GOST 12697.8-77

ГОСТ 12697.8−77 알루미늄. 구리 측정 방법 (수정 N 1, 2 포함)

ГОСТ 12697.8−77

그룹 В59

국가간 표준

알루미늄

구리 함량 측정 방법

Aluminium. Methods for determination of copper

МКС 77.120.10
ОКСТУ 1709

시행일 1979−01−01

소비에트 연방 각료위원회 국가표준위원회 결정 от 27.09.77 N 2315에 따라 시행일은 01.01.79로 정함

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

대체: ГОСТ 12704–67의 2·3절 관련 사항

판(수정 N 1, 2 포함), 1985년 11월 및 1988년 5월 승인 (ИУС 2−86, 8−88).


본 표준은 알루미늄 중 구리의 분광광도법(광도법) 및 극성그래프법(폴라로그래피)에 의한 측정 방법을 규정한다.

(수정된 판, 수정 N 2).

1. 일반 요구사항

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

(수정된 판, 수정 N 1, 2).

2. 광도법에 의한 구리 측정 (구리 질량분율 0,0002–0,08% 범위)

2.1. 방법의 본질

본 방법은 구리의 다이에틸디티오포스페이트 착물을 형성시켜 사염화탄소로 추출한 다음, 생성된 착물 용액을 파장에서 420 nm 근처에서 광도 측정하는 것에 기초한다.

2.2. 기기, 시약 및 용액

광전 컬러리미터 타입 ФЭК-56М, ФЭК-60, КФК 또는 분광광도계 타입 СФ-16, СФ-26 또는 동등한 종류.

실험용 전압조정기(래토) 타입 ЛАТР-1М 또는 셀레늄 정류기, Fisher 전극 사용.

천칭: ГОСТ 24104–88*에 따른 2급 정밀도, 측량 오차 0,0002 g.
__________________
* 2002년 7월 1일부터 ГОСТ 24104–2001**가 시행됨(이하 동일).

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

증류수(중금속이 없는 것). 물은 강산성 양이온 교환수지(КУ-1, КУ-2)층을 통해 통수하여 중금속 잔류물을 제거한다(속도 50 см³/분). 먼지를 제거한 40−50 g의 양이온수지를 400 см³ 용량의 비커에 넣고 희석 염산(1:1) 80−100 см³를 붓고 30분 동안 가열한다. 산을 따라버리고 수지를 물로 여러 번 세척하여 메틸 오렌지로 중성 반응이 될 때까지 세척한다.

양이온수지를 연마된 마개가 있는 기둥(column)에 옮기고 바닥에는 유리솜 마개를 깔아둔다. 기둥은 증류수로 채우며 수지층은 항상 물로 덮여 있어야 한다. 수지가 포화된 후 흡착 성능은 염산과 물로 복원한다.

모든 시약은 이와 같이 정제한 물로 조제한다.

다이에틸디티오포스페이트 니켈 용액, 질량분율 0,04%.

염산(특급) — ГОСТ 14261–77에 따름, 희석 1:1, 농도 4 mol/dm³ 및 0,1 mol/dm³ 용액.

질산 — ГОСТ 4461–77, 희석 1:1.

과산화수소 — ГОСТ 10929–76, 질량분율 3% 용액.

사염화탄소 — ГОСТ 20288–74.

전해동(구리).

표준 구리 용액.

용액 A: 다음과 같이 조제한다: 구리 0,1 g을 5 см³ 질산에 용해한다. 용해 후 희석 염산(1:1) 10 см³를 가하고 소량이 남을 때까지 증발시킨다. 동일한 양의 염산으로 2회 더 증발시킨다.

잔류물에 희석 염산(1:1) 15 см³를 넣고 용액을 1000 см³ 용량의 메스플라스크로 옮겨 물로 눈금까지 채우고 혼합한다.

용액 A 1 см³에는 구리 0,1 mg(Cu)이 들어 있다.

