ГОСТ 13047.10-2014

ГОСТ 13047.10−2014 니켈. 코발트. 구리 정량법

ГОСТ 13047.10−2014

국가간 표준

니켈. 코발트

구리 정량법

Nickel. Cobalt. Methods for determination of copper

МКС 77.120.40

발효일자 2016−01−01

서문

국가간 표준화 작업의 목적, 기본 원칙 및 수행 절차는  ГОСТ 1.0−92 «국가간 표준화 시스템. 기본 규정» 및 ГОСТ 1.2−2009 «국가간 표준화 시스템. 국가간 표준, 국가간 표준화에 관한 규칙 및 권고. 작성, 채택, 적용, 갱신 및 폐지 규칙»에 규정되어 있다.

표준에 대한 정보

1 제정: 국가간 기술표준위원회 МТК 501 «니켈» 및 МТК 502 «코발트»

2 제출: 연방 기술규제·계량청(로스스탄다르트)

3 채택: 국가간 표준화·계량·인증 위원회(2014년 10월 20일 의사록 N 71-П)

채택에 찬성한 국가:

4 연방 기술규제·계량청의 2015년 6월 24일자 명령 N 816-ст에 따라 국가간 표준 ГОСТ 13047.10−2014는 2016년 1월 1일부터 러시아 연방의 국가표준으로 도입되었다.

5 대체 표준: ГОСТ 13047.10−2002


본 표준에 대한 변경 정보는 연간 정보 색인 «국가 표준»에 게재되며, 변경 및 정정의 전문은 월간 정보 색인 «국가 표준»에 실린다. 본 표준이 재검토(교체)되거나 폐지되는 경우 해당 통지는 월간 정보 색인 «국가 표준»에 게재된다. 해당 정보, 통지 및 전문은 또한 공공 정보 시스템—연방 기술규제·계량청의 공식 웹사이트에도 게시된다.

1 적용범위

본 표준은 первичный никель에 대한 ГОСТ 849, 니켈 분말에 대한 ГОСТ 9722, 코발트에 대한 ГОСТ 123 및 코발트 분말에 대한 ГОСТ 9721에 따른 시료에서 구리의 분광광도법 및 원자흡광법에 의한 정량 방법(구리의 질량분율이 0,0002%에서 2,0% 범위인 경우)을 규정한다. 기준법(판정법)으로는 원자흡광법이 사용된다.

2 규범적 인용문헌

본 표준에는 다음 표준에 대한 규범적 인용이 사용되었다:

ГОСТ 123−2008 코발트. 기술 조건

ГОСТ 849−2008 초기 니켈. 기술 조건

ГОСТ 859−2001 구리. 등급

ГОСТ 3760−79 시약. 암모니아수. 기술 조건

ГОСТ 4328−77 시약. 수산화나트륨. 기술 조건

ГОСТ 4461−77 시약. 질산. 기술 조건

ГОСТ 5457−75 용해·기체 아세틸렌 기술용. 기술 조건

ГОСТ 5845−79 시약. 칼륨-나트륨 타르타르산염 4수화물. 기술 조건

ГОСТ 9721−79 코발트 분말. 기술 조건

ГОСТ 9722−97 니켈 분말. 기술 조건

ГОСТ 11125−84 특수 정제 질산. 기술 조건

ГОСТ 13047.1−2014 니켈. 코발트. 분석 방법에 대한 일반 요구사항

ГОСТ 20015−88 클로로포름. 기술 조건

ГОСТ 24147−80 특수 정제 암모니아수. 기술 조건

주 — 본 표준을 사용할 때에는 공공 정보 시스템(연방 기술규제·계량청 공식 웹사이트) 또는 연간 정보 색인 «국가 표준»(당해 연도 1월 1일 기준) 및 해당 연도의 월간 정보 색인 «국가 표준» 발행물을 통해 인용된 표준의 유효성을 확인하는 것이 바람직하다. 인용 표준이 교체(변경)된 경우 본 표준을 사용할 때에는 교체(변경)된 표준을 따르며, 인용 표준이 대체 없이 폐지된 경우 해당 인용이 포함된 조항은 그 인용에 영향을 주지 않는 한 부분에 한해 적용한다.

