ГОСТ 13637.3-93

ГОСТ 13637.3−93 갈륨. 알루미늄, 비스무트, 인듐, 카드뮴, 코발트, 규소, 마그네슘, 망간, 구리, 니켈, 납, 은, 크롬, 아연 및 철의 화학-원자 방출법에 의한 정량

ГОСТ 13637.3−93

그룹 В59

국가간 표준

갈륨

금속-원자 방출법에 의한 알루미늄, 비스무트,
인듐, 카드뮴, 코발트, 규소, 마그네슘, 망간, 구리, 니켈,
납, 은, 크롬, 아연 및 철의 정량법

Gallium. Chemical-atomic-emission method for the determination of aluminium,
bismuth, cobalt, silicon, magnesium, manganese, copper, nickel, lead,
silver, chromium, zinc and iron

ОКСТУ 1709

시행일 1995−01−01

서문

1. 제정·개발: 국가간 기술위원회 104 «반도체 및 희금속 제품. 고순도 금속», 국립 희금속 연구소 (ГИРЕДМЕТ)

제출: Госстандарт России

2. 채택: 국가간 표준화·측정·인증 위원회(의사록 N 4−93, 1993년 10월 19일)

채택에 찬성한 기관:

국가명	국가 표준 기관명
아르메니아 공화국	Армгосстандарт
벨라루스 공화국	Белстандарт
카자흐스탄 공화국	Госстандарт Республики Казахстан
몰도바 공화국	Молдовастандарт
러시아 연방	Госстандарт России
투르크메니스탄	Туркменгосстандарт
우즈베키스탄 공화국	Узгосстандарт
우크라이나	Госстандарт Украины

3. 1994년 6월 2일 러시아 연방 표준·측정·인증 위원회 결정 N 160에 따라 межгосударственный стандарт ГОСТ 13637.3−93는 1995년 1월 1일부터 러시아 연방의 국가 표준으로 직접 시행된다

4. 대체: ГОСТ 13637.3−77

참고 정보

참조 규범·기술 문서

참조된 НТД 표기	항목·절 번호
ГОСТ 83–79	2
ГОСТ 123–78	2
ГОСТ 195–77	절 2
ГОСТ 244–76	절 2
ГОСТ 804–93	절 2
ГОСТ 849–70	절 2
ГОСТ 859–78	절 2
ГОСТ 1277–75	절 2
ГОСТ 1467–93	절 2
ГОСТ 3118–77	절 2
ГОСТ 3640–79	절 2
ГОСТ 3773–72	절 2
ГОСТ 3778–98	절 2
ГОСТ 4109–79	절 2
ГОСТ 4160–74	절 2
ГОСТ 4331–78	절 2
ГОСТ 4461–77	절 2
ГОСТ 4467–79	절 2
ГОСТ 4526–75	절 2
ГОСТ 5817–77	절 2
ГОСТ 5905–79	절 2
ГОСТ 6008–90	절 2
ГОСТ 6552–80	절 2
ГОСТ 6836–80	절 2
ГОСТ 8864–71	절 2
ГОСТ 9428–73	절 2
ГОСТ 9736–91	절 2
ГОСТ 10216–75	절 2
ГОСТ 10262–73	절 2
ГОСТ 10297–75	절 2
ГОСТ 11069–74	절 2
ГОСТ 11120&ndash–75	절 2
ГОСТ 11125–84	절 2
ГОСТ 13610–79	절 2
ГОСТ 13637.0−93	절 1
ГОСТ 13637.1−93	3.1.5, 5.1, 5.2
ГОСТ 13637.2−93	3.1.5, 5.2
ГОСТ 14261–77	절 2
ГОСТ 16539&ndash–79	절 2
ГОСТ 18300&ndash–87	절 2
ГОСТ 19627&ndash–74	절 2
ГОСТ 20288&ndash–74	절 2
ГОСТ 22300&ndash–76	절 2
ГОСТ 23463&ndash–79	절 2
ГОСТ 24174&ndash–80	절 2
ГОСТ 24363&ndash–80	절 2
ГОСТ 24104&ndash–88	절 2
ГОСТ 25664&ndash–83	절 2

