ГОСТ 1293.4-83
ГОСТ 1293.4−83 납-안티모니 합금. 비소(Arsenic) 검출 방법 (변경 N 1, 2 포함)
ГОСТ 1293.4−83*
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* 표준 명칭.
수정 판본, 변경 N 2.
그룹 B59
납-안티모니 합금
비소 측정 방법
납-안티모니 합금. 비소 정량 방법
ОКСТУ 1709*
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* 수정 판본, 변경 N 1.
유효기간: 01.07.83부터
~ 01.07.88*
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* 유효기간 제한은 국가간 표준화·계량·인증위원회 의사록 N 7−95에 따라 해제됨(ИУС N 11, 1995). — 데이터베이스 제작자 주.
개발: 소비에트 연방 비철금속공업부
집필자
제출: 소비에트 연방 비철금속공업부
위원회 위원
승인 및 시행: 소비에트 연방 국가표준위원회(Постановление) 1983년 2월 8일 N 704
대체:
변경사항: 변경 N 1 — 국가표준위원회 결의
변경 N 1, 2는 데이터베이스 제작자가 ИУС N 2, 1988 및 ИУС N 7, 2001의 본문에 따라 반영함.
본 표준은 납-안티모니 합금에서 비소의 질량분율이 0,001~0,1%인 경우 포토메트릭(분광광도법)법을, 질량분율이 0,1~1%인 경우 적정법(티트리메트릭)을 규정한다.
(수정 판본, 변경 N 2).
1. 일반 요구사항
1.1. 분석 방법에 대한 일반 요구사항 — ГОСТ 1293.0−83에 따름.
2. 포토메트릭(광도) 방법
2.1. 방법의 원리
방법은 합금을 질산에 용해시키고 비소-몰리브덴산을 형성한 다음 이를 부틸 알코올과 에테르의 혼합물로 추출하고, 유기층에서 주석(II) 염화물(SnCl2)로 환원하여 몰리브덴청(molybdenum blue)을 생성한 뒤 스펙트로포토미터에서 파장 840 또는 660 nm에서, 또는 광전색도계에서는 630~660 nm 범위에서 청색 유기 용액의 흡광도(광학 밀도)를 측정하는 데 기초한다.
(수정 판본, 변경 N 1).
2.2. 기기 및 시약
광전색도계 또는 분광광도계.
염산 — ГОСТ 3118–77, 1 M 및 1,5 M 용액.
질산 — ГОСТ 4461–77, 5 M 용액.
암모니아수 — ГОСТ 3760–79.
수산화나트륨 — ГОСТ 4328–77, 20 g/dm³ 용액, 폴리에틸렌 용기에 보관.
암모늄 몰리브데이트(암모늄 몰리브덴산염) — ГОСТ 3765–78, 15 g/dm³ 용액, 폴리에틸렌 용기에 보관.
이염화주석(주석(II) 염화물) — 1 M 염산 내 0,5 g/dm³ 용액, 신선히 조제.
무수 황산나트륨 — ГОСТ 6053–77.
브로메이트산 칼륨(브로메이트칼륨) — ГОСТ 4457–74, KBrO3 용액의 몰농도 = 0,05 mol/dm³.
메틸 오렌지 — 20 g/dm³ 용액.
추출용 혼합액: 세컨더리 부틸 알코올(2차 부틸 알코올)과 아세트산 에틸(에틸 아세테이트, ГОСТ 22300–76)을 2:1 비율로 혼합한 것.
비소 삼산화물(As2O3) — ГОСТ 1973–77.
(수정 판본, 변경 N 1, 2).
2.3. 분석 준비
2.3.1. 비소 표준용액의 조제
용액 A: 비소(III) 산화물(As2O3) 0.1320 g을 20 см³ 수산화나트륨 용액에 용해시킨다. 용액을 1000 см³ 용량의 메스 플라스크로 옮기고 염산으로 pH를 5−6으로 조절한다. 눈금까지 물로 채우고 혼합한다.
용액 A 1 см³에는 비소가 0.1 mg 포함되어 있다.
