ГОСТ 13047.12-2014

ГОСТ 13047.12−2014 니켈. 코발트. 안티몬(무기) 측정 방법

ГОСТ 13047.12−2014

국가간 표준

니켈. 코발트

안티몬 측정 방법

Nickel. Cobalt. Methods for determination of antimony

МКС 77.120.40

시행일 2016−01−01

서문

국가간 표준화 작업의 목적, 기본 원칙 및 기본 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 권장사항. 제정·채택·적용·갱신 및 폐지 규칙»에 규정되어 있다.

표준에 관한 정보

1 본 표준은 국가간 기술표준위원회 МТК 501 «니켈» 및 МТК 502 «코발트»에 의해 제정되었다.

2 제출기관: 연방기술규제·측정청(로스스탄다르트)

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

채택에 찬성한 국가:

4 연방기술규제·측정청의 2015년 6월 24일 명령 N 816-ст에 따라 국가간 표준 ГОСТ 13047.12−2014는 2016년 1월 1일부터 러시아 연방의 국가 표준으로 시행된다.

5 대체 대상: ГОСТ 13047.12−2002


본 표준에 대한 변경사항은 연례 정보 지침서 «국가 표준»에 게시되며, 변경 및 정정의 전문은 월간 정보 지침서 «국가 표준»에 게재된다. 본 표준이 개정(대체)되거나 폐지되는 경우 해당 통지가 월간 정보 지침서 «국가 표준»에 게시된다. 해당 정보와 통지 및 전문은 또한 공용 정보 시스템(연방기술규제·측정청 공식 웹사이트)에 게재된다.

1 적용 범위

본 표준은 1차 니켈(ГОСТ 849), 니켈 분말(ГОСТ 9722) 및 코발트(ГОСТ 123)에 대한 시료에서 안티몬(질량분율 0.0001%에서 0.0020%까지)을 결정하기 위한 분광광도법 및 원자흡광법을 규정한다. 중재법(결정법)으로는 원자흡광법을 사용한다.

2 규범 참조

본 표준에서는 다음 표준들을 참조하였다:

ГОСТ 123−2008 코발트. 기술 조건

ГОСТ 849−2008 1차 니켈. 기술 조건

ГОСТ 1089−82 안티몬. 기술 조건

ГОСТ 3118−77 시약. 염산. 기술 조건

ГОСТ 4197−74 시약. 아질산나트륨. 기술 조건

ГОСТ 4204−77 시약. 황산. 기술 조건

ГОСТ 4461−77 시약. 질산. 기술 조건

ГОСТ 5789−78 시약. 톨루엔. 기술 조건

ГОСТ 6691−77 시약. 요소(카바마이드). 기술 조건

ГОСТ 9722−97 니켈 분말. 기술 조건

ГОСТ 10157−79 아르곤(기체 및 액체). 기술 조건

ГОСТ 11125−84 특급(초고순도) 질산. 기술 조건

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

ГОСТ 14261−77 특급(초고순도) 염산. 기술 조건

참고 — 본 표준을 사용할 때에는 참조된 표준들의 유효성을 공용 정보 시스템(연방기술규제·측정청 공식 웹사이트) 또는 해당 연도의 연례 정보 지침서 «국가 표준»(1월 1일 기준) 및 해당 연도의 월간 지침서 발행물을 통해 확인하는 것이 바람직하다. 참조 표준이 대체(변경)된 경우 본 표준 사용 시 대체(변경)된 표준을 따라야 한다. 참조 표준이 대체 없이 폐지된 경우에는 그 표준에 대한 인용 부분은 해당 인용을 포함하지 않는 범위에서 적용한다.

3 일반 요구사항 및 안전 요구사항

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

4 분광광도법

4.1 분석 방법

이 방법은 톨루엔으로 전처리 추출한 후 크리스탈 바이올렛(지시약)과의 안티몬 착화합물 용액의 610 nm 파장에서의 흡광을 측정하는 데 기초한다.

4.2 측정기기, 보조 장치, 재료, 시약 및 용액

파장 범위 580–620 nm에서 측정이 가능한 분광광도계 또는 광전 컬러리미터.

