ГОСТ 13047.18-2014

GOST 13047.18−2014 니켈. 코발트. 비소 측정 방법

GOST 13047.18−2014

국제 표준

니켈. 코발트

비소 측정 방법

Nickel. Cobalt. Methods for determination of arsenic

ICS 77.120.40
OKSTU 1732

시행일 2016−01−01

서문

국제 표준화 작업의 목적, 기본 원칙 및 절차는 GOST 1.0−92 «국제 표준화 시스템. 기본 조항» 및 GOST 1.2−2009 «국제 표준화 시스템. 국제 표준, 규칙 및 국제 표준화 권장사항. 개발, 채택, 적용, 갱신 및 취소의 규칙»에 설정되어 있습니다.

표준 정보

1 국제 표준화 기술 위원회 MTK 501 «니켈» 및 MTK 502 «코발트»에 의해 개발됨

2 연방기술규제 및 계량청(Rosstandart)에 의해 제안됨

3 국제 표준화, 계량 및 인증 위원회에 의해 채택됨 (2014년 10월 20일 프로토콜 N 71-P)

채택 찬성표:

ISO 3166에 의한 국가의 약어	ISO 3166에 의한 국가 코드	표준화에 관한 국가 기관의 약어
아제르바이잔	AZ	Azstandart
아르메니아	AM	아르메니아 공화국 경제개발부
벨라루스	BY	벨라루스 공화국 국립 표준청
조지아	GE	Gruostandart
카자흐스탄	KZ	카자흐스탄 공화국 국립 표준청
키르기스스탄	KG	키르기스 표준청
러시아	RU	Rosstandart
타지키스탄	TJ	타지키스탄 표준청
우즈베키스탄	UZ	Uzstandart

4 연방기술규제 및 계량청 명령 N 816-st에 의해 2016년 1월 1일부터 러시아연방 국가 표준으로 GOST 13047.18−2014가 시행됨

5 GOST 13047.18−2002를 대체함


본 표준에 대한 변경 사항은 연례 정보 안내서 «국가 표준»에 게시되며, 변경 및 수정 본문은 월간 정보 안내서 «국가 표준»에 수록됩니다. 본 표준의 개정(교체)이나 취소의 경우, 관련 통지는 월간 정보 안내서 «국가 표준»에 게시되며, 관련 정보와 통지, 본문은 인터넷의 연방기술규제 및 계량청 공식 웹사이트에도 게시됩니다.

1 적용 범위

본 표준은 비소의 질량 함유량이 0.0001%에서 0.010%인 원자재 니켈(GOST 849), 니켈 분말(GOST 9722), 코발트(GOST 123) 내 비소의 분광광도법 및 원자 흡수법 측정 방법을 규정합니다. 중재 방법으로 원자 흡수법이 사용됩니다.

2 규범적 참조

본 표준에서는 다음의 표준에 대한 규범적 참조가 사용되었습니다:

GOST 123−2008 코발트. 기술 조건

GOST 849−2008 원자재 니켈. 기술 조건

GOST 3118−77 시약. 염산. 기술 조건

GOST 3760−79 시약. 수중 암모니아. 기술 조건

GOST 3765−78 시약. 몰리브덴산 암모늄. 기술 조건

GOST 3773−72 시약. 염화 암모늄. 기술 조건

GOST 4204−77 시약. 황산. 기술 조건

GOST 4232−74 시약. 아이오딘화 칼륨. 기술 조건

GOST 4328−77 시약. 수산화 나트륨. 기술 조건

GOST 4461−77 시약. 질산. 기술 조건

GOST 5841−74 시약. 황산 수화 히드라진

GOST 9722−97 니켈 분말. 기술 조건

GOST 10157−79 기체 및 액체 아르곤. 기술 조건

GOST 11125−84 고순도 질산. 기술 조건

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

GOST 14261−77 고순도 염산. 기술 조건

GOST 17746−96 스폰지 티타늄. 기술 조건

GOST 18300−87 정류 기술용 에틸 알코올. 기술 조건

GOST 20288−74 시약. 탄화 사염화. 기술 조건

GOST 20490−75 시약. 과망간산 칼륨. 기술 조건

GOST 24147−80 고순도 수중 암모니아. 기술 조건

참고 사항 — 이 표준을 사용하는 경우, 인용된 표준의 유효성을 인터넷상의 연방 기술 규제 및 측정 기관의 공식 웹사이트 또는 해당 연도의 1월 1일 상태로 발표된 연간 정보 지침서 "국가 표준" 및 매월 발행되는 정보 지침서 "국가 표준"을 통해 확인하는 것이 유용합니다. 인용된 표준이 대체(변경)된 경우, 이 표준을 사용할 때 대체(변경)된 표준을 참고해야 합니다. 인용된 표준이 대체 없이 폐지된 경우, 해당 표준이 인용된 조항은 그 인용에 영향을 받지 않는 부분에 적용됩니다.

