ГОСТ 13047.25-2002

국가 간 표준

니켈. 코발트

니켈 내 셀렌 결정 방법

국가 간 표준화, 계측 및 인증 위원회

민스크

서문

1 국가 간 기술 위원회 MTC 501 “니켈” 및 MTC 502 “코발트”, 주식회사 "기관 Gipronikel"에 의해 개발됨

러시아 표준청에 의해 제안됨

2 국가 간 표준화, 계측 및 인증 위원회에 의해 승인됨 (2002년 5월 30일, 프로토콜 №21)

다음 국가들이 승인에 참가하였음:

국가명	국가 표준화 기관명
아제르바이잔 공화국	Azgosstandart
아르메니아 공화국	Armgosstandart
벨라루스 공화국	벨라루스 공화국 표준청
조지아	Gruzstandard
키르기스스탄 공화국	Кыргыз스탠다트
몰도바 공화국	Moldovastandart
러시아 연방	러시아 표준청
타지키스탄 공화국	Tajikstandard
투르크메니스탄	Turkmenstandartary
우즈베키스탄 공화국	Uzgosstandart
우크라이나	우크라이나 표준청

3 2002년 9월 17일 러시아 연방의 표준화 및 계측 위원회 법령 №334-ст에 의해 2003년 7월 1일부터 러시아 국가 표준으로 시행됨

4 최초 도입

목차

1 적용 범위 2 규범적 참조 3 일반 요구사항 및 안전 요구사항 4 분광 광도법 4.1 분석 방법 4.2 측정 장비, 보조 장치, 재료, 시약, 용액 4.3 분석 준비 4.4 분석 수행 4.5 분석 결과 처리 4.6 분석 정확도 관리 5 원자 흡수법 5.1 분석 방법 5.2 측정 장비, 보조 장치, 재료, 시약, 용액 5.3 분석 준비 5.4 분석 수행 5.5 분석 결과 처리 5.6 분석 정확도 관리 부록 A. 참고 문헌

GOST 13047.25-2002

국가 간 표준

니켈. 코발트

니켈 내 셀렌 결정 방법

Nickel. Cobalt.

Methods for determination of selenium in nickel

시행일 2003-07-01

1 적용 범위

본 표준은 1차 니켈의 질량 비율 0.0001%에서 0.0050%까지의 셀렌을 분광 광도법 및 원자 흡수법으로 결정하는 방법을 규정합니다 ГОСТ 849.

2 규범적 참조

본 표준에서 다음 표준을 참조합니다:

ГОСТ 849–97 1차 니켈. 기술 조건

ГОСТ 3118–77 염산. 기술 조건

ГОСТ 3760–79 수용성 암모니아. 기술 조건

ГОСТ 4461–77 질산. 기술 조건

ГОСТ 5789–78 톨루엔. 기술 조건

ГОСТ 5848–73 포름산. 기술 조건

ГОСТ 9722–97 니켈 분말. 기술 조건

ГОСТ 10157–79 기체 및 액체 아르곤. 기술 조건

ГОСТ 10298–79 셀렌. 기술 조건

ГОСТ 10484–78 불화수소산. 기술 조건

ГОСТ 10652–73 Na2-에틸렌다이아민-N, N, N', N'-싸이화합물산 2수화물 (Trilon B)

ГОСТ 11125–84 질산 (높은 순도). 기술 조건

ГОСТ 13047.1–2002 니켈. 코발트. 분석 방법의 일반 요구사항

ГОСТ 14261–77 염산 (높은 순도). 기술 조건

ГОСТ 24147–80 수용성 암모니아 (높은 순도). 기술 조건

3 일반 요구사항 및 안전 요구사항

분석 방법에 대한 일반 요구사항 및 작업 수행 시 안전 요구사항은 ГОСТ 13047.1 기준에 따릅니다.

4 분광 광도법

4.1 분석 방법

이 방법은 톨루엔을 사용한 선행 추출 후 o-페닐렌디아민과 셀렌의 착물 용액의 330nm 파장에서의 흡광도를 측정하는 데 기초합니다.

4.2 측정 장비, 보조 장치, 재료, 시약, 용액

320~340nm 파장 범위에서 측정 가능한 분광 광도계 또는 광전색도계.

pH 0.9~1.1 범위에서 측정 가능한 pH 미터 (이온미터).

ГОСТ 4461 및 (필요 시) 증류를 통해 정제된 질산, ГОСТ 11125 또는 1:1로 희석된 질산.

ГОСТ 3118 및 (필요 시) 정제된 염산, ГОСТ 14261 또는 1:2와 1:4로 희석된 염산.

[1]의 규정에 따른 1:99로 희석된 염소산.