ГОСТ 4461에 따른 질산(필요한 경우 증류로 정제) 또는 ГОСТ 11125에 따른 질산, 희석 1:1 및 1:19.

ГОСТ 3118에 따른 염산(필요한 경우 증류로 정제) 또는 ГОСТ 14261에 따른 염산, 희석 3:1 및 1:1.

ГОСТ 4204에 따른 황산, 희석 1:1.

ГОСТ 4197에 따른 아질산나트륨, 질량농도 0.1 g/см³ 용액.

[1]*에 따른 염화주석(II), 질량농도 0.1 g/см³ 용액(염산 3:1에 용해).
________________
* 참고 문헌 참조. — 데이터베이스 제작자 주.


크리스탈 바이올렛 (N,N,N',N',N'' ,N''-헥사메틸파라로자닐리딘; Crystal Violet) [2]에 따라 질량농도 0.002 g/см³ 용액.

ГОСТ 6691에 따른 요소(카바마이드), 질량농도 0.5 g/см³ 용액.

ГОСТ 5789에 따른 톨루엔(필요시 증류로 정제).

ГОСТ 1089에 따른 안티몬 표준물질.

알려진 농도의 안티몬 표준 용액들.

안티몬의 질량농도 0.0001 g/см³인 용액 A는 다음과 같이 조제한다: 미리 분말로 분쇄한 안티몬 약 0.1000 g을 600 см³ 용량 비이커에 넣고 15–20 см³의 황산을 가하여 가열하여 용해한 후 냉각하고 200–250 см³ 증류수를 가하여 냉각한 다음 150 см³(1:1로 희석한) 염산을 가하여 냉각한 후 1000 см³ 용량 플라스크로 옮기고 증류수로 눈금까지 채운다.

안티몬의 질량농도 0.00001 g/см³인 용액 B는 다음과 같이 조제한다: 100 см³ 용량 플라스크에 용액 A 10 см³를 취해 1:1로 희석한 염산으로 눈금까지 채운다.

안티몬의 질량농도 0.000001 g/см³인 용액 C는 다음과 같이 조제한다: 100 см³ 용량 플라스크에 용액 B 10 см³를 취해 1:1로 희석한 염산으로 눈금까지 채운다.

4.3 분석 준비

검량선을 작성하기 위해 100 또는 150 см³ 용 비이커에 용액 C를 각각 1.0; 3.0; 5.0; 7.0; 10.0 및 20.0 см³씩 옮기고 부피를 25 см³(1:1 희석 염산)로 맞춘다. 염화주석(II) 용액을 2–3방울 추가한 뒤 4.4.2에 따라 분석을 실시한다.

검량용 용액 내 안티몬 질량은 각각 0.000001; 0.000003; 0.000005; 0.000007; 0.000010 및 0.000020 g이다.

검량용 용액의 흡광값과 해당 안티몬 질량을 이용하여, 안티몬이 첨가되지 않은 대조 용액의 흡광값을 고려하여 검량선을 작성한다.

4.4 분석 수행

4.4.1 약 1.000 g의 시료를 250 см³ 용량 비이커 또는 플라스크에 넣고 15–20 см³의 1:1 희석 질산을 가하여 가열해 용해한 다음 5–10 см³까지 증발시킨다. 냉각한 뒤 10 см³의 1:1 희석 황산을 가하고 황산 증기의 발생이 멈출 때까지 증발시킨다. 냉각한 후 25 см³의 1:1 희석 염산을 가하여 가열해 염을 용해시키고 용액을 냉각시킨다.

4.4.2 용액에 염화주석(II) 용액 2–3방울을 가하고 1분 방치한 다음 아질산나트륨 용액 2 см³를 가하고 5분 방치한다. 이어서 증류수 25 см³, 요소 용액 2 см³를 가하여 가스 발생이 멈출 때까지 교반한 뒤 250 см³ 용량 분액 깔때기에 옮긴다. 증류수로 부피를 130 см³로 맞추고 크리스탈 바이올렛 용액 1.0 см³와 톨루엔 10 см³를 가한 다음 분액 깔때기를 30초간 흔든다. 수상층(수층)은 다른 250 см³ 분액 깔때기로 옮기고 유기층은 25 см³ 용량 메스플라스크로 옮긴다. 톨루엔으로 추출을 한 번 더 반복하고 수층은 버리며 유기층을 메스플라스크로 모은다.