용액 B: 용액 A 20 см³에 염산 5 см³과 메틸 오렌지 용액 한 방울을 넣고 60−70 °C로 가열한 다음, 지시약의 분홍색이 사라질 때까지 브롬산칼륨 용액을 한 방울씩 첨가한다. 용액을 500 см³ 용량의 메스 플라스크로 옮기고 실온으로 식힌 후 1.5 M 염산 용액으로 눈금까지 맞추어 혼합한다.
용액 B 1 см³에는 비소가 0.004 mg 포함되어 있다.
(수정된 판, 변경 N 2)
2.3.2. 교정곡선 작성용으로 용량 100 см³의 분액 깔때기 7개를 준비하여 각각에 1.5 M 염산 용액 10 см³를 넣는다. 그중 6개에는 표준 용액 B를 각각 1, 2, 3, 5, 6 및 7 см³씩 취하고, 일곱 번째 깔때기에는 용액 B를 넣지 않는다. 모든 깔때기에 1.5 M 염산 용액으로 부피를 20 см³로 맞추고, 암모늄 몰리브데이트(몰리브덴산 암모늄) 용액 10 см³를 각각 넣고 10분 동안 방치한다. 그다음 추출 혼합액을 10 см³씩 첨가하여 2분간 교반한다. 같은 양의 혼합액으로 한 번 더 추출을 반복한다.
두 추출액을 용량 100 см³의 별도 분액 깔때기에 모아 수집하고 1 M 염산 용액 10 см³로 2회 세척한다. 유기층에 염화주석(II) 용액 10 см³를 넣고 깔때기를 여러 번 흔든다. 층이 분리되면 하층을 버리고, 연한 청색을 띠는 상층을 25 см³ 메스 플라스크로 옮긴다. 분액 깔때기를 추출 혼합액으로 2−3회 세척하고 세척액을 추출물에 합친다. 황산나트륨 0.5 g을 첨가하고, 용액을 추출 혼합액으로 눈금까지 채운 후 혼합한다. 15분 후 스펙트로포토미터에서 파장 840 또는 660 nm에서 또는 광전색도계에서 파장 630−660 nm 영역에서 용액의 광학적 밀도(흡광도)를 측정한다. 대조용액은 표준 비소 용액이 포함되지 않은 용액을 사용한다.
측정된 광학적 밀도 값과 해당하는 비소 함량으로 교정곡선을 작성한다.
(수정된 판, 변경 N 1)
2.4. 분석 수행
예상되는 비소의 질량분율에 따라 시료의 시편 질량을 취하고 표 1에 따라 질산 용액에 용해시킨다.
표 1
| 비소의 질량분율, % | 시료 합금의 질량, g | 용해를 위한 질산 용액의 부피, см |
시료 용액에서 취한 알리콧 부분의 부피, см |
| 0.001 이상 0.003 이하 |
5,0000 | 40 | 10 |
| 0.003 초과 ~ 0.005 이하 |
2,5000 | 25 | 10 |
| 0.005 초과 ~ 0.01 이하 |
2,0000 | 20 | 10 |
| 0.01 초과 ~ 0.05 이하 |
1,0000 | 20 |
5 |
| 0.05 초과 ~ 0.1 이하 |
1,0000 | 15 | 2 |
용액을 질소 산화물 제거될 때까지 가열한 후 암모니아로 중화하여 수산화물 침전을 생성한다. 침전이 용해될 때까지 질산을 한 방울씩 가하고, 12 см 염산을 더한 후 냉각시키고 100 см
용량의 메스 플라스크로 옮긴다. 용액을 눈금까지 증류수로 희석하여 혼합한 다음 건조한 조밀한 여과지로 건조한 비커에 여과한다.
표 1을 참조하여 용액의 알리콧 부분을 취하고(표 1 참조) 이를 100 см 용량의 분별 깔때기로 옮긴다. 부피를 20 см
로 맞추고 1.5 M 염산 용액을 가한다. 몰리브데이트산 암모늄 용액 10 см
를 가한 뒤 10분간 방치한다. 추출을 위한 혼합물 10 см
를 가한 다음 2.3.2항에 지시된 대로 진행한다.
