ГОСТ 13047.4-2002

ГОСТ 13047.4−2002 니켈. 코발트. 니켈 중 코발트의 정량 방법

ГОСТ 13047.4−2002

그룹 В59

국제 표준

니켈. 코발트

니켈 중 코발트의 정량 방법

Nickel. Cobalt. Methods for determination of cobalt in nickel

МКС 77.120.40*
ОКСТУ 1732

_____________________

* 2012년 "국가 표준" 목차에 있음
ОКС 77.120.40 및 77.120.70. — 데이터베이스 제작자의 주석.

시행일자 2003−07−01

서문

1 국제 기술 위원회 МТК 501 "니켈" 및 МТК 502 "코발트", JSC "Gipronikel Institute"에 의해 개발

Gosstandart of Russia에 의해 제출되었습니다

2 국제표준화, 계측 및 인증 위원회의 승인 (프로토콜 N 21 от 30 мая 2002 г.)

다음 국가들이 찬성했습니다:

국가명	표준화에 관한 국가 기관명
아제르바이잔 공화국	Azgosstandart
아르메니아 공화국	Armgosstandart
벨라루스 공화국	Gosstandart of the Republic of Belarus
조지아	Gruzstandard
키르기스스탄 공화국	Kyrgyzstandard
몰도바 공화국	Moldovastandard
러시아 연방	Gosstandart of Russia
타지키스탄 공화국	Tajikstandard
투르크메니스탄	Glavgossluzhba "Turkmenstandartlary"
우즈베키스탄 공화국	Uzgosstandart
우크라이나	Gosstandart of Ukraine

3 국가 표준화 및 계측 위원회의 결의에 따른 N 334-ст 17 сентября 2002 г.자의 결정에 따라 2003년 7월 1일 자로 러시아 연방의 국가 표준으로 도입되었습니다.

4 ГОСТ 13047.6−81 대체

5 재발행. 2006년 3월

1 적용 분야

본 표준은 주 니켈에서 ГОСТ 849*, 니켈 분말에서 ГОСТ 9722 기준으로 0.001%에서 1.0%까지의 중량 백분율에서 코발트를 측정하기 위한 분광광도법 및 원자 흡광도법을 규정합니다.
________________
* 러시아 연방에서는 문서가 적용되지 않습니다. ГОСТ 849–2008이 대신 적용됩니다. 이 곳과 다른 부분 모두에 해당합니다. — 데이터베이스 제작자의 주석.

2 규범적 참고 자료

본 표준에서는 다음과 같은 표준을 참고합니다:

ГОСТ 61−75 빙초산. 기술 사양

ГОСТ 123−98* 코발트. 기술 사양
________________
* 러시아 연방에서는 문서가 적용되지 않습니다. ГОСТ 123–2008이 대신 적용됩니다. 이 곳과 다른 부분 모두에 해당합니다. — 데이터베이스 제작자의 주석.

ГОСТ 199−78 삼수화 아세트산 나트륨. 기술 사양

ГОСТ 849−97 주요 니켈. 기술 사양

ГОСТ 3118−77 염산. 기술 사양

ГОСТ 4461−77 질산. 기술 사양

ГОСТ 5457−75 용해 및 기체 아세틸렌. 기술 사양

ГОСТ 9722−97 니켈 분말. 기술 사양

ГОСТ 11125−84 고순도 질산. 기술 사양

ГОСТ 13047.1−2002 니켈. 코발트. 분석 방법에 대한 일반 요구 사항

ГОСТ 14261−77 고순도 염산. 기술 사양

ГОСТ 20015−88 클로로포름. 기술 사양

ГОСТ 27067−86 티오시아네이트 암모늄. 기술 사양

3 일반 요구 사항 및 안전 요구 사항

분석 방법에 대한 일반 요구 사항 및 작업 수행 시 안전 요구 사항은 ГОСТ 13047.1을 따릅니다.

4 분광광도법

4.1 분석 방법

이 방법은 최초의 암모늄 티오시아네이트 및 다이안티피릴메탄과의 반응을 통한 코발트의 복합체 형성 후 500nm 파장에서 빛 흡수량을 측정하는 것입니다.

4.2 측정 장비, 보조 장치, 재료, 시약, 용액

파장 범위 490−540nm에서 측정 가능한 분광광도계 또는 광전색도계.

pH 영역 5−6에서 측정할 수 있는 이온 계측기.

ГОСТ 4461에 따른 질산, 필요시 증류하여 정제된 상태이거나 ГОСТ 11125에 따라 1:1로 희석됨.

ГОСТ 3118에 따른 염산 또는 필요시 ГОСТ 14261에 따른 5 몰/디시리터의 몰 농도 용액.