본 표준은 갈륨 중 불순물의 질량분율을 결정하기 위한 화학-원자 방출법을 규정한다:

1) 금속을 염산과 질산의 혼합액에 용해하고, 염산성 용액에서 갈륨을 부틸아세테이트 또는 에틸 에테르로 추출하여 불순물을 농축하는 경우

알루미늄	약 1·10부터 1·10%
비스무트

5·10 이상 1·10 이하 %

인듐

3·10 이상 1·10 이하 %

카드뮴

5·10 이상 1·10 이하 %

코발트

2·10 이상 1·10 이하 %

규소

3·10 이상 3·10 이하 %

마그네슘

6·10 이상 1·10 이하 %

망간

5·10 이상 1·10 이하 %

구리

5·10 이상 5·10 이하 %

니켈

5·10 이상 1·10 이하 %

납

5·10부터 1·10까지 %

은

5·10부터 2·10까지 %

크롬

5·10부터 1·10까지 %

아연

5·10까지 5·10%

2) 금속을 브롬 증기 중에서 사염화탄소 및 염산 존재하에 용해시키고 갈륨의 삼할로겐화를 증류하여 농축한 다음 잔류 갈륨을 에틸 에테르로 추출하는 경우

알루미늄	2·10부터 5·10까지 %

3) 불순물을 디에틸디티오카바메이트 형태로 클로로포름 또는 사염화탄소로 추출하는 경우

철	2·10부터 1·10까지 %

분말 그래파이트에 염화나트륨을 첨가한 농축된 분석 대상 불순물은 원자 발광법으로 분석한다.

1. 일반 요구사항

분석 방법에 대한 일반 요구사항 및 안전 요구사항은 ГОСТ 13637.3에 따른다.

2. 기구, 재료 및 시약

회절식 분광기(ДФС-8형 또는 동등 형식), 격자 600줄/мм 및 삼중 렌즈 조명 시스템.

아크 발생기(ДГ-2형 또는 동등 형)와 보조 리오스타트(가변저항) 또는 이와 동등한 장치로, 고주파 방전에 의해 직류 아크를 점화하도록 조정된 것.

정류기 250−300 В, 30−50 А.

마이크로포토미터(МФ-2형 또는 동등 형).

스펙트로프로젝터(ПС-18형 또는 동등 형).

그래파이트 전극 연마기.

원자 발광 분석용 성형 그래파이트 전극 ОСЧ 7−4, 직경 6 mm, 끝이 원뿔형으로 연마된 것; 또는 그래파이트 봉(OSЧ 7−3)에서 가공한 직경 6 mm의 그래파이트 전극으로, 정점각 15°인 원뿔형으로 연마하고 끝에 직경 1.5 mm의 평평한 면을 가지며, 직류 아크에서 15 A로 15초 동안 소성 처리한 것.

원자 발광 분석용 성형 그래파이트 전극 ОСЧ 7−4, 직경 6 mm, 깊이 6 mm, 내경 4 mm의 채널이 있는 것; 또는 동일한 치수로 ОСЧ 7−3 그래파이트 봉에서 가공한 전극으로, 직류 아크에서 15 A로 15초 동안 소성 처리한 것.

