ГОСТ 13047.14-2002
니켈. 코발트
비스무트 분석 방법
국가 표준화, 계량 및 인증 위원회
민스크
서문
1 표준은 MTK 501 "니켈" 및 MTK 502 "코발트" 국가 기술 위원회와 "Gipronikel" 연구소에 의해 개발되었습니다.
러시아 국가 표준에 의해 도입되었습니다.
2 국가 표준화, 계량 및 인증 위원회에 의해 승인되었습니다 (2002년 5월 30일 제21차 회의록).
승인에 찬성한 국가는 다음과 같습니다:
| 국가명 | 국가 표준화 기관명 |
| 아제르바이잔 공화국 | Azgosstandard |
| 아르메니아 공화국 | Armgosstandard |
| 벨라루스 공화국 | 벨라루스 표준 |
| 조지아 | Gruzstandard |
| 키르기스 공화국 | Kyrgyzstandard |
| 몰도바 공화국 | Moldovastandard |
| 러시아 연방 | 러시아 국가 표준 |
| 타지키스탄 공화국 | Tajikstandard |
| 투르크메니스탄 | "Turkmenstandartlary" 국가 서비스 |
| 우즈베키스탄 공화국 | Uzgoststandard |
| 우크라이나 | 우크라이나 국가 표준 |
3 2002년 9월 17일 제334-ст 호로 러시아 연방 국가 표준이 2003년 7월 1일부터 직접 적용되었습니다.
4 기존
ГОСТ 13047.14−2002
국가 표준
니켈. 코발트
비스무트 분석 방법
Nickel. Cobalt.
Methods for determination of bismuth
시행일 2003-07-01
1 적용 범위
본 표준은
2 참고 표준
본 표준에서는 다음의 표준을 참조합니다:
ГОСТ 123–98 코발트. 기술 요구사항
ГОСТ 849–97 1차 니켈. 기술 요구사항
ГОСТ 4232–74 아이오딘화 칼륨. 기술 요구사항
ГОСТ 4461–77 질산. 기술 요구사항
ГОСТ 5457–75 용해 및 기체 아세틸렌. 기술 요구사항
ГОСТ 9722–97 니켈 분말. 기술 요구사항
ГОСТ 10157–79 액상 및 기체 아르곤. 기술 요구사항
ГОСТ 10928–90 비스무트. 기술 요구사항
ГОСТ 11125–84 고순도 질산. 기술 요구사항
ГОСТ 13047.1−2002 니켈. 코발트. 분석 방법에 대한 일반 요구사항
3 일반 요구사항 및 안전 요구사항
분석 방법에 대한 일반 요구사항과 작업 수행 시 안전 요건은
4 스펙트로포토메트리 방법 (비스무트 비율 0.0002% - 0.001%)
4.1 분석 방법
이 방법은 요오드화 비스무트의 이소아밀아세테이트 추출 후 오렌지색 화합물 용액의 540nm 파장에서의 흡광을 측정하는 데 기초합니다.
4.2 측정 도구, 보조 장치, 재료, 시약, 용액
500-560nm 파장 범위에서 측정 가능한 스펙트로포토미터 또는 광전색도계.
pH 미터(이온계), 1.4-1.5 pH 범위에서 측정 가능.
재추출 용액: 0.03 mol/dm3 몰 농도의 질산 용액에 1 mol/dm3 몰 농도의 질산 용액을 점적하여 pH 1.4-1.5 범위에 도달.
약전급 아스코르빅산[1], 농도 0.05 g/㎤ 용액.
오렌지 색소, 농도 0.001 g/㎤ 용액.
아세틸산 이소아밀 에스터(이소아밀 아세테이트)[2].
정확한 농도의 비스무트 용액.
A 용액, 비스무트 농도 0.001 g/㎤: 250㎤ 비커에 비스무트 0.5g을 넣고 1:1로 희석된 질산 30-40㎤를 가하고 가열하여 용해, 2-3분간 끓임, 냉각 후 500㎤ 표선 플라스크로 옮긴 후 1:1로 희석된 질산 50㎤를 가하고 물로 플라스크 끝까지 보충.
B 용액, 비스무트 농도 0.0001 g/㎤: 100㎤ 표선 플라스크에 A 용액 10㎤를 취하고 1:1로 희석된 질산 10㎤를 첨가한 후 물로 플라스크 끝까지 보충.
C 용액 비스무트 농도 0.000005 g/㎤: 100㎤ 표선 플라스크에 B 용액 5㎤를 취하고 1 mol/dm3 질산 용액으로 플라스크 끝까지 보충.
4.3 분석 준비
교정 그래프를 위해 칼리브레이션 깔때기(용량 100 cm3)에 0.5, 1.0, 2.0, 4.0 및 6.0 cm3의 용액 B를 취하고, 40 cm3까지 1 mol/dm3 질산 용액을 추가한 후 1.0 cm3의 요오드화칼륨 용액을 첨가하여 4.4에 명시된 방법에 따라 진행합니다.