용액 B: 사용 직전에 다음과 같이 조제한다: 피펫으로 용액 A 10 см³를 취하여 500 см³ 메스플라스크에 넣고 물로 눈금까지 채워 혼합한다.

용액 B 1 см³에는 구리 0,002 mg(Cu)이 들어 있다.

(수정된 판, 수정 N 2).

2.3. 분석 수행

2.3.1. 알루미늄 시료 약 1 g을 250 см³ 용량의 비커에 넣고 희석 염산(1:1) 30 см³를 가한 후 시계 접시로 덮는다. 반응이 격렬히 일어난 뒤에는 시계 접시와 비커 벽을 뜨거운 물로 씻어주고 가열하여 시료를 완전히 용해시킨다. 그런 다음 과산화수소 용액 1 см³를 가하고 용액을 증발하여 염의 습잔류물을 얻는다.

그 후 희석 염산(1:1) 2 см³와 뜨거운 물 20−30 см³를 가하고 염이 용해될 때까지 가열한다. 냉각한 용액을 100 см³ 메스플라스크로 옮겨 물로 눈금까지 채우고 혼합한다.

예상 구리 함량에 따라 피펫으로 5−50 см³의 용액을 취하여 250 см³ 분액 깔때기에 넣는다. 0,1 mol/dm³ 염산 용액으로 100 см³가 되도록 희석하고 다이에틸디티오포스페이트 니켈 용액 3 см³를 가한 다음 뷰렛으로 사염화탄소 5 см³를 가한다. 깔때기 내용을 1분간 세게 흔들어 층을 분리한 후 착색된 사염화탄소 층을 건조한 25 см³ 용량의 마개 달린 실린더에 받는다.

분액 깔때기에 다시 사염화탄소 5 см³를 넣고 추출을 반복한다. 추출액을 동일한 실린더에 모은다. 유기층을 물층과 철저히 분리하되 물이 실린더에 들어가지 않도록 주의한다. 잔류 수분을 제거하기 위해 큐벳에 채울 때는 건조한 무회분 필터를 통과시킨다.

용액의 광학밀도는 광전 컬러리미터 또는 분광광도계로 측정하며, 흡광 최대는 파장 420 nm에 해당함을 고려한다.

대조용액으로는 사염화탄소를 사용한다.

동시에 대조실험을 시행한다. 이를 위해 희석 염산(1:1) 30 см³를 증발하여 0,5 см³의 부피가 될 때까지 농축한 뒤 희석 염산(1:1) 2 см³와 물 30 см³를 가하고 가열한다. 냉각 후 용액을 100 см³ 메스플라스크로 옮겨 물로 눈금까지 채운 다음 위와 같이 분석을 진행한다.

구리 질량은 교정곡선으로부터 읽고 대조실험으로 얻은 보정을 고려한다.

2.3.2. 고순도 알루미늄 시료(두 개의 봉 형태로 제조된 것)는 희석 염산(1:1)에서 10분간 끓여 세정한다.

그런 다음 봉을 물로 씻고 105−110 °C에서 건조한 후 냉각하여 질량을 측정한다.

100−200 см³ 용량의 석영 비커에 특급 염산(4 mol/dm³) 30 см³를 넣는다. 봉은 고순도 알루미늄 또는 티타늄으로 만든 홀더에 고정하여 ЛАТР의 단자에 연결한다. 그런 다음 봉을 산이 든 비커에 담그고 ЛАТР를 회로에 연결하여 10−20 V의 전압 범위에서 15분 동안 용해시킨다. 이 시간 동안 약 1 g의 알루미늄이 용해된다. 이후 ЛАТР를 끄고 봉을 분리하여 물로 씻고 건조한 후 질량을 측정한다. 질량 차이로부터 용해된 알루미늄의 양을 구한다. 용액은 염의 습잔류물이 될 때까지 증발시키고 희석 염산(1:1) 2 см³와 뜨거운 물 30 см³를 가하여 염이 용해될 때까지 가열한다. 시험분해는 Fisher 전극을 이용한 셀레늄 정류기로 수행해도 무방하다.