ГОСТ 5848의 포름산.

ГОСТ 3760 및 (필요 시) ГОСТ 24147의 수용성 암모니아, 1:1로 희석됨.

ГОСТ 10652의 Na2-에틸렌다이아민-N, N, N', N'-싸이화합물산 (Trilon B), 0.04 g/㎝³의 농도로 용해됨.

[2]에 따른 o-페닐렌디아민, 0.01 g/㎝³의 농도로 용해됨.

ГОСТ 5789의 톨루엔, 필요 시 증류를 통해 정제됨.

ГОСТ 10298의 셀렌.

셀렌의 알려진 농도의 용액.

농도 A의 셀레늄 질량 농도가 0.001 g/cm³인 용액: 100 cm³ 용량의 비커 또는 삼각 플라스크에 셀레늄 질량 0.1000 g을 넣고, 1:1로 희석된 질산 10-15 cm³를 부어줍니다. 60-70°C 온수욕에서 녹이고, 1-2 cm³로 증발시킨 후 20 cm³의 염산을 부어 소금을 녹일 때까지 가열한 뒤, 용액을 1000 cm³ 용량의 눈금 플라스크로 전이하고 물로 눈금에 맞춥니다.

농도 B의 셀레늄 질량 농도가 0.00001 g/cm³인 용액: 500 cm³ 용량의 눈금 플라스크에 농도 A 용액 5 cm³를 취하여 1:4로 희석한 염산 용액으로 눈금에 맞춥니다.

농도 C의 셀레늄 질량 농도가 0.000001 g/cm³인 용액: 100 cm³ 용량의 눈금 플라스크에 농도 B 용액 10 cm³를 취하여 물로 눈금에 맞춥니다.

4.3 분석 준비

교정 곡선을 작성하기 위해 250 cm³ 용량의 비커에 농도 C 용액 각각 1.0, 2.0, 4.0, 6.0, 8.0, 10.0 cm³를 취하여 물로 50 cm³까지 희석한 후, 포름산 1.0 cm³, EDTA 용액 0.5 cm³를 부어준 후 4.4 항목에 따라 진행합니다.

교정 곡선용 용액의 셀레늄 질량은 0.000001, 0.000002, 0.000004, 0.000006, 0.000008, 0.000010 g입니다.

용액의 흡광도 및 셀레늄 질량에 따라, 셀레늄 용액을 도입하지 않은 용액의 흡광도를 고려하여 교정 곡선을 작성합니다.

4.4 분석 수행

250 cm³ 용량의 비커 또는 삼각 플라스크에 표 1의 질량에 맞는 시료를 놓습니다.

표 1 — 시료 용액 준비 조건

셀레늄 질량 비율, %	시료 무게, g	용액의 채취량, cm3
0.0001 ~ 0.0005 포함	2.000	50
0.0005 초과 ~0.0010	2.000	25
0.0010 초과 ~0.0020	1.000	25
0.0020 초과 ~0.0050	1.000	10

시료는 1:1로 희석된 질산 30-40 cm³에서 가열하여 녹이고, 용액을 7-10 cm³로 증발시킵니다. 냉각 후 과염소산 10 cm³를 부어 과염소산 증기가 발생할 때까지 증발시킵니다. 잔여물을 냉각시킨 후, 비커의 벽을 물로 씻고 다시 과염소산 증기가 발생할 때까지 증발시킵니다. 잔여물을 냉각하고 1:2로 희석한 염산 5 cm³를 부어 10분 동안 온수욕에서 가열합니다. 물 15-20 cm³를 부어 소금을 녹일 때까지 가열하고, 용액을 냉각시켜 100 cm³ 용량의 눈금 플라스크로 전이한 후 물로 눈금에 맞춥니다.

250 cm³ 용량의 비커에 표 1에 따라 용액의 일부를 취하여 물로 50 cm³까지 희석하고 포름산 1.0 cm³, EDTA 용액 0.5 cm³를 부은 후, pH 미터로 pH를 0.9-1.1 범위까지 맞추기 위해 1:1로 희석된 암모니아를 한 방울씩 추가합니다.

용액을 100 cm³ 용량의 분액 깔대기로 전이하고, o-페닐렌디아민 용액 3 cm³를 가한 후 20분 동안 유지한 후 톨루엔 6.0 cm³를 넣고 2분 동안 섞습니다. 층이 나뉜 후 유기 층을 시험관에 옮기고 밀봉합니다.

2시간 후 스펙트로포토미터로 330 nm의 파장에서 또는 광전식 색도계로 320-340 nm 범위에서 용액의 흡광도를 측정합니다. 비교 용액으로는 톨루엔과 흡광 층 두께가 1 cm인 큐벳을 사용합니다.