교정 그래프를 위한 용액 내 비스무트의 질량은 각각 0.0000025, 0.0000050, 0.0000100, 0.0000200, 0.0000300 g입니다.
용액의 흡광도와 이에 상응하는 비스무트의 질량을 사용하여 교정 그래프를 작성합니다. 비스무트 용액을 추가하지 않은 용액의 흡광도 값도 고려합니다.
4.4 분석 수행
용량이 250 cm3인 비커에 3.000 g의 샘플을 넣고, 1:1로 희석한 질산 30-40 cm3를 추가합니다. 가열하여 용해시킨 후 5-10 cm3까지 증발시킨 다음 15 cm3의 물을 첨가하고 이를 용량이 100 cm3인 깔때기로 옮깁니다. 물을 40 cm3까지 추가하고, 1.0 cm3의 요오드화칼륨 용액과 10 cm3의 아이소아밀아세테이트를 첨가한 후 깔때기를 1분간 흔듭니다. 물의 하층을 다른 100 cm3의 깔때기로 옮기고 5 cm3의 아이소아밀아세테이트를 추가하여 1분간 추출 과정을 반복합니다. 물의 층은 제거하고, 유기 상을 통합합니다.
통합된 용액에 20 cm3의 1 mol/cm3 질산, 0.5 cm3의 아스코르빈산 용액, 0.5 cm3의 요오드화칼륨 용액을 추가하여 깔때기를 조심스럽게 5-6회 회전시키며 유기 상을 세척합니다. 물의 상을 제거하고 유기 상을 다시 세척합니다. 세척된 유기 상에 15 cm3의 재추출 용액과 0.2 cm3의 자일레놀 오렌지를 추가하여 깔때기를 1분간 흔듭니다. 물의 층을 용량 25 cm3의 눈금 플라스크로 옮기고, 재추출 용액으로 사전에 세척된 깔때기의 솜을 통해 여과합니다. 여과 후 솜을 재추출 용액으로 세척하고 이를 플라스크의 눈금까지 보충합니다.
20분 후 스펙트로포토미터로 540 nm 파장에서 용액의 흡광도를 측정하거나, 포토일렉트로컬러미터로 500-560 nm 파장에서 물을 비교용 용액으로 사용하여 측정합니다. 흡수층 두께가 5 cm인 큐벳을 사용합니다.
샘플 용액의 비스무트 질량은 교정 그래프를 활용하여 산출합니다.
4.5 분석 결과 처리
샘플 내 비스무트의 질량 비율 X, %는 다음 공식으로 계산됩니다.
(1)
여기서 Мх — 샘플 용액에서 비스무트의 질량, g;
Мк — 제어 실험 용액에서 비스무트의 질량, g;
М — 샘플의 질량, g.
4.6 분석의 정확성 관리
분석 결과의 계량적 특성 관리는
표 1 — 규제 기준 및 분석 방법의 오차
비율로
| 비스무트의 질량 비율 | 두 개의 평행한 측정 결과의 허용 오차 d2 |
세 개의 평행한 측정 결과의 허용 오차 d3 |
두 측정 결과의 허용 오차 D | 분석 방법의 오차 D |
| 0.00020 | 0.00006 | 0.00007 | 0.00012 | 0.00008 |
| 0.00030 | 0.00008 | 0.00010 | 0.00015 | 0.00010 |
| 0.00050 | 0.00010 | 0.00012 | 0.00020 | 0.00015 |
| 0.00100 | 0.00020 | 0.00024 | 0.00040 | 0.00030 |
5 전열화 원자 흡수법 (0.0001%에서 0.001%의 비스무트 질량 비율에 대해)
5.1 분석 방법
이 방법은 샘플 용액의 전열화 원자화로 인해 생성된 비스무트 원자가 공명 방사선을 223.1 nm 파장에서 흡수하는 것을 측정하는 것을 기반으로 합니다.
5.2 측정 장치, 보조 장치, 재료, 시약, 용액
전열화 원자화를 통해 측정을 수행할 수 있고, 비선택적 흡수를 보정하며, 자동화된 방식으로 용액을 원자화기로 공급할 수 있는 원자 흡수 스펙트로포토미터.
비스무트의 분광선 자극을 위한 속이 빈 캐소드 램프.
아르곤 가스는
무회처리 필터는 [3] 또는 기타 중간 밀도의 필터.
필요 시 증류하여 정제된 질산은
니켈 분말은
코발트는
비스무트는
알려진 농도의 비스무트 용액.
용액 A 비스무트의 질량 농도 0.001 g/cm3은 4.2에 명시된 방법에 따라 준비합니다.