약전 등재 아스코르브산 [1], 0.1 g/cm의 몰 농도 용액.

ГОСТ 61에 따른 빙초산, 1:1로 희석된 상태이거나 0.2 몰/디시리터의 몰 농도 용액.

ГОСТ 27067에 따른 티오시아네이트 암모늄.

0.4 g/cm³ 농도의 용액

ГОСТ 199에 따른 아세트산나트륨, 0.5 g/cm³ 농도의 용액 및 0.2 mol/dm³ 몰농도의 용액.

버퍼 용액: 0.2 mol/dm³ 몰농도의 아세트산 용액 150 cm³와 0.2 mol/dm³ 몰농도의 아세트산나트륨 용액 850 cm³를 혼합하고, 1:1로 희석한 아세트산 또는 0.5 g/cm³ 농도의 아세트산나트륨 용액을 pH 5.2-5.4 범위로 조정하기 위해 첨가.

[2]에 따른 디안티피릴메탄, 클로로포름 내에 0.02 g/cm³ 농도의 용액.

ГОСТ 20015 또는 [3]에 따른 클로로포름.

[4]에 따른 니트로조-R-염, 0.001 g/cm³ 농도의 용액.

ГОСТ 123에 따른 코발트.

알려진 농도의 코발트 용액들.

농도 A, 코발트 0.001 g/cm³: 250 cm³의 비커 또는 플라스크에 1.0000 g의 코발트의 무게를 측정하여 넣고, 1:1으로 희석한 질산 25-30 cm³를 부어 녹인 후, 용액을 7-10 cm³로 증발시키고, 이 용액을 1000 cm³의 부피플라스크로 옮긴 후, 냉각하고 1:1로 희석한 질산 50 cm³를 부어, 물로 눈금까지 채움.

농도 B, 코발트 0.0001 g/cm³: 100 cm³ 부피플라스크에 용액 A 10 cm³를 취하고, 1:1로 희석한 질산 10 cm³를 부어 눈금까지 물로 채움.

농도 C, 코발트 0.00001 g/cm³: 100 cm³ 부피플라스크에 용액 B 10 cm³를 취하고, 1:1로 희석한 질산 5 cm³를 부어 눈금까지 물로 채움.

4.3 분석 준비

교정 곡선을 작성하기 위해 100mL 용량의 컵 또는 플라스크에 1.0, 2.0, 4.0, 6.0, 8.0, 10.0mL의 B 용액을 취하여, 1:1로 희석된 0.5mL의 아세트산을 첨가하고, 이후 4.4.2에 명시된 대로 진행합니다. 교정 곡선을 위한 용액 내 코발트의 질량은 0.00001, 0.00002, 0.00004, 0.00006, 0.00008, 0.00010g입니다. 용액의 광흡수 값과 해당하는 코발트의 질량 값을 바탕으로, 코발트가 포함되지 않은 용액의 광흡수를 고려하여 교정 곡선을 작성합니다. 4.4 분석 수행 4.4.1 250mL 용량의 컵 또는 플라스크에 표 1에 따라 준비된 샘플의 질량을 넣습니다. 표 1 - 샘플 용액 준비 조건 | | | | | | | | | | |----|----|----|----|----|----|----|----|----| | | | | | | | | | | | 코발트의 질량 비율, % | 샘플의 질량, g | 용액의 적출 부피, mL | | | | | | | | | | | | 0.001 이하 | 0.010 이상 | 1.000 | 전체 용액 | | 0.01 초과 | 0.10 미만 | 1.000 | 10 mL | | 0.1 미만 | 1.0 미만 | 0.200 | 5 mL | 샘플은 1:1로 희석된 15-20mL 질산에 가열하여 용해되고 7-10mL까지 농축됩니다. 코발트의 질량 비율이 0.01%를 초과할 경우, 용액을 100mL 용량의 피펫에 옮기고 물로 표선까지 채운 다음 표 1에 따라 100 또는 150mL 용량의 컵에서 적출합니다. 용액 또는 적출액에 10mL 염산을 첨가한 후 건조될 때까지 증발시킵니다. 염산 처리를 반복한 후, 잔류물에 5mol/dm³ 농도의 염산 용액 5mL와 물 5mL를 더하여 가열하고 염을 녹인 뒤 냉각시킵니다. 용액은 100mL 용량의 분액 깔때기로 옮기고 10mL 아스코르브산 용액을 첨가하여 1-2분 동안 방치한 후 10mL 암모늄 티오시안산 용액을 더하고 물로 50mL까지 채운 후 10mL 디안티피릴메탄 용액을 첨가하여 1분간 추출합니다. 층 분리가 끝난 후 유기층을 다른 100mL 용량의 분액 깔때기로 옮기고, 수층에 10mL 디안티피릴메탄 용액을 추가하여 1분간 추출 과정을 반복한 후 유기층을 합하고 수층은 버립니다.