광학 밀도 측정에서 비교 용액으로는 대조 실험 용액을 사용한다.
비소의 질량은 검량선으로부터 구한다.
(개정판, 변경 N 2).
2.5. 결과 처리
2.5.1. 비소의 질량분율 ()을 퍼센트로 계산할 때는 다음 식을 사용한다
여기서 — 분석된 용액에서 검량선으로부터 얻은 비소의 질량, μg;
— 원시 합금 용액의 부피, см
;
— 시료 합금의 질량, g;
— 알리콧 분취 용액의 부피, см
.
2.5.2. 병행 측정 결과의 불일치(병행 측정의 최대값과 최소값의 차이) 및 분석 결과의 불일치(분석에서 큰값과 작은값의 차이)는 신뢰도 (вероятность) =0.95에서 표 2에 제시된 허용 절대 편차의 값을 초과해서는 안 된다.
표 2
| 비소의 질량분율, % | 분석 결과 오차의 최대 허용값 |
병행 측정 결과의 편차 |
분석 결과의 편차 |
| 0,0010 이상 0,0020 이하(포함) | 0,0002 |
0,0003 | 0,0003 |
| 0,0020 초과 0,0050 이하 | 0,0004 |
0,0005 | 0,0005 |
| 0,0050 초과 0,010 이하 | 0,0009 |
0,0012 | 0,0012 |
| 0,010 초과 0,020 이하 | 0,002 |
0,002 | 0,002 |
| 0,020 초과 0,050 이하 | 0,002 |
0,003 | 0,003 |
| 0,050 초과 0,10 이하 | 0,004 |
0,005 | 0,005 |
분석 정확도 관리는 표준 시료 또는 ГОСТ 1293.0−83에 규정된 기타 방법에 따라 수행한다.
분석 결과의 오차(신뢰도 =0,95)는 표 2에 제시된
의 허용한계를 초과하지 않으며, 다음 조건을 충족할 때에 한한다: 병행 측정 결과의 편차가 허용 한계를 넘지 않을 것, 정확도 관리 결과가 양호할 것.
(수정된 본문, Изм. N 2).
3. 적정법-요오드법(크로마토메트릭) 방법
3.1. 방법의 원리
본 방법은 비소를 히포포스포러스산 나트륨(фосфорноватистокислый натрий)으로 환원시키고, 요오드 용액 또는 중크롬산칼륨 용액으로 산화시킨 다음 잔류하는 요오드를 티오황산나트륨 용액으로 적정하며, 중크롬산칼륨을 사용한 경우에는 몰르 염(Mohr의 염) 용액으로 적정하는 것에 기초한다.
3.2. 시약 및 용액
염산(ГОСТ 3118–77) 및 1:1로 희석한 용액.
황산(ГОСТ 4204–77) 및 1:1, 1:49로 희석한 용액.
중크롬산칼륨(ГОСТ 4220–75), 용액 K2Cr2O7 = 0,05 моль/дм(=0,05 моль/дм) = 0,05 моль/дм3.
티오황산나트륨(나트륨 티오설페이트, ГОСТ 27068–86), 용액 Na2S2O3·5H2O = 0,05 моль/дм3.
요오드(ГОСТ 4159–79), 용액 I = 0,05 моль/дм3.
요오드화칼륨(ГОСТ 4232–74), 용액 150 г/дм3.
Натрий фосфорноватистокислый (гипофосфит натрия) по
하인산나트륨(나트륨 하이포포스파이트) —
Натрий углекислый 10-водный по
탄산나트륨 10수화물 —
Соль закиси железа и аммония двойная сернокислая (соль Мора) по
황산철(II)암모늄 이중염(모어염) —
Крахмал растворимый по
수용성 전분 —
Кислота N-фенилантраниловая (о-анилинобензойная кислота; дифениламино-о-карбоновая кислота) индикатор, 1 г/дм³.