시료 용액의 흡광은 10–15분 후 분광광도계에서 610 nm 파장에서, 또는 580–620 nm 범위에서 측정 가능한 광전 컬러리미터로 측정하며 비교용액으로는 톨루엔을 사용한다.

시료 용액의 흡광값으로부터 검량선을 이용해 안티몬 질량을 구한다.

4.5 분석 결과 처리

시료에서의 안티몬 질량분율 X%는 다음 식으로 계산한다:

(식 1) X = [ (Mпр − Mконт) · K · 100 ] / Mнав ,

여기서 Mпр — 시료 용액에 있는 안티몬의 질량( g );

Mконт — 대조 실험 용액에 있는 안티몬의 질량( g );

K — 시료 용액의 희석 계수;

Mнав — 시료 취시 질량( g ).

4.6 분석 결과의 정밀도 관리

분석 결과의 정밀도 관리는 ГОСТ 13047.1에 따른다.

정밀도 관리 규범(반복성 한계 및 재현성 한계)과 정확도 관리 지표(확대 불확도)는 표 1에 제시되어 있다.


표 1 — 정밀도 관리 규범(반복성 및 재현성 한계) 및 정확도 관리 지표(확대 불확도) (신뢰수준 P = 0.95)

단위: 백분율(%)

5 원자흡광법

5.1 분석 방법

이 방법은 전기열(전기로) 원자화된 시료 용액에서 생성된 안티몬 원자들이 217.7 nm 파장의 공명 방사선을 흡수하는 정도를 측정하는 데 기초한다.

5.2 측정기기, 보조 장치, 재료, 시약 및 용액

전기열(전기로) 원자화를 지원하고 비선택적 흡광 보정 및 용액의 자동 주입이 가능한 원자흡광분광기.

안티몬 스펙트럼 선을 발생시키기 위한 중공 음극 램프.

ГОСТ 10157에 따른 아르곤(기체).

[3]에 따른 무회분 필터 또는 중간 밀도의 기타 필터.

ГОСТ 4461에 따른 질산(필요 시 증류로 정제) 또는 ГОСТ 11125에 따른 질산, 희석비 1:1, 1:9 및 1:19.

ГОСТ 4204에 따른 황산, 희석 1:1.

ГОСТ 9722에 따른 니켈 분말 또는 안티몬 질량분율이 0.0001% 이하로 사전 검증(인증)된 니켈 표준물질.

ГОСТ 123에 따른 코발트 또는 안티몬 질량분율이 0.0001% 이하로 사전 검증(인증)된 코발트 표준물질.

ГОСТ 1089에 따른 안티몬 표준물질.

알려진 농도의 안티몬 표준 용액들.

용액 A: 안티몬 질량농도 0.0001 g/см³ (4.2 참조).

용액 B(안티몬 질량농도 0.00001 g/см³)는 다음과 같이 조제: 100 см³ 용량 메스플라스크에 용액 A 10 см³를 옮기고 1:19로 희석한 질산으로 눈금까지 채운다.

용액 C(안티몬 질량농도 0.000001 g/см³)는 다음과 같이 조제: 100 см³ 용량 메스플라스크에 용액 B 10 см³를 옮기고 1:19로 희석한 질산으로 눈금까지 채운다.

5.3 분석 준비

5.3.1 안티몬 질량분율이 0.0010% 이하인 경우 검량선 1을 작성하기 위해 니켈 분말 또는 코발트 또는 니켈·코발트 표준물질을 1.000 g씩 취하여 250 см³ 용량 비이커 또는 플라스크에 넣는다. 검량선 점의 수는 대조 실험을 포함한 검량점 수와 일치해야 한다.