3 일반 요구사항 및 안전 요구사항

분석 방법에 대한 일반 요구사항, 사용되는 증류수의 품질 및 실험기구, 작업 시 안전 요구사항은 ГОСТ 13047.1에 따른다.

4 분광광도법

4.1 분석 방법

이 방법은 pH 3−4에서 다이에틸디티오카르바메이트와 결합한 구리 착물이 클로로포름으로 추출된 용액의 파장 435 nm에서의 흡광도를 측정하는 것에 기초한다.

4.2 측정기기, 보조장치, 재료, 시약 및 용액

분광광도계 또는 420~450 nm 범위에서 측정이 가능한 광전색도계.

ГОСТ 4461에 따른 질산(필요시 증류로 정제) 또는 ГОСТ 11125에 따른 질산, 각각 1:1, 1:9 및 1:19로 희석한 용액.

ГОСТ 3760에 따른 암모니아수(필요시 정제) 또는 ГОСТ 24147에 따른 암모니아수, 각각 1:1 및 1:9로 희석한 용액.

ГОСТ 4328에 따른 수산화나트륨, 질량농도 0,1 г/см³의 용액.

ГОСТ 5845에 따른 칼륨-나트륨 타르타르산염(4수화물), 질량농도 0,1 г/см³의 용액.

납 디에틸디티오카바메이트(참고문헌 [1])* , 클로로포름 중 질량농도 0,0001 г/см³의 용액.
________________
* 참고문헌은 문헌 목록을 참조. — 데이터베이스 제작자 비고.


범용 지시약지(참고문헌 [2]).

ГОСТ 20015에 따른 클로로포름 또는 약전 규격(참고문헌 [3]).

ГОСТ 859에 따른 구리 표준물질.

농도가 알려진 구리 용액들.

구리 질량농도 A 용액 0,001 г/см³는 다음과 같이 조제한다: 구리 시료 질량 1,0000 г을 250 см³ 용량의 비이커 또는 플라스크에 넣고 질산(1:1) 15~20 см³를 가해 가열하여 용해시키고 2~3분간 끓인 후 냉각하여 1000 см³ 정량플라스크로 옮기고 증류수로 눈금까지 채운다.

구리 질량농도 B 용액 0,0001 г/см³는 다음과 같이 조제한다: 100 см³ 정량플라스크에 A 용액 10 см³를 옮기고 질산(1:19)으로 눈금까지 채운다.

구리 질량농도 В 용액 0,00001 г/см³는 다음과 같이 조제한다: 100 см³ 정량플라스크에 B 용액 10 см³를 옮기고 증류수로 눈금까지 채운다.

구리 질량농도 Г 용액 0,000005 г/см³는 다음과 같이 조제한다: 200 см³ 정량플라스크에 B 용액 10 см³를 옮기고 증류수로 눈금까지 채운다.

4.3 분석 준비

4.3.1 구리 질량분율이 0,03% 이하인 경우 검량선 1을 작성하기 위해 용량 100 см³의 분액 깔때기에 검량용 용액 Г의 0,5; 1,0; 2,0; 4,0; 6,0 및 8,0 см³를 옮기고 증류수 50~60 см³를 가한 다음 4.4.2에 따라 분석을 수행한다.

검량용 용액들에 들어 있는 구리 질량은 각각 0,0000025; 0,0000050; 0,0000100; 0,0000200; 0,0000300 및 0,0000400 г이다.

검량용 용액들의 흡광도 값과 이에 대응하는 구리 질량 값으로부터, 구리에 대한 용액을 첨가하지 않고 조제한 공시료의 흡광도 값을 고려하여 검량선 1을 작성한다.

4.3.2 구리의 질량분율이 0,03%를 초과하는 경우 검량선 2를 작성하기 위하여 용량이 100 인 분액깔때기에 용액 B를 1,0; 2,0; 3,0; 5,0; 7,0 및 10,0 씩 옮기고 증류수 50–60 를 더한 다음 1:9로 희석한 질산 또는 1:1로 희석한 암모니아를 한 방울씩 더하여 범용 지시약지로 pH 3–4가 되도록 조정한 후 4.4.2에 따라 분석을 수행한다.