3 일반 요구 사항 및 안전 요구 사항

분석 방법, 사용되는 증류수 및 실험실 기기의 품질에 대한 일반 요구 사항 및 작업 수행 시 안전 요구 사항은 ГОСТ 13047.1에 따릅니다.

4 분광광도법

4.1 분석 방법 이 방법은 니트로겐 산 환원제를 사용하여 생성된 비소-몰리브덴 복합 화합물 용액의 610 또는 840 nm 파장에서의 광흡수를 측정하는 데 기반합니다. 비소는 암모니아성 환경에서 철 하이드록사이드상으로 분리된 후, 염산 환경에서 요오드화물 복합체 형태로 사염화탄소로 추출됩니다. 4.2 측정 장치, 보조 장치, 재료, 시약 및 용액 600에서 850 nm 파장 범위에서 측정할 수 있는 분광광도계 또는 광전색도계. [1] 또는 기타 밀도가 높은 필터로 만든 무회 필터. 필요시 정제한 질산은 ГОСТ 4461 또는 ГОСТ 11125에 따라 1:1로 희석한 것을 사용. 필요시 정제한 염산은 ГОСТ 3118 또는 ГОСТ 14261에 따라 1:1로 희석한 것을 사용. 1:1, 1:3 및 1:15로 희석한 황산은 ГОСТ 4204에 따릅니다. 필요시 정제한 수분 암모니아는 ГОСТ 3760 또는 ГОСТ 24147에 따라 1:19로 희석한 것을 사용. 나트륨 하이드록사이드는 ГОСТ 4328의 0.04 g/cm³ 농도의 용액을 사용. 암모늄 염화물은 ГОСТ 3773에 따릅니다. 에틸 알코올은 ГОСТ 18300에 따릅니다. 재결정화한 암모늄 몰리브덴산은 ГОСТ 3765로, 0.01 g/cm³ 농도의 용액을 사용. 암모늄 몰리브덴산은 재결정화를 통해 준비됩니다: 70.0g의 암모늄 몰리브덴산을 600 또는 1000 cm³의 컵에 넣고, 400 cm³의 증류수를 붓고, 70°C에서 80°C로 가열하여 용해하고, 필터(흰색 또는 파란색 띠)를 통해 두 번 여과합니다. 뜨거운 용액에 250 cm³의 에틸 알코올을 첨가하여 냉각시키고, 1시간 이상 방치한 후 결정화된 침전을 도자기 필터 깔때기에 여과합니다. 침전물을 두세 번 20-30 cm³의 에틸 알코올로 씻고, 공기에 건조시킵니다. 황산수소 히드라진은 ГОСТ 5841로, 0.0015 g/cm³ 농도의 용액을 사용. 반응 혼합물은 다음과 같이 준비합니다: 100 cm³의 용량을 가진 메스 플라스크에 50 cm³의 몰리브덴산 암모늄 용액과 5 cm³의 황산수소 히드라진을 추가하고, 증류수로 용량을 채웁니다. 탄소철은 [2]와 같은 99.9% 이상의 주 성분을 포함한 철을 사용합니다. 철의 질량 농도가 0.01 g/cm³인 용액은 다음과 같이 준비합니다: 철 10.000 g을 600 cm³ 용량의 비이커에 넣고, 20-25 cm³의 1:1로 희석된 질산을 150에서 200 cm³까지 부어주면서 가열하여 용해합니다. 그 후 식힌 다음 1000 cm³ 용량의 메스 플라스크로 옮기고 증류수를 부어 표시선까지 채웁니다. 철 용액 준비에는 설정된 기준에 맞는 다른 물질들도 사용할 수 있습니다. 과망간산칼륨(KMnO₄)은 ГОСТ 20490에 따르며, 질량 농도가 0.01 g/cm³인 용액입니다. 요오드화 칼륨(KI)은 ГОСТ 4232에 따릅니다. 질량 농도가 0.02 g/cm³인 요오드화 칼륨 용액을 염산에서 준비하는 방법은 다음과 같습니다: 요오드화 칼륨 10.0 g을 600 또는 1000 cm³의 비이커에 넣고 500 cm³의 염산에 용해한 다음, 1000 cm³의 분별 깔때기로 옮기고 25 cm³의 사염화탄소를 부은 후 2분간 흔들어 유기층을 버리고 이를 반복하여 추출합니다. 세척 용액은 요오드화 칼륨 용액 3부와 증류수 1부를 혼합하여 준비합니다. 스폰지 티타늄은 ГОСТ 17746에 따릅니다. 