냉각 후 용액을 250 см³ 분액 깔때기로 옮기고 물로 100 см³까지 희석한 다음 다이에틸디티오포스페이트 니켈 용액 3 см³를 가하고 2.3.1항에 따라 진행한다. 동시에 대조실험을 시행한다. 이를 위해 30 см³의 4 mol/dm³ 염산 용액을 0,5 см³가 되도록 증발시키고 희석 염산(1:1) 2 см³를 더한 후 위와 같이 분석을 진행한다.

2.3.3. 교정곡선 작성

200 см³ 분액 깔때기에 마이크로뷰렛으로 표준 용액 B를 각각 0; 1; 2; 4; 6; 8 см³ 취한다(이에 상응하는 구리 질량: 0; 0,002; 0,004; 0,008; 0,012; 0,016 mg).

각 깔때기에 100 см³의 0,1 mol/dm³ 염산 용액과 다이에틸디티오포스페이트 니켈 용액 3 см³, 사염화탄소 5 см³를 넣고 2.3.1항에 따라 분석을 수행한다.

대조용액은 구리를 첨가하지 않은 용액이다.

측정된 용액들의 광학밀도 값과 알려진 구리 질량을 이용하여 교정곡선을 작성한다.

2.3.1−2.3.3. (수정된 판, 수정 N 2).

2.4. 결과 처리

2.4.1. 구리의 질량분율 (х) 퍼센트는 다음 공식으로 계산한다

х = (m·V / v·M) · 100,

여기서 m — 교정곡선에서 얻은 구리의 질량, mg;

V — 전체 용액 부피, см³;

v — 취한 분액의 부피, см³;

M — 알루미늄 시료 질량, g.

2.4.2. 병행 측정 결과 간 허용 편차는 표 1의 값보다 크지 않아야 한다.

표 1

(수정된 판, 수정 N 2).

3. 폴라로그래피(극성그래프법)에 의한 구리 측정 (구리 질량분율 0,001–0,08% 범위)

3.1. 방법의 본질

본 방법은 적절히 전처리된 용액으로부터 전위 범위 −0,05 V에서 −0,4 V 사이에서 구리를 폴라로그래피로 분석하는 데 기초한다.

3.2. 기기, 시약 및 용액

교류 폴라로그래프계 타입 ПУ-1 또는 동등한 장비.

천칭: ГОСТ 24104–88에 따른 2급 정밀도, 측량 오차 0,0002 g.

기체 질소 — ГОСТ 9293–74.

알루미늄 규격 A995 — ГОСТ 11069–2001.

알루미늄 용액 28 g/dm³; 조제법: 알루미늄 14 g을 800 см³ 용량 비커에 넣고 희석 염산(1:1) 300 см³에 용해시키며 용해 촉진을 위해 금속 수은 1−2 방울을 첨가한다. 용액을 500 см³ 메스플라스크로 옮겨 물로 눈금까지 채우고 혼합한다.

브롬 — ГОСТ 4109–79.

염산성 하이드록실아민(하이드록실아민 염산염) — ГОСТ 5456–79, 신선히 조제한 질량분율 10% 용액.

질산 — ГОСТ 4461–77, 희석 1:1.

염산 — ГОСТ 3118–77, 희석 1:1.

수은 — ГОСТ 4658–73.

전해동(구리).

표준 구리 용액.

용액 A: 다음과 같이 조제한다: 구리 0,1400 g을 10 см³ 질산(1:1)에 용해하고 희석 염산 10 см³를 가한 뒤 완전히 건조될 때까지 증발시킨다. 이 과정을 한 번 더 10 см³ 염산으로 반복하여 습잔류 염을 얻는다. 잔류물을 물에 용해시켜 1000 см³ 용량의 메스플라스크로 옮기고 물로 눈금까지 채운다.