N-페닐안트라닐산(N-페닐안트라닐산; o-아닐리노벤조산, 디페닐아미노-o-카복실산) 지시약, 1 g/dm³.
Сурьма по
안티모니 —
(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).
3.3. Подготовка к анализу
3.3.1. 디크롬산칼륨(중크롬산칼륨) 0.05 mol/dm³ 용액의 제조
Готовят из фиксанала или 2.4516 г высушенного до постоянной массы при 140 °C двухромовокислого калия, помещают в мерную колбу вместимостью 1000 cm³, растворяют в воде, разбавляют до метки водой и перемешивают.
시약(픽사날) 또는 140 °C에서 일정 질량이 될 때까지 건조한 디크롬산칼륨 2.4516 g을 취하여 1000 cm³ 용량의 메스플라스크에 넣고 물에 용해시킨 다음 눈금까지 물로 희석하여 잘 혼합한다.
Титр раствора двухромовокислого калия 0,05 моль/дм³, выраженный в граммах мышьяка, равен 0.00075.
디크롬산칼륨 0.05 mol/dm³ 용액의 역가(티터)는 비소로 환산하여 0.00075 g이다.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
3.3.2. 0.05 N 티오황산나트륨 용액의 제조
12.5 г тиосульфата натрия растворяют в воде, прибавляют 0.1 г углекислого натрия, разбавляют до 1000 cm³ и перемешивают; готовят за 8–10 сут до употребления.
티오황산나트륨 12.5 g을 물에 녹이고 탄산나트륨 0.1 g을 첨가한 다음 1000 cm³까지 희석하여 혼합한다; 사용 8–10일 전에 준비한다.
3.3.3. 티오황산나트륨 용액의 몰농도 결정
10 cm³ раствора двухромовокислого калия 0.05 моль/дм³, отмеренного пипеткой или бюреткой, помещают в коническую колбу вместимостью 250 cm³, приливают 35–40 cm³ воды, 15 cm³ соляной кислоты (1:1), 10 cm³ раствора йодистого калия, закрывают колбу стеклом и оставляют в темном месте на 1–2 мин. Обмывают стенки колбы водой, разбавляют водой до 100 cm³ и титруют выделившийся йод приготовленным раствором тиосульфата натрия до светло-желтой окраски раствора. Затем приливают 3 cm³ раствора крахмала и продолжают титрование до исчезновения синей окраски.
피펫 또는 뷰렛으로 취한 디크롬산칼륨 0.05 mol/dm³ 용액 10 cm³을 취하여 250 cm³ 용량의 원추 플라스크에 넣고 물 35–40 cm³, 염산(1:1) 15 cm³, 요오드화칼륨 용액 10 cm³을 가한 뒤 플라스크를 유리로 덮어 어두운 곳에 1–2분 동안 둔다. 플라스크 벽을 물로 씻어 100 cm³가 되도록 물로 희석한 후, 생성된 요오드를 준비된 티오황산나트륨 용액으로 용액이 연노란색이 될 때까지 적정한다. 그 다음 전분용액 3 cm³을 넣고 청색이 사라질 때까지 적정을 계속한다.
Молярную концентрацию раствора тиосульфата натрия вычисляют по формуле
티오황산나트륨 용액의 몰농도는 다음 식으로 계산한다:
где ... — молярная концентрация раствора двухромовокислого калия;
여기서 ...는 디크롬산칼륨 용액의 몰농도이다;
— 적정에 사용한 중크롬산칼륨(двухромовокислый калий) 용액의 부피, см³;
— 중크롬산칼륨의 적정에 소비된 티오황산나트륨(тиосульфат натрия) 용액의 부피, см³.
(개정판, 변경 N 1).
3.3.4. 요오드 용액 0,05 моль/дм³의 조제
픽사날(фиксанал) 또는 6.3452 g의 요오드와 100 g의 요오드화칼륨을 취하여 1000 см³ 용량의 눈금플라스크에 넣고 3–5 см³의 물을 가하여 완전히 흔들어 요오드를 녹인 다음 눈금까지 물로 희석하여 섞는다; 암갈색 유리병에 보관한다.