유기 위상에 15 cm³의 완충 용액을 넣고 1분 동안 깔때기를 흔듭니다. 유기 위상을 다른 분액 깔때기에 쏟고, 수성 위상은 100 cm³ 용량의 비커나 플라스크에 쏟습니다. 유기 위상에 다시 15 cm³의 완충 용액을 넣고 1분 동안 깔때기를 흔듭니다. 유기 위상은 버리고 수성 위상은 결합합니다.

결합된 용액에 0.5 cm³의 1:1 희석한 아세트산을 넣고 10-15 cm³로 증발시킵니다.

4.4.2 용액에 0.5 g/cm³의 질량 농도의 아세트산나트륨 용액 5 cm³를 넣고 2-3분 동안 끓이고, 니트로조-R-솔트 용액 10 cm³를 추가한 후 다시 2-3분 동안 끓입니다. 그런 다음 1:1로 희석한 질산 10 cm³를 넣고 1분 간 끓입니다. 용액을 냉각해 100 cm³의 메스플라스크로 옮기고 물로 눈금까지 채웁니다.

25-30분 후 스펙트로포토미터로 500nm의 파장에서, 또는 포토전기색도계로 490-540nm의 파장에서 시료와 대조 실험의 용액의 광흡수를 측정합니다. 비교 용액으로는 4.3에서 코발트 용액을 첨가하지 않고 준비된 용액을 사용합니다.

용액에서 코발트의 질량은 교정 곡선을 통해 구합니다.

4.5 분석 결과 처리

시료에서 코발트의 질량 비율 , %는 공식에 의해 계산됩니다.

, (1)

여기서 는 시료 용액의 코발트 질량, g;

는 대조 실험 용액의 코발트 질량, g;

는 시료의 무게, g;

는 시료 용액의 희석 계수입니다.

4.6 분석의 정확도 확인

분석 결과의 계량 특성 제어는 ГОСТ 13047.1에 따라 수행합니다.

제어 표준과 분석 방법의 오차는 표 2에 제시되어 있습니다.


표 2 — 제어 표준과 분석 방법의 오차

백분율로

코발트 질량 비율	두 병행 측정 결과의 허용되는 차이	세 병행 측정 결과의 허용되는 차이	두 분석 결과의 허용되는 차이	분석 방법의 오차
0,0010	0,0002	0,0003	0,0004	0,0003
0,0030	0,0004	0,0005	0,0008	0,0006
0,0050	0,0006	0,0007	0,0012	0,0008
0,0100	0,0010	0,0012	0,0020	0,0014
0,030	0,003	0,004	0,006	0,004
0,050	0,005	0,006	0,010	0,007
0,100	0,007	0,008	0,014	0,010
0,300	0,015	0,020	0,030	0,021
0,50	0,02	0,03	0,04	0,03
1,00	0,04	0,05	0,08	0,06

5 원자 흡수법

5.1 분석 방법

이 방법은 시료 용액을 아세틸렌-공기 불꽃에 주입하여 생성된 코발트 원자에 의한 240.7nm 파장에서의 공명 복사의 흡수를 측정하는 데 기초합니다.

5.2 측정 장비, 보조 장치, 재료, 시약, 용액

아세틸렌-공기 불꽃에서의 측정을 가능하게 하는 원자 흡수 스펙트로포토미터.

코발트의 스펙트럼 선을 자극하기 위한 속이 빈 캐소드 램프.

ГОСТ 5457에 따른 기체 아세틸렌.

[5] 또는 다른 중간 밀도의 재가 제거된 필터.

ГОСТ 4461에 따른 질산, 필요에 따라 재증류된 것, 또는 ГОСТ 11125에 따른 1:1, 1:9, 1:19로 희석한 것.

ГОСТ 9722의 니켈 분말 또는 코발트의 질량 비율이 0.001% 이하로 규정된 조성의 표준 니켈 표준물질.

ГОСТ 123에 따른 코발트.

알려진 농도의 코발트 용액.

코발트의 질량 농도가 0.001 g/cm³인 용액 A는 4.2에 설명된 대로 준비합니다.

코발트의 질량 농도가 0.0001 g/cm³인 용액 B는 4.2에 설명된 대로 준비합니다.

5.3 분석 준비

5.3.1 코발트의 질량 비율이 0.01% 이하인 경우 교정 그래프 1을 위해 250 cm³ 용량의 비커 또는 플라스크에 카보닐 니켈 분말 시료 또는 코발트의 질량 비율이 규정된 니켈 표준물질의 5.000 g의 시료를 넣습니다. 시료의 수는 대조 실험을 포함하여 교정 그래프의 점의 수에 따라야 합니다.