검량용 용액들의 구리 질량은 0,00001; 0,00002; 0,00003; 0,00005; 0,00007 및 0,00010 g이다.

검량용 용액의 흡광도 값과 이에 대응하는 구리 질량을 이용하여 구리 무첨가로 조제한 검량용 용액의 흡광도 값을 고려한 검량선 2를 작성한다.

4.4 분석 수행

4.4.1 표 1에 따라 정한 시료 중량을 비커 또는 플라스크(용량 250 )에 넣는다.


표 1 — 시료 용액 조제 조건

시료 중량에 1:1로 희석한 질산 20–40 를 가하고 가열하여 용해시킨 후 부피를 5–10 로 증발시킨다. 증류수 20 를 가한다.

구리 질량분율이 0,008% 이하인 경우 용액을 용량 100 인 분액깔때기로 옮긴다.

구리 질량분율이 0,008% 이상 0,300% 이하인 경우 용액을 용량 100 메스플라스크로 옮기고 증류수로 눈금까지 채운 뒤 표 1에 따라 앨리콧 부피를 취하여 용량 100 인 분액깔때기로 옮긴다.

검량선 4.3에 따라 작성된 검량선의 구리 질량 범위 내에 시료가 들어오도록 다른 희석 방법을 사용하는 것이 허용된다.

4.4.2 분액깔때기 내 용액을 증류수로 50 까지 채우고 1:1로 희석한 암모니아 또는 1:9로 희석한 질산을 한 방울씩 넣어 범용 지시약지로 pH 3–4가 되게 조정한 다음 디에틸디티오카르바메이트 납 용액 10 를 가하고 깔때기를 2분간 흔든다.

유기층은 클로로포름으로 세척한 솜 마개가 있는 깔때기를 통해 25 용량의 메스플라스크에 받아둔다*. 수성층에는 디에틸디티오카르바메이트 납 용액 5 를 가하고 깔때기를 1분간 흔든다.
________________
* 단위는 원문과 일치함. — 데이터베이스 제작자의 주.


유기층을 메스플라스크에 합치고 수성층에서 디에틸디티오카르바메이트 납 5 을 30초간 추가로 추출한다. 색이 없는 유기층이 될 때까지 추출을 반복하여 유기층을 같은 메스플라스크에 합치고 4.4.4에 따라 용액의 흡광도를 측정한다.

4.4.3 코발트 분석 시 구리 질량분율이 0,001% 이하이면 구리 추출(납 디에틸디티오카르바메이트) 후 얻은 유기층을 도자기 또는 100 용량 비커에 모아 수욕에서 완전 건조시킨다.

건조 잔류물을 1:1로 희석한 질산 5 로 처리하고 다시 완전 건조시킨다. 생성된 염을 1:9로 희석한 질산 3–5 에 용해시켜 용액을 용량 100 인 분액깔때기로 옮기고 증류수로 50 까지 채운 다음 4.4.2에 따라 재추출을 수행한다.

4.4.4 메스플라스크의 용액을 클로로포름으로 눈금까지 채운다. 10분 후 분광광도계에서 파장 435 nm 또는 광전색도계로 420–450 nm 범위 내에서 흡광도를 측정하되 기준용액으로 클로로포름을 사용한다.

시료 용액의 흡광도로부터 검량선을 사용하여 구리 질량을 구한다.

4.5 분석 결과 처리

시료에서의 구리 질량분율 X(%)는 다음 식으로 계산한다:

, (1)

여기서 — 시료 용액 중 구리 질량, g;

— 대조실험 용액 중 구리 질량, g;

K — 시료 용액의 희석 계수;

M — 시료 중량, g.

4.6 분석 정확도 관리

분석 결과의 정확도 관리는 ГОСТ 13047.1에 따라 수행한다.