시료 용액의 셀레늄 질량은 교정 곡선을 이용해 발견합니다.

4.5 분석 결과 처리

시료의 셀레늄 질량 비율 X, %는 다음 공식으로 계산합니다.

(1)

여기서 M_х는 시료 용액의 셀레늄 질량, g;

M_к는 대조 실험 용액의 셀레늄 질량, g;

M은 시료 무게, g;

К는 시료 용액의 희석 계수입니다.

4.6 분석 정확도 검토

분석 결과의 측정학적 특성에 대한 검토는 ГОСТ 13047.1에 따라 진행합니다.

검토 기준 및 분석 방법의 허용 오차는 표 2에 기재되어 있습니다.

표 2 — 검토 기준 및 분석 방법의 허용 오차

백분율로

셀레늄 질량 비율	두 개 평행 결정 결과의 허용 차이 d2	세 개 평행 결정 결과의 허용 차이 d3	두 분석 결과의 허용 차이 D	분석 방법의 오차 D
0.00010	0.00004	0.00005	0.00007	0.00005
0.00030	0.00008	0.00010	0.00015	0.00010
0.00050	0.00012	0.00015	0.00020	0.00015
0.00100	0.00015	0.00020	0.00030	0.00020
0.0030	0.0004	0.0005	0.0008	0.0006
0.0050	0.0007	0.0008	0.0014	0.0010

5 원자흡수분광법

5.1 분석 방법

본 방법은 전기열 원자화로 시료 용액에서 생성된 셀레늄 원자에 의한 196.0 nm에서의 공명 방사 흡수를 측정하는 데 기초합니다.

5.2 측정 장비, 보조 장치, 재료, 시약, 용액

전기 열원 원자화, 비선택적 흡수 보정, 원자화기에 용액을 자동으로 주입할 수 있는 원자 흡광 광도계.

셀렌의 스펙트럼 라인을 유발하기 위한 중공 음극 램프 또는 전극이 없는 방전 램프.

피롤리틱 코팅이 된 흑연 큐벳, 5.3.1.에 따라 준비됨.

아르곤 가스, ГОСТ 10157 준수.

[3]의 무재 필터 또는 다른 중간 밀도의 필터.

질산, ГОСТ 4461에 따르며 필요에 따라 증류하여 순화되거나 ГОСТ 11125에 따라 1:1, 1:9, 1:19로 희석됨.

불산, ГОСТ 10484 준수.

니켈 분말, ГОСТ 9722 또는 셀렌의 질량 비율이 0.0001% 이하인 표준 상태의 니켈.

[4]에 따른 탄탈.

탄탈 0.001 g/cm³ 농도의 용액: PTFE 또는 글래스 카본 컵에 0.100 g의 탄탈을 넣고, 10 cm³의 불산과 0.5~1.0 cm³의 질산을 추가하여 가열로 용해시키고, 용액을 냉각한 후 물로 100 cm³까지 희석하여 폴리에틸렌 용기에 보관.

셀렌, ГОСТ 10298 준수.

알려진 농도의 셀렌 용액.

A 용액, 셀렌 농도 0.0001 g/cm³: 100 cm³ 비커 또는 플라스크에 셀렌 0.1000 g을 넣고, 10~15 cm³의 1:1로 희석된 질산을 추가하여 수욕에서 60~70°C에서 용해시킨 후 냉각하여 1000 cm³의 부피 플라스크로 옮기고, 1:1로 희석된 질산 50 cm³을 추가한 후 물로 부피까지 채운다.

B 용액, 셀렌 농도 0.00001 g/cm³: 100 cm³ 부피 플라스크에 A 용액 10 cm³을 넣고, 1:1로 희석된 질산 10 cm³을 추가한 후 물로 부피까지 채운다.

C 용액, 셀렌 농도 0.000001 g/cm³: 100 cm³ 부피 플라스크에 B 용액 10 cm³을 넣고, 1:1로 희석된 질산 10 cm³을 추가한 후 물로 부피까지 채운다.

5.3 분석 준비

5.3.1 흑연 큐벳 준비

피롤리틱 코팅이 된 흑연 큐벳을 전기 열원 원자화기에 넣고 0.05 cm³ 도징기로 탄탈 용액을 주입하거나, 에어로솔 분무기를 사용 시 50초 이상 분무한다. 원자화기의 추천 조건은 표 3에 명시되어 있다.

표 3 — 원자화기 작동 조건

단계명	온도, °C	시간, s
건조	150 — 160	2 — 20
회화	1000 — 1600	15 — 20
원자화	2400 — 2600	4 — 5

탄탈 용액을 주입하고 원자화를 최소 10회 이상 실시한다.