용액 B 비스무트의 질량 농도 0.0001 g/cm3은 4.2에 명시된 방법에 따라 준비합니다.
용액 C 비스무트의 질량 농도 0.00001 g/cm3: 10 cm3의 용액 B를 100 cm3 눈금 플라스크에 옮기고 1:1로 희석된 질산 10 cm3를 추가한 후 물로 눈금까지 채웁니다.
용액 D 비스무트의 질량 농도 0.000001 g/cm3: 100 cm3 용량의 눈금 플라스크에 10 cm3의...
용액 B에 10 cm3 1:1로 희석된 질산을 첨가하고, 물을 사용하여 표시선까지 채웁니다.
5.3 분석 준비
보정 곡선을 위해 250 cm3 용량의 비커나 플라스크에 질량이 0.500 g인 니켈 분말이나 코발트 표준 시료 또는 비스무트 질량 비율이 정해진 니켈 또는 코발트 표준 시료를 넣습니다. 샘플 수는 보정 곡선의 포인트 수와 대조 실험을 포함하여 일치해야 합니다.
샘플에 15–20 cm3 1:1로 희석된 질산을 첨가하고, 가열하여 용해합니다. 니켈 분말을 사용할 경우, 용액을 2–3번 1:9로 희석된 질산으로 세척한 필터(빨강 또는 흰색 린트)로 여과하고, 필터를 뜨거운 물로 2–3번 세척합니다. 용액을 10–15 cm3로 증발시키고, 물 40–50 cm3를 첨가한 후 끓인 다음, 냉각하고, 100 cm3 용량의 부피 플라스크에 옮깁니다.
플라스크에서 용액 G를 0.5, 1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0 cm3 취출하고, 대조 실험의 용액에 비스무트를 첨가하지 않고, 물로 표시선까지 채운 뒤, 5.4에 설명된 대로 흡수도를 측정합니다.
보정 그래프 작성을 위한 용액 내 비스무트의 질량은 각각 0.0000005, 0.0000010, 0.0000020, 0.0000030, 0.0000040, 0.0000050g입니다.
5.4 분석 수행
250 cm3 용량의 비커나 플라스크에 질량이 0.500 g인 샘플을 넣고, 15–20 cm3 1:1로 희석된 질산을 첨가한 후 가열하여 용해하고, 5–7 cm3까지 증발시킵니다. 그런 다음 100 cm3 용량의 부피 플라스크로 옮기고, 냉각한 뒤, 물로 표시선까지 채웁니다.
샘플 용액과 보정 용액의 흡수도를 223.1 nm의 파장 길이와 0.5 nm 이하의 슬릿 폭으로 측정하고, 비선택적 흡수를 아르곤 흐름에서 두 번 이상 교정하며, 아토마이저에 순차적으로 넣습니다. 스펙트로 포토미터 유형에 따라 아토마이저에 넣는 용액의 최적 용량(0.010–0.050 cm3)이나 에어로졸 분무 최적 시간을 5–20초로 설정합니다. 시스템을 물로 세척하고, 영점 및 보정 그래프의 안정성을 확인합니다. 영점 확인을 위해 5.3에 설명된 대로 준비된 대조 실험 용액을 사용합니다.
보정 용액을 이용해 사용되는 스펙트로 포토미터의 아토마이저에 대한 최적 온도를 개별적으로 조정합니다.
아토마이저 작동 조건은 표 2에 나와 있습니다.
표 2 — 아토마이저 작동 조건
| 단계 이름 | 온도, °С | 시간, 초 |
| 건조 | 120 — 150 | 2 — 20 |
| 회분제거 | 700 — 900 | 10 — 20 |
| 원자화 | 2000 — 2400 | 4 — 5 |
보정 용액의 흡수도 값과 해당 비스무트 질량을 이용해 보정 그래프를 작성합니다.
샘플 용액의 비스무트 질량은 보정 그래프를 통해 결정됩니다.
5.5 분석 결과 처리
샘플의 비스무트 중량 비율, X,%은 아래의 식으로 계산됩니다.
(2)
여기서 Mx— 샘플 용액 내 비스무트 질량, g;
M— 샘플의 가입 질량, g.