정밀도 관리 규격(반복성 및 재현성 한계)과 정확도 관리 지표(확장 불확도)는 표 2에 제시되어 있다.


표 2 — 신뢰수준 P=0,95에서의 정밀도 관리 규격(반복성 및 재현성 한계)과 정확도 관리 지표(확장 불확도)

단위: 퍼센트(%)

5 원자흡광법

5.1 분석 방법

이 방법은 시료 용액을 아세틸렌-공기 불꽃으로 분무하여 플레임 원자화할 때 생성되는 구리 원자에 의한 공명선(파장 324,7 nm)의 흡광도를 측정하는 데 기초한다.

5.2 측정기기, 보조장치, 재료, 시약 및 용액

아세틸렌-공기 불꽃에서 측정을 수행할 수 있는 원자흡광분광계.

구리의 스펙트럼선을 여기하기 위한 중공 음극 램프.

아세틸렌(기체) — ГОСТ 5457에 따름.

무회분 여과지[4] 또는 중간 밀도의 다른 여과지.

질산 — ГОСТ 4461(필요 시 증류로 정제) 또는 ГОСТ 11125, 1:1, 1:9 및 1:19로 희석하여 사용.

니켈 분말 — ГОСТ 9722 또는 니켈 조성의 표준물질(예: [5])로서 사전에 구리 질량분율이 0,0002% 이하로 확정(증명)된 것.

코발트 — ГОСТ 123 또는 코발트 조성의 표준물질로서 사전에 구리 질량분율이 0,0002% 이하로 확정(증명)된 것.

구리 — ГОСТ 859.

알려진 농도의 구리 용액들.

용액 A: 구리의 질량농도 0,001 g/ (4.2에 따름).

용액 B: 구리의 질량농도 0,0001 g/ (4.2에 따름).

용액 V: 구리의 질량농도 0,00001 g/ (4.2에 따름).

5.3 분석 준비

5.3.1 구리 질량분율이 0,0020% 이하인 경우 검량선 1을 작성하기 위해 니켈 분말 또는 코발트의 시료 또는 니켈·코발트 조성의 표준물질을 각각 5,000 g을 취하여 비커 또는 플라스크(용량 250 )에 넣는다. 검량선의 점 수와 대조실험을 포함하여 동일한 수의 시료를 준비한다.

니켈 분말·코발트 시료 또는 표준물질을 1:1로 희석한 질산 50–60 로 가열하여 용해하고 2–3분간 끓인다. 니켈 분말을 사용할 경우 용액을 (적색 또는 백색 띠) 여과지로 여과하되 여과지는 사전에 1:9로 희석한 질산으로 2–3회 세척한다. 여과지는 증류수로 2–3회 세척한다. 용액을 15–20 까지 증발시키고 증류수 50–60 를 가한 후 가열하여 끓이고 냉각하여 용액을 용량 100 인 메스플라스크로 옮긴다. 메스플라스크에 용액 B를 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0 및 10,0 씩 가한다. 대조실험용 메스플라스크에는 구리 함유 용액을 가하지 않고 증류수로 눈금까지 채운 후 5.4에 따라 흡광도를 측정한다.

검량용 용액의 구리 질량은 0,00001; 0,00002; 0,00004; 0,00006; 0,00008 및 0,00010 g이다.

5.3.2 구리 질량분율이 0,002% 이상 0,010% 이하인 경우 검량선 2를 작성하기 위해 니켈 분말·코발트 시료 또는 표준물질의 시료 중량을 각각 3,000 g 취하여 비커 또는 플라스크(용량 250 )에 넣는다. 검량선의 점 수와 대조실험을 포함하여 동일한 수의 시료를 준비한다.

시료를 5.3.1에 따라 용해한 후 용액을 용량 100 메스플라스크로 옮기고 용액 B에서 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 및 5,0 씩 가한다. 대조실험용 메스플라스크에는 구리 함유 용액을 가하지 않고 1:19로 희석한 질산으로 눈금까지 채워 5.4에 따라 흡광도를 측정한다.

검량용 용액의 구리 질량은 0,00005; 0,00010; 0,00020; 0,00030; 0,00040 및 0,00050 g이다.