용액 A 1 см³에는 구리 0,14 mg(Cu)이 들어 있다.

용액 B: 사용 직전에 피펫으로 용액 A 50 см³를 취하여 500 см³ 메스플라스크에 넣고 물로 눈금까지 채워 혼합한다.

용액 B 1 см³에는 구리 0,014 mg(Cu)이 들어 있다.

(수정된 판, 수정 N 2).

3.3. 분석 수행

3.3.1. 알루미늄 시료 약 0,7 g을 150 см³ 용량의 비커에 넣고 희석 염산(1:1) 20 см³로 용해한다. 비커를 시계 접시로 덮고 가열하여 시료가 용해될 때까지 유지한다. 용해 후 브롬 2−3 방울을 넣고 용액을 증발하여 염의 습잔류물을 얻는다. 용기 벽과 시계 접시를 소량의 물로 씻어 다시 증발시켜 습잔류물을 얻는다.

잔류물을 10−15 см³의 뜨거운 물에 용해하고 염산성 하이드록실아민 용액 2 см³를 넣고 1−2분간 끓인다. 그런 다음 용액을 냉각하여 25 см³ 메스플라스크로 옮기고 물로 눈금까지 채운 후 혼합한다.

일부 용액을 바닥에 수은을 채운 전해셀에 넣고 질소를 5분간 통과시킨 후 전위 −0,05 V에서 −0,4 V 사이에서 장비의 적절한 감도 설정으로 구리를 폴라로그래피한다.

납과 아연은 동일한 용액에서 동시에 측정할 수 있으며, 납은 −0,35 ~ 0,8 V 구간에서, 아연은 −0,8 ~ −1,2 V 구간에서 폴라로그래프한다.

동시에 대조실험을 시행한다.

구리 질량은 교정곡선으로부터 읽고 대조실험의 보정을 반영한다.

3.3.2. 교정곡선 작성 (구리 질량분율 0,001–0,01% 범위).

150 см³ 용량 비커에 알루미늄 0,7 g에 해당하는 알루미늄 용액을 각각 25 см³ 넣고, 마이크로뷰렛으로 용액 B를 0; 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 5,0 см³ 추가한다(이에 상응하는 구리 질량: 0; 0,007; 0,014; 0,028; 0,042; 0,070 mg).

각 비커에 브롬 2−3 방울을 넣고 증발하여 습잔류물을 얻는다. 비커 벽을 물로 씻어 다시 증발한다. 그런 다음 잔류 염을 10−15 см³의 물에 가열하여 용해하고 하이드록실아민 용액 2 см³를 넣고 1−2분간 끓인 뒤 3.3.1항에 따라 분석을 수행한다.

폴라로그래프에서 얻은 값과 알려진 구리 질량을 사용하여 교정곡선을 작성한다.

모세관(캡릴러리)을 교체한 경우에는 새로운 교정곡선을 작성해야 한다.

(수정된 판, 수정 N 2).

3.3.3. 교정곡선 작성 (구리 질량분율 0,01–0,08% 범위).

150 см³ 용량 비커에 알루미늄 0,7 g에 해당하는 알루미늄 용액을 각각 25 см³ 넣고, 용액 A를 0; 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 5,0 см³ 추가한다(이에 상응하는 구리 질량: 0; 0,07; 0,14; 0,28; 0,42; 0,70 mg).

이후 분석은 3.3.2항에 따라 진행한다.

3.4. 결과 처리

3.4.1. 구리의 질량분율 (х) 퍼센트는 다음 공식으로 계산한다

х = (m / M) · 100,

여기서 m — 교정곡선에서 얻은 구리의 질량, mg;

M — 알루미늄 시료 질량, g.

3.4.2. 병행 측정 결과 간 허용 편차는 표 2의 값보다 크지 않아야 한다.

표 2

(수정된 판, 수정 N 2).