준비된 흑연 큐벳은 5.4에 따라 여러 번 측정에 사용된다.

5.3.2 교정 용액 준비

5.3.2.1 셀렌 0.0010% 이하의 질량 비율을 측정하기 위한 교정 그래프 1을 위해 250 cm³ 비커 또는 플라스크에 질량 1.000 g의 니켈 분말 또는 표준 상태의 니켈 시료를 첨가한다. 시료의 수는 교정 그래프의 포인트 수와 일치해야 하며, 이를 통해 대조 실험이 가능하다.

시료는 1:1로 희석된 질산 15~20 cm³에 가열로 용해하고, 2~3분간 끓인다. 니켈 분말을 사용할 경우, 용액은 1:9로 희석된 질산으로 2~3회 세척한 필터(빨간색 또는 흰색)로 필터링하고, 필터는 뜨거운 물로 2~3회 씻는다. 용액은 증발시켜 5~7 cm³로 감소시킨 후, 40~50 cm³의 물을 추가하고 끓였으며, 냉각시켜 100 cm³ 부피 플라스크로 옮긴다.

플라스크는 1.0; 2.0; 4.0; 6.0; 8.0; 10.0 cm³의 용액 B를 채취하고, 대조 실험 용액에서는 셀렌 용액을 주입하지 않으며, 물로 부피를 채운 후 5.4에서 설명한 대로 흡수율을 측정한다.

교정 용액의 셀렌 질량은 0.000001; 0.000002; 0.000004; 0.000006; 0.000008; 0.000010 g이다.

5.3.2.2 셀렌 0.0010% 이상의 질량 비율을 측정하기 위한 교정 그래프 2에서는 5.3.2.1에서 설명한 대로 준비된 대조 실험 용액 20 cm³를 100 cm³ 부피 플라스크에 채취하고, 1.0; 2.0; 4.0; 6.0; 8.0; 10.0 cm³의 용액 B를 추가하며, 이 중 하나의 플라스크에서는 셀렌 용액을 추가하지 않으며, 1:19로 희석된 질산으로 부피를 채운 뒤 5.4에서 설명한 대로 흡수율을 측정한다.

교정 용액의 셀렌 질량은 5.3.2.1에 명시되어 있다.

5.4 분석 수행

250 cm³ 비커 또는 플라스크에 시료 1.000 g을 넣고, 15~20 cm³의 1:1로 희석된 질산을 추가한 후 가열하여 녹이고, 5~7 cm³로 증발시킨 후 100 cm³ 부피 플라스크로 옮겨, 냉각한 후 물로 부피를 채운다.

셀렌의 질량 비율이 0.0010%를 넘을 경우, 100 cm³ 부피 플라스크에 20 cm³의 용액 샘플을 채취하고, 1:19로 희석된 질산으로 부피를 채운다.

용액 샘플과 교정 용액의 흡수율을 196.0 nm 파장과 2.0 nm 이하의 슬릿 폭에서 측정하고, 비선택적 흡수 보정을 통해 아르곤 흐름으로 최소 두 번 측정하며, 이를 연속적으로 원자화기에 주입한다. 광도계의 유형에 따라 최적의 용액 주입량을 0.010에서 0.050 cm³ 또는 최적의 분무 시간을 5초에서 50초 사이에서 선택한다. 시스템을 물로 세척하고, 영점 및 교정 그래프의 안정성을 확인한다. 영점 확인에는 5.3.2.에 설명된 대로 준비된 대조 실험 용액을 사용한다.

원자화기에 대한 최적의 온도 조건은 사용되는 광도계에 맞게 개별적으로 선택한다. 권장되는 원자화기 작동 조건은 표 4에 명시되어 있다.

표 4 — 원자화기 작동 조건

단계명	온도, °C	시간, s
건조	150 — 160	2 — 20
회화	600 — 900	10 — 20
원자화	2200 — 2300	4 — 5

교정 용액의 흡수 값과 해당하는 셀렌 질량을 기반으로 교정 그래프를 작성한다.

샘플 용액의 흡수 값을 기반으로 교정 그래프에 해당하는 셀렌의 질량을 찾아낸다.

5.5 분석 결과 처리

시료 내 셀렌의 질량 비율 X, %는 다음 공식에 의해 계산된다:

(2)

여기서 М_х — 시료 용액의 셀렌 질량, g;

К — 시료 용액의 희석 계수;

М — 시료의 질량, g.

5.6 분석 정확도 제어

분석 결과의 측정학적 특성 제어는 ГОСТ 13047.1에 따라 수행된다.

제어 기준과 분석 방법의 오차는 표 2에 명시되어 있다.