,05; 0,10; 0,15; 0,20 mg의 망간에 해당).

플라스크의 용액을 물로 눈금까지 채우고 혼합한 뒤 6.1항에 따라 망간의 원자흡수도를 측정한다.

표준 용액을 포함한 용액들의 흡수도에서 표준을 포함하지 않은 용액의 흡수도를 빼고, 얻은 흡수도 값과 해당 망간 질량에 따라 눈금곡선을 작성한다.

7. 결과 처리

7.1. 망간의 질량분(%)은 다음 식으로 계산한다

,

여기서 — 눈금곡선으로부터 구한 시료 용액 중 망간의 질량, mg;

— 눈금곡선으로부터 구한 대조 실험 용액 중 망간의 질량, mg;

— 시료 채취 질량, g.

7.2. 병행 측정 결과의 편차는 표에 제시된 값을 초과해서는 안 된다.

부록 B. (추가 삽입, 수정 N 3).