질량 농도가 0.02 g/cm³인 티타늄 용액은 다음과 같이 준비합니다: 스폰지 티타늄 2.000 g을 250 cm³의 냉각기와 함께 있는 플라스크에 넣고 40 cm³의 1:1로 희석된 황산을 부어 가열하여 용해한 후 식힙니다. 그런 다음 100 cm³의 메스 플라스크로 옮기고 표시선까지 증류수를 채웁니다. 사염화탄소는 ГОСТ 20288에 따릅니다. 비소는 [3]에 따릅니다. 나트륨 오르토아세나이트는 [4]에 따릅니다. 비소(III) 산화물. 알려진 농도의 비소 용액. 비소 질량 농도 0.0001 g/cm³인 용액 A는 다음과 같이 준비합니다: 비소 0.1000 g을 100 cm³의 비이커에 넣고 20 cm³의 1:1로 희석된 질산을 부어 처음엔 가열 없이 용해하다가, 비소가 완전히 녹을 때까지 가열합니다. 그런 다음 20 cm³의 1:1로 희석된 황산을 부어 증발하여 황산 증기를 배출한 후 식힙니다. 40에서 50 cm³의 증류수를 더한 후 1000 cm³의 메스 플라스크로 옮기고 증류수를 부어 표시선까지 채웁니다. 비소의 질량 농도가 0.0001 g/cm³인 용액 A는 다음과 같이 준비합니다. 비소 산화물(III) 0.1320 g을 100 cm³ 용량의 비커에 넣고, 10 cm³의 수산화 나트륨 용액을 첨가한 후, 증류수를 부어 40 cm³로 만듭니다. 그런 다음 1000 cm³ 용량의 부피 플라스크로 옮기고, 1:3으로 희석한 황산 40 cm³를 첨가하여, 표선까지 증류수로 채웁니다. 비소의 질량 농도가 0.0001 g/cm³인 용액 A는 소듐 오르토아세네이트에서 다음과 같이 준비합니다. 소듐 오르토아세네이트 0.2560 g을 250 cm³ 용량의 비커에 넣고, 50 cm³의 증류수에 녹인 후, 1000 cm³ 용량의 부피 플라스크로 옮기고, 1:3으로 희석한 황산 40 cm³를 첨가하여, 표선까지 증류수로 채웁니다. 비소의 질량 농도가 0.00001 g/cm³인 용액 B는 다음과 같이 준비합니다. 100 cm³ 용량의 부피 플라스크에 용액 A의 10 cm³를 옮기고, 1:15로 희석한 황산으로 표선까지 채웁니다. 4.3 분석 준비 교정 그래프 작성을 위해 50 cm³ 용량의 부피 플라스크에 용액 B의 0.5, 1.0, 2.0, 3.0, 4.0 그리고 5.0 cm³를 옮기고, 증류수를 부어 30 cm³로 만든 다음, 과망간산 칼륨 용액을 한 방울씩 첨가하여 안정한 분홍색을 띨 때까지 진행합니다. 반응 혼합물 4 cm³를 추가합니다. 그 다음, 용액이 담긴 플라스크를 끓는 물 중탕에 15분 동안 보관한 후, 냉각하고 증류수로 표선까지 채운 뒤, 4.4에 따라 교정용 용액의 광흡수를 측정합니다. 교정용 용액의 비소 질량은 각각 0.000005, 0.000010, 0.000020, 0.000030, 0.000040, 그리고 0.000050g입니다. 교정용 용액의 광흡수 값과 해당하는 비소 질량을 바탕으로, 비소가 포함되지 않은 용액을 준비하여 교정용 용액의 광흡수 값을 고려하여 교정 그래프를 작성합니다. 4.4 분석 수행 무게가 5.000g(비소 함량이 0.0010% 이하인 경우) 또는 0.500g(비소 함량이 0.0010% 이상인 경우)의 시료를 400 또는 500cm³ 비커에 넣고, 50에서 60cm³ 또는 15에서 20cm³의 1:1로 희석한 질산을 첨가하여 가열하여 용해한 후, 부피를 10에서 15cm³로 증발시킨다. 부피를 맞추기 위해 100에서 150cm³의 증류수를 첨가하고, 2.0cm³의 철 용액을 첨가하여 60°C에서 70°C로 가열한 다음 7에서 10cm³의 암모니아를 첨가한다. 혼합물을 600cm³ 비커로 옮기고, 여기에 1.5g의 염화암모늄과 100cm³의 암모니아를 미리 넣어둔다. 