(개정판, 변경 N 1).
3.3.5. 요오드 용액 0,05 моль/дм³의 질량농도 결정
피펫이나 뷰렛으로 취한 요오드 용액 10 см³를 용량 250 см³의 삼각플라스크에 넣고 60–70 см³의 물을 붓고 조심스럽게 섞으면서 미리 준비한 티오황산나트륨 용액으로 연한 황색이 될 때까지 적정한다. 그런 다음 전분 용액 3 см³를 가하고 푸른색이 사라질 때까지 적정을 계속한다.
요오드 용액 0,05 моль/дм³의 질량농도(비소로 환산한 g)는 다음 식으로 계산한다:
[여기에 식 삽입]
여기서 c — 티오황산나트륨 용액의 몰농도;
14.98 — 비소의 몰당량;
V — 요오드의 적정에 소비된 티오황산나트륨 용액의 부피, см³.
(개정판, 변경 N 1, 2).
3.3.6. 모어 염(sоль Мора) 용액 0,05 моль/дм³의 조제
모어 염 19.6 g을 황산 희석액(1:49)에 녹이고 같은 용액으로 1000 см³까지 희석하여 섞는다.
(개정판, 변경 N 1).
3.3.7. 페닐안트라닐산(фенилантраниловая кислота) 용액의 조제
탄산나트륨 0.1 g을 물 30 см³에 녹이고 페닐안트라닐산 0.1 g을 가하여 완전히 용해시킨 다음 물로 100 см³까지 희석한다.
3.3.8. 모어 염 용액의 당량농도 계수 설정 0.05 mol/dm³
피펫 또는 뷰렛으로 취한 디크롬산 칼륨 용액 10 cm³를 250 cm³ 용량의 원추 플라스크에 넣고 물 50–60 cm³, 황산 용액(1:1) 5 cm³, 페닐안트라닐산 지시약 4–5방울을 가한 후 모어 염 용액으로 적정하여 용액의 색이 분홍색에서 녹색으로 변할 때까지 적정한다.
당량농도 계수는 다음 식으로 계산한다
여기서 V — 적정에 소모된 모어 염 용액의 부피, cm³.
(수정된 판, 변경 N 1).
3.4. 분석 실시
시료 합금 1.0000 g을 500 cm³ 용량의 원추 플라스크에 넣고 황산 75 cm³를 가한 후 시계유리로 덮어 시료가 완전히 용해될 때까지 가열한다. 식힌 다음 물 150 cm³를 넣고 5–6분간 끓인다. 용액을 식히고 중간 밀도의 여과지 또는 여과지 펄프로 만든 패드로 여과한 뒤 황산 용액으로 7–8회 세척한다. 황산납(납 황산염) 침전물은 버린다.
여과액에 염산 100 cm³와 약 5 g의 나트륨 히포포스파이트(나트륨 인산(III)염)를 가하고, 짧은 주둥이 깔때기로 플라스크를 막아 가열하지 않고 15–20분 동안 둔다. 그런 다음 가열하여 약하게 끓여 5–10분간 비소가 완전히 침전될 때까지 유지한다. 용액을 식히고 여과지 펄프로 조밀하게 한 필터나 여과지 펄프 패드를 통과시켜 여과한다. 침전물을 찬물로 8–10회 세척한다.
비소 침전물과 여과지를 500 cm³ 용량의 마개짜임 플라스크에 넣고 요오드 용액 20 cm³를 가한다. 잘 흔들어 혼합한 후 비소가 용해되도록 20분 동안 둔 다음, 과량의 요오드를 황산티오나트륨(티오황산나트륨) 용액으로 연노란색이 될 때까지 적정한다. 전분 용액 3 cm³를 넣고 용액이 무색이 될 때까지 적정을 계속한 다음, 티오황산나트륨 용액을 과량으로 1 cm³ 더 넣는다. 과량의 티오황산나트륨은 요오드 용액으로 처음으로 청색이 나타날 때까지 적정하여 되돌린다.