시료를 1:1로 희석한 질산 50-60 cm³에 가열하여 용해합니다. 니켈 분말을 사용하는 경우, 용액은 질산으로 2-3회 세척한 후 적색 또는 백색 필터로 걸러냅니다. 필터는 뜨거운 물로 두세 번 씻습니다. 용액을 10-15 cm³의 부피로 증발하고 물 40-50 cm³를 추가하여 보글보글 끓이고 냉각시킨 후 100 cm³ 메스플라스크로 옮깁니다.

플라스크에 0.5, 1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0 cm³의 용액 B를 선택하고, 대조 실험의 용액에는 코발트 용액을 첨가하지 않은 상태로 물로 눈금까지 채운 후 5.4.2에 설명된 대로 흡수를 측정합니다.

교정 용액에서 코발트의 질량은 0.00005; 0.00010; 0.00020; 0.00030; 0.00040; 0.00050 g입니다.

5.3.2 코발트의 질량 비율이 0.01-0.05% 사이인 경우 교정 그래프 2를 위해 250 cm³ 용량의 비커 또는 플라스크에 카보닐 니켈 분말 시료 또는 규정된 질량 비율이 있는 표준 니켈 표준물질의 1.000 g의 시료를 넣습니다. 시료의 수는 대조 실험을 포함하여 교정 그래프의 점의 수에 따라야 합니다.

시료를 1:1로 희석한 질산 15-20 cm³에 가열하여 용해하고, 그 후에는 5.3.1에 설명된 대로 진행합니다.

교정 용액에서 코발트의 질량은 5.3.1에 명시되었습니다.

5.3.3 코발트의 질량 비율이 0.05-0.5% 사이인 경우 교정 그래프 3을 위해 100 cm³ 용량의 메스플라스크에 5.3.2에 설명된 대로 준비된 대조 실험 용액 10 cm³를 선택하고 0.5, 1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0 cm³의 용액 B를 추가합니다. 한 플라스크에서는 코발트 용액을 첨가하지 않은 상태로 눈금까지 물을 추가하여 5.4에서 설명된 대로 흡수를 측정합니다.

교정 용액에서 코발트의 질량은 5.3.1에 명시되었습니다.

5.4 분석 수행

5.4.1 250 cm³ 용량의 비커나 플라스크에 시료의 질량을 표 3에 따라 선택합니다.


표 3 — 시료 용액 준비 조건

코발트의 질량 비율, %							시료 질량, g	샘플 용액의 알리쿼트 부피, cm3	교정 그래프 번호
	부터	0,001	까지	0,010	포함		5,000	전체 용액	1
	초과	0,01	따라서	0,05	따라서		1,000	동일	2
	따라서	0,05	따라서	0,50	따라서		1,000	10	3
	따라서	0,5	따라서	1,0	따라서		0,500	5	3

5.000 g의 시료는 1:1로 희석한 질산 50-60 cm³에 가열하여 용해합니다. 0.500-1.000 g의 시료는 1:1로 희석한 질산 15-20 cm³에 녹입니다. 각각 15-20 cm³ 및 5-7 cm³로 증발하고, 물 40-50 cm³를 추가하여 끓이고, 냉각시킨 후 100 cm³의 메스플라스크로 옮깁니다.

코발트의 질량 비율이 0.5%를 초과하는 경우 100 cm³의 메스플라스크에 표 3에 따라 알리쿼트를 선택하고 1:19로 희석한 질산으로 눈금까지 채웁니다.

5.4.2 240.7 nm의 파장에서 시료 용액과 교정 용액의 흡수를 두 번 이상 측정합니다. 이들을 불꽃에 연속적으로 주입하고, 시스템을 물로 헹구어 영점과 교정 그래프의 안정성을 점검합니다. 검사를 위해 5.3에서 설명된 대로 준비된 대조 실험 용액을 사용합니다.

교정 용액의 흡수값과 이에 상응하는 코발트의 질량값으로 교정 그래프를 작성합니다.

시료 용액의 흡수값으로 표 3에 따라 교정 그래프로부터 코발트의 질량을 측정합니다.

5.5 분석 결과 처리

시료에서 코발트의 질량 비율 , %는 공식에 의해 계산됩니다.

, (2)

여기서 는 시료 용액의 코발트 질량, g;

는 시료 용액의 희석 계수;

는 시료의 무게, g입니다.

5.6 분석의 정확도 제어

분석 결과의 계량 특성 제어는 ГОСТ 13047.1에 따라 수행합니다.

제어 표준과 분석 방법의 오차는 표 2에 제시되어 있습니다.