용해에 사용된 비커를 1:19로 희석한 암모니아로 2~3회 헹군다. 침전물을 포함한 용액을 따뜻한 곳에서 20~30분 동안 보관한 후 침전물을 필터(붉은색 또는 흰색 필터)로 여과한다. 침전물을 1:1로 희석된 20cm³의 뜨거운 염산에 용해시켜 여과액을 증발에 사용한 비커에 모은 후, 필터를 20cm³의 뜨거운 증류수로 씻는다. 용액이 탈색될 때까지 티타늄 용액을 보충하고 추가로 2~3 방울을 더한다. 용액을 250cm³ 분액깔때기에 옮기고, 80에서 90cm³의 아이오딘화 칼륨 용액(분액깔때기의 염산 몰 농도가 9mol/dm³ 이상이어야 함), 30cm³의 사염화탄소를 첨가하여 분액깔때기를 2분간 흔든다. 유기 상을 100cm³ 용량의 분액깔때기로 분리하고, 수상에 15cm³의 사염화탄소를 추가한 후 추출을 반복한다. 유기 상을 합병하고 수상은 버린다. 합병된 유기 상에 20cm³의 세척 용액을 첨가하여 30초간 흔든다. 수상은 버리고, 유기 상에 15cm³의 증류수를 첨가하여 분액깔때기를 2분간 흔든다. 유기 상을 100cm³ 용량의 다른 분액깔때기로 분리하고, 수상을 50cm³ 부피의 플라스크로 옮긴다. 증류수에 의한 재추출을 반복하고, 유기 상은 버리며 수상을 플라스크의 용액에 첨가한다. 플라스크에 적은 양의 과망간산칼륨 용액을 한 방울씩 추가하여 안정적인 분홍색이 될 때까지 기다리고, 4 cm의 반응 혼합물을 플라스크에 넣은 후 끓는 물 중탕에 15분간 유지한 후 냉각 시킵니다. 그런 다음 증류수로 포인트까지 채워 시료 용액의 흡광도를 분광광도계에서 610 nm나 840 nm 파장에서, 혹은 590에서 640 nm 또는 820에서 860 nm 사이의 범위 내에서 광전 색도계로 측정합니다. 비교 용액으로 증류수를 사용합니다. 시료 용액의 흡광도 값에서 검량 곡선을 통해 비소의 질량을 구합니다. 4.5 분석 결과 처리 시료의 비소의 질량 분율 X, %는 다음 공식으로 계산됩니다: M— 시료 용액 내 비소의 질량, g; M— 관리 시험에서 비소의 질량, g; M— 시료의 무게, g. 4.6 분석 정확도 제어 분석 결과의 정확도 제어는 ГОСТ 13047.1에 따라 수행합니다. 정밀도 제어 기준은 반복성 및 재현성 한계와 결과 분석의 정확도 제어 지표— 확장된 불확도가 표 1에 제시되어 있습니다. 표 1— 정밀도 제어 기준(반복 및 재현성의 한계) 및 정확도 제어 지표— 신뢰수준 Р=0.95에서의 결과 분석의 확장된 불확도 퍼센트로 표시 | 질량에 의한 비소 함량 | 반복성 한계(두 개의 평행 결정 결과의 경우), r | 반복성 한계(세 개의 평행 결정 결과의 경우), r | 재현성 한계(두 개의 분석 결과의 경우), R | 확장된 불확도, U (k=2) | |:------------------:|:---------------------------------------:|:------------------------------------------:|:---------------------------------------:|:----------------------:| | 0,00010 | 0,00004 | 0,00005 | 0,00008 | 0,00006 | | 0,00030 | 0,00006 | 0,00007 | 0,00012 | 0,00008 | | 0,00050 | 0,00007 | 0,00008 | 0,00014 | 0,00010 | | 0,00100 | 0,00015 | 0,00018 | 0,00030 | 0,00021 | | 0,0030 | 0,0005 | 0,0006 | 0,0010 | 0,0007 | | 0,0050 | 0,0007 | 0,0008 | 0,0014 | 0,0010 | | 0,0100 | 0,0010 | 0,0012 | 0,0020 | 0,0014 | 5 원자흡수법 5.1 분석 방법 이 방법은 시료 용액의 전기 열 원자화에 의해 형성된 비소 원자의 공명 방출 193.7 nm 파장에서의 흡수를 측정하는 데 기반을 두고 있습니다. 5.2 측정 장비, 보조 장치, 재료, 시약 및 용액 전기 열 원자화, 비 선택적 흡수 보정 및 자동화된 용액 공급 기능을 제공하는 원자흡수 분광계. 