5.6 분석 정확도 제어
분석 결과의 메트로로지 특성 제어는
표 3 — 제어 기준 및 분석 방법의 오차
퍼센트로
| 비스무트 중량 비율 | 두 평행 실험 결과의 허용 편차 d2 |
세 평행 실험 결과의 허용 편차 d3 |
두 분석 결과의 허용 편차 D | 분석 방법의 오차 D |
| 0,00010 | 0,00003 | 0,00004 | 0,00006 | 0,00004 |
| 0,00020 | 0,00004 | 0,00005 | 0,00008 | 0,00008 |
| 0,00030 | 0,00005 | 0,00006 | 0,00010 | 0,00007 |
| 0,00040 | 0,00006 | 0,00007 | 0,00012 | 0,00008 |
| 0,00050 | 0,00007 | 0,00009 | 0,00014 | 0,00010 |
| 0,00060 | 0,00008 | 0,00010 | 0,00017 | 0,00012 |
| 0,00100 | 0,00015 | 0,00020 | 0,00030 | 0,00020 |
6 불꽃 원자화법을 이용한 원자 흡수 분석(비스무트 중량 비율 0.002%에서 0.010%까지)
6.1 분석 방법
이 방법은 아세틸렌-공기 불꽃에 샘플 용액을 주입하여 원자화될 때 생성되는 비스무트 원자의 공명 방사를 223.1 nm 파장에서 흡수하는 것을 측정하는 데 기반합니다.
6.2 측정 장치, 보조 장치, 재료, 시약, 용액
아세틸렌-공기 불꽃에서 측정이 가능한 원자 흡수 분광광도계.
비스무트 스펙트럼 선을 자극하기 위한 중공 음극 램프.
중간 밀도의 [3] 또는 기타 제회 필터.
필요 시 증류하여 정제한
알려진 농도의 비스무트 용액.
비스무트 질량 농도가 0.001 g/cm3인 용액 A는 4.2에서 설명한 대로 준비됩니다.
비스무트 질량 농도가 0.0001 g/cm3인 용액 B는 4.2에서 설명한 대로 준비됩니다.
6.3 분석 준비
보정 곡선을 위해 250 cm3 용량의 비커나 플라스크에 질량이 3.000 g인 니켈 분말이나 코발트 표준 시료 또는 비스무트 중량 비율이 정해진 니켈 또는 코발트 표준 시료를 넣습니다. 샘플 수는 보정 곡선의 포인트 수와 대조 실험을 포함하여 일치해야 합니다.
샘플에 25–30 cm3 1:1로 희석된 질산을 첨가하고, 가열하여 용해합니다. 니켈 분말을 사용할 경우, 용액을 2–3번 1:9로 희석된 질산으로 세척한 필터(빨강 또는 흰색 린트)로 여과하고, 필터를 뜨거운 물로 2–3번 세척합니다. 용액을 10–15 cm3로 증발시키고, 물 40–50 cm3를 첨가한 후 끓인 다음, 냉각하고, 100 cm3 용량의 부피 플라스크에 옮깁니다.
플라스크에서 용액 B를 0.5, 1.0, 2.0, 3.0, 4.0 cm3 취출하고, 대조 실험의 용액에 비스무트를 첨가하지 않고, 물로 표시선까지 채운 뒤, 6.4에 설명된 대로 흡수도를 측정합니다. 보정 용액 내 비스무트 질량은 각각 0.00005, 0.00010, 0.00020, 0.00030, 0.00040g입니다.
6.4 분석 수행
250 cm3 용량의 비커나 플라스크에 질량이 3.000 g인 샘플을 넣고, 25–30 cm3 1:1로 희석된 질산을 첨가한 후 가열하여 용해하고, 2–3분 동안 끓입니다. 그런 다음 10–15 cm3까지 증발시킵니다. 물 40–50 cm3를 첨가한 후 끓이고, 냉각하고, 100 cm3 용량의 부피 플라스크로 옮깁니다.
샘플 용액과 보정 용액의 흡수도를 223.1 nm의 파장에서 두 번 이상 측정하고, 불꽃에 순차적으로 주입하여 시스템을 물로 세척하고, 영점 및 보정 그래프의 안정성을 확인합니다. 영점 확인을 위해 6.3에 설명된 대로 준비된 대조 실험 용액을 사용합니다.
보정 용액의 흡수도 값과 해당 비스무트 질량을 이용해 보정 그래프를 작성합니다.
샘플 용액의 비스무트 질량은 보정 그래프를 통해 결정됩니다.
6.5 분석 결과 처리
샘플 내 비스무트의 중량 비율, X,%은 아래의 식으로 계산됩니다.
(3)
여기서 Mx— 샘플 용액 내 비스무트 질량, g;
M— 샘플의 가입 질량, g.
6.6 분석 정확도 제어
분석 결과의 메트로로지 특성 제어는
표 4 — 제어 기준 및 분석 방법의 오차
퍼센트로
| 비스무트 중량 비율 | 두 평행 실험 결과의 허용 편차 d2 |
세 평행 실험 결과의 허용 편차 d3 |
두 분석 결과의 허용 편차 D | 분석 방법의 오차 D |
| 0,0020 | 0,0002 | 0,0003 | 0,0004 | 0,0003 |
| 0,0030 | 0,0004 | 0,0005 | 0,0007 | 0,0005 |
| 0,0050 | 0,0006 | 0,0007 | 0,0012 | 0,0008 |
| 0,0100 | 0,0010 | 0,0012 | 0,0020 | 0,0015 |