니켈 분말 또는 코발트 또는 표준물질을 15–20 см³의 1:1 희석 질산에 가하여 가열해 용해하고 2–3분 동안 끓인다. 니켈 분말을 사용할 경우 용액을 필터(적색 또는 백색 띠 필터)를 통해 여과하며, 필터는 사전에 1:9 희석 질산으로 2–3회 세척한다. 필터를 뜨거운 증류수로 2–3회 세척한다. 용액을 5–7 см³까지 농축한 후 40–50 см³ 증류수를 가하고 끓인 뒤 냉각하여 100 см³ 용량 메스플라스크로 옮긴다.

메스플라스크에 용액 C를 각각 1.0; 2.0; 4.0; 6.0; 8.0 및 10.0 см³ 옮긴다. 대조 실험용 플라스크에는 안티몬을 포함한 용액을 넣지 않고 증류수로 눈금까지 채운 뒤 5.4에 따라 흡광을 측정한다.

검량용 용액의 안티몬 질량은 0.000001; 0.000002; 0.000004; 0.000006; 0.000008 및 0.000010 g이다.

5.3.2 안티몬 질량분율이 0.0010%를 초과하는 경우 검량선 2를 작성하기 위해 100 см³ 용량 메스플라스크에 5.3.1에 따라 준비한 대조 실험용 용액 20 см³를 넣고 용액 C를 각각 1.0; 2.0; 4.0; 6.0; 8.0 및 10.0 см³ 첨가한다. 대조 실험용 플라스크 중 하나에는 안티몬을 포함한 용액을 넣지 않고 1:19 희석 질산으로 눈금까지 채운 후 5.4에 따라 흡광을 측정한다.

검량용 용액의 안티몬 질량은 5.3.1과 같다.

5.4 분석 수행

약 1.000 g의 시료를 250 см³ 용량 비이커 또는 플라스크에 넣고 15–20 см³의 1:1 희석 질산을 가하여 가열해 용해한 후 5–7 см³까지 증발시킨다. 냉각하여 100 см³ 용량 메스플라스크로 옮기고 증류수로 눈금까지 채운다.

안티몬 질량분율이 0.0010%를 초과하는 경우에는 시료 용액에서 20 см³의 알리쿼트 부분을 취하여 1:19 희석 질산으로 눈금까지 희석한다.

시료 용액 및 검량용 용액의 흡광을 파장 217.6 nm(또는 217.7 nm), 슬릿 너비 ≤ 0.3 nm에서 비선택적 흡광 보정과 함께 아르곤 가스 흐름하에 최소 두 번 이상 연속적으로 원자화하여 측정한다. 분광기 종류에 따라 원자화기에 도입되는 용액의 최적 부피는 0.010–0.050 cm³이거나 에어로졸 분무 시간은 5–50초 범위에서 선택한다. 분무 시스템은 증류수로 세척하고 영점(블랭크) 및 검량선의 안정성을 확인한다. 영점 검증에는 5.3에 따라 준비된 대조 실험용 용액을 사용한다.

원자화기의 최적 온도 조건은 사용 중인 분광기에 맞추어 검량용 액으로 개별적으로 설정한다. 권장 원자화 조건은 표 2에 제시되어 있다.


표 2 — 원자화기 작동 조건

검량용 용액의 흡광값과 해당 안티몬 질량을 사용하여 검량선을 작성한다.

시료 용액의 흡광값으로부터 검량선을 이용해 안티몬 질량을 구한다.

5.5 분석 결과 처리

시료에서의 안티몬 질량분율 X%는 다음 식으로 계산한다:

(식 2) X = [ Mпр · K · 100 ] / Mнав ,

여기서 Mпр — 시료 용액에 있는 안티몬의 질량( g );

K — 시료 용액의 희석 계수;

Mнав — 시료 취시 질량( g ).

5.6 분석 결과의 정밀도 관리

분석 결과의 정밀도 관리는 ГОСТ 13047.1에 따른다.

정밀도 관리 규범(반복성 및 재현성 한계)과 정확도 관리 지표(확대 불확도)는 표 3에 제시되어 있다.


표 3 — 정밀도 관리 규범(반복성 및 재현성 한계) 및 정확도 관리 지표(확대 불확도) (신뢰수준 P = 0.95)

단위: 백분율(%)

참고문헌

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* 러시아 연방 영토에서 유효함.