비소의 스펙트럼 선을 자극하기 위한 속이 빈 음극 램프 또는 전극이 없는 기체 방전 램프. <시약> 아르곤 가스 ГОСТ 10157에 따라. 무회를 위한 필터 [1] 혹은 기타 중간 밀도의 필터. <시약> 질산 ГОСТ 4461, 필요한 경우 증류하여 정제된 것, 또는 ГОСТ 11125에 따라 1:1, 1:9 및 1:19로 희석된 것. <시약> 나트륨 수산화물 ГОСТ 4328에 따라. <시약> 니켈 분말 ГОСТ 9722 또는 니켈의 표준 표본, 예를 들어 [5]. <시약> 코발트 ГОСТ 123. 비소 [3]. <시약> 나트륨 비소산염 [4]. <시약> 비소(III) 산화물. 알려진 농도의 비소 용액. 비소 A 질량 농도 0.0001 g/cm로 준비된 용액: 0.1000 g의 비소를 100 cm 비커에 넣고, 1:1로 희석된 20 cm 질산을 부어 녹이고, 가열하여 완전 용해하며, 1000 cm 용량의 부피 플라스크로 옮기고 1:1로 희석된 50 cm의 질산을 넣고 증류수로 포인트까지 채웁니다. As₂O₃의 질량 농도가 0.0001 g/cm³인 용액 A를 다음과 같이 준비합니다: 0.1320 g의 As₂O₃ 시료를 100 cm³의 비커에 넣고, NaOH 용액 10 cm³에 녹인 후 증류수를 가하여 40 cm³로 만들고 이를 1000 cm³의 용량 플라스크에 옮깁니다. 그 후 1:1로 희석한 질산 100 cm³를 첨가하고 냉각 후 증류수로 표시선까지 채웁니다. Na₂HAsO₄의 질량 농도가 0.0001 g/cm³인 용액 A는 다음과 같이 준비합니다: Na₂HAsO₄ 0.2560 g을 250 cm³ 용량의 비커에 넣고 증류수 50 cm³에 녹인 후 1000 cm³ 용량의 메스 플라스크로 옮기고, 1:1로 희석한 질산 50 cm³를 추가하여 표시선까지 증류수로 채우고 냉각합니다. 용액 B는 질량 농도가 0.00001 g/cm³으로 용액 A 10 cm³를 100 cm³ 메스 플라스크로 옮기고, 1:19로 희석한 질산으로 표시선까지 채워서 준비합니다. 용액 C는 질량 농도가 0.000002 g/cm³으로 용액 B 20 cm³를 100 cm³ 메스 플라스크로 옮기고, 1:19로 희석한 질산으로 표시선까지 채워서 준비합니다. 5.3 분석 준비 5.3.1 0.0010% 이하의 비율로 As의 질량을 결정하기 위해 구리 가루나 코발트 또는 표준 시료 1.000 g을 250 cm³의 비커에 넣고 기록 시험점의 수와 동일한 양식표를 사용합니다. 초록색 또는 흰색 두세 번 질산에 씻은 필터를 통해 여과하고, 핫 증류수로 두세 번 씻습니다. 그램당 As 비율을 포함한 시료 용액 및 표준 용액의 흡수를 측정하여 보정 곡선을 작성합니다. 5.5 분석 결과 처리 시료에서 비율 As X%는 다음 공식을 사용하여 계산합니다: ![식 포뮬러 이미지] 여기서 M은 시료 용액의 As 질량(g), K는 시료 용액의 희석 비율, M은 시료의 초기 질량(g)을 나타냅니다. 5.6 분석 정확성 제어 검사 정확성을 [GOST 13047]에 따라 수행합니다. 정밀성 관리의 표준 - 반복성 및 재현성 한계 및 확장 불확실성은 표 2에 나와 있습니다.