5.3.3 구리 질량분율이 0,01% 이상 0,05% 이하인 경우 검량선 3을 작성하기 위해 니켈 분말·코발트 시료 또는 표준물질의 시료 중량을 각각 1,000 g 취하여 비커 또는 플라스크(용량 250 )에 넣는다. 검량선의 점 수와 대조실험을 포함하여 동일한 수의 시료를 준비한다.

니켈 분말·코발트 시료 또는 표준물질을 5.3.1에 따라 1:1로 희석한 질산 15–20 로 용해하고 용액을 용량 100 메스플라스크로 옮긴 다음 용액 B에서 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 및 5,0 씩 가한다. 대조실험용 메스플라스크에는 구리 함유 용액을 가하지 않고 1:19로 희석한 질산으로 눈금까지 채워 5.4에 따라 흡광도를 측정한다.

검량용 용액의 구리 질량은 5.3.2에 기재된 값과 같다.

5.3.4 구리 질량분율이 0,05% 이상 0,50% 이하인 경우 검량선 4를 작성하기 위해 용량 100 메스플라스크에 5.3.3에 따라 조제한 대조실험 용액을 각각 10 씩 옮기고 용액 B에서 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 및 5,0 씩 가한다. 대조실험용 메스플라스크에는 구리 함유 용액을 가하지 않고 1:19로 희석한 질산으로 눈금까지 채워 5.4에 따라 흡광도를 측정한다.

검량용 용액의 구리 질량은 5.3.2에 기재된 값과 같다.

5.3.5 구리 질량분율이 0,50%를 초과하는 경우 검량선 5를 작성하기 위해 용량 100 메스플라스크에 용액 B에서 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 및 5,0 씩 옮긴다. 대조실험용 메스플라스크에는 구리 함유 용액을 가하지 않고 1:19로 희석한 질산으로 눈금까지 채워 5.4에 따라 흡광도를 측정한다.

검량용 용액의 구리 질량은 5.3.2에 기재된 값과 같다.

5.4 분석 수행

표 3에 따라 정한 시료 중량을 비커 또는 플라스크(용량 250 )에 넣는다.


표 3 — 시료 용액 조제 조건

시료 중량 3,000 또는 5,000 g은 1:1로 희석한 질산 50–60 에 가열하여 용해하고, 시료 중량 1,000 g은 1:1로 희석한 질산 15–20 에 가열하여 용해한 후 15–20 또는 5–7 까지 증발시켜 용액을 용량 100 메스플라스크로 옮긴 뒤 냉각하고 증류수로 눈금까지 채운다.

구리 질량분율이 0,050%를 초과하면 용량 100 메스플라스크에 표 3에 따른 앨리콧 부피를 옮겨 1:19로 희석한 질산으로 눈금까지 채운다.

시료 용액과 검량용 용액의 파장 324,7 nm에서의 흡광도를 슬롯 폭 ≤0,4 nm로 최소 두 번 이상 연속 측정하되 이를 아세틸렌-공기 플레임에 분무하여 측정한다. 분무 시스템은 증류수로 세척하고 영점(제로)과 검량선의 안정성을 확인한다. 영점 확인에는 5.3에 따라 조제한 해당 대조실험용 용액을 사용한다.

검량용 용액의 흡광도 값과 이에 대응하는 구리 질량을 사용하여 검량선을 작성한다.

시료 용액의 흡광도로부터 검량선을 사용하여 구리 질량을 구한다.

5.5 분석 결과 처리

시료에서의 구리 질량분율 X(%)는 다음 식으로 계산한다:

, (2)

여기서 — 시료 용액 중 구리 질량, g;

K — 시료 용액의 희석 계수;

M — 시료 중량, g.

5.6 분석 정확도 관리

분석 결과의 정확도 관리는 ГОСТ 13047.1에 따라 수행한다.

정밀도 관리 규격(반복성 및 재현성 한계)과 정확도 관리 지표(확장 불확도)는 표 2에 제시되어 있다.

참고문헌

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** 러시아 연방 내에서 유효함.