분석 직전에 각 전극 쌍을 소성(가열)으로 세정한다(원추형으로 연마된 전극 — 음극, 관이 있는 전극 — 양극). ГОСТ 23463에 따른 특수 고순도 분말 흑연. ГОСТ 24104에 따른 1급 실험실 저울*. _______________ * 러시아 연방 영토에서는 ГОСТ 24104–2001이 적용된다. — 데이터베이스 제작자 주. IKZ-500형 적외선 램프와 RNO-250−2형 전압 조절기 또는 동등한 형식의 조절기. 유기유리(아크릴) 박스. 유기유리(아크릴) 절구와 공이(스터프카와 페스틱). 몰리브덴 유리로 된 액체 봉인을 갖춘 갈륨 할라이드 증류 장치(도면 1). 도면(그림) 1 — 연마면이 있는 석영 용기 및 도가니 받침대; 2 — 도가니 받침대; 3 — 연마면이 있는 석영 마개; 4 — 도가니; 5 — 관형 가열로(튜브 퍼니스); 6 — 고무 연결관; 7 — 수산화칼륨 용액으로 채운 액체 봉인(액상 트랩). 도면 1 300 W 전기 가열판(석영 큐벳과 유리탄소판으로 피복). 크로멜-알루멜 열전대와 MP-64−02 밀리볼트미터(ГОСТ 9736). 나사식 뚜껑이 있는 플루오로플라스틱(불소수지) 용기, 용량 1000 см³(도면 2). 도면(그림) 1 — 플루오로플라스틱 용기; 2 — 플루오로플라스틱 뚜껑; 3 — 도가니; 4 — 플루오로플라스틱 받침대. 도면 2 석영 컵, 용량 10 см³ 및 100 см³. 석영 또는 유리탄소 도가니, 용량 30 см³. 눈금 1 см³ 및 5 см³인 피펫. 눈금 단위가 10 см³인 메스 실린더(눈금이 10 см³ 간격). 투명 석영유리로 된 분별 깔때기(분액 깔때기), 용량 30 см³. ГОСТ 11069에 따른 1차 알루미늄, 등급 A 99 또는 그 이상. _______________ * 러시아 연방 영토에서는 ГОСТ 11069–2001이 적용된다. — 데이터베이스 제작자 주. 비스무트 또는 비스무트 산화물(ГОСТ 10216). 방사기술용 카보닐 철(ГОСТ 13610) 등급 ПС 또는 산화철. ГОСТ 10297–75*에 따른 인듐, 등급 In 000 또는 그 이상, 또는 인듐 산화물(삼산화인듐) ос. ч-9−3. _______________ * 러시아 연방 영토에서는 ГОСТ 10297–94가 적용된다. — 데이터베이스 제작자 주. 카드뮴(ГОСТ 1467) 등급 Кд-2 또는 그 이상 또는 카드뮴 산화물(ГОСТ 11120). 코발트(ГОСТ 123)* 등급 К1 또는 그 이상 또는 코발트 산화물(예: 일산화/산화 코발트, ГОСТ 4467). _______________ * 러시아 연방 영토에서는 ГОСТ 123–98이 적용되며(2009.07.01부터는 ГОСТ 123–2008이 적용됨). — 데이터베이스 제작자 주. 이산화규소(실리카, ГОСТ 9428). ГОСТ 804에 따른 1차 마그네슘, 등급 МГ-90 또는 그 이상 또는 산화마그네슘(ГОСТ 4526). 금속 망간(ГОСТ 6008) 등급 Мр0 또는 Мр00 또는 무수 이산화망간(ОСЧ-9−2). 구리(ГОСТ 859)* 등급 М3 또는 그 이상 또는 분말 형태의 구리 산화물(ГОСТ 16539). _______________ * На территории Российской Федерации действует ГОСТ 859–2001. — Примечание изготовителя базы данных.

니켈은 ГОСТ 849* 규격의 등급 Н-2 또는 그보다 높은 등급 또는 ГОСТ 4331에 따른 흑색 니켈 산화물.
_______________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 849–97 (с 01.07.2009 действует ГОСТ 849–2008). — Примечание изготовителя базы данных.

납은 ГОСТ 3778 규격의 등급 С3 또는 그보다 높은 등급 또는 납 산화물.

은은 ГОСТ 6836* 규격의 등급 Ср 999,0 또는 999,9 또는 ГОСТ 1277에 따른 질산은.
_______________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 6836–2002. — Примечание изготовителя базы данных.

크롬은 ГОСТ 5905* 규격의 등급 X 00.
_______________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 5905–2004. — Примечание изготовителя базы данных.

아연은 ГОСТ 3640* 규격의 등급 Ц1 또는 그보다 높은 등급 또는 ГОСТ 10262에 따른 산화아연.
_______________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 3640–94. — Примечание изготовителя базы данных.

측정되는 불순물인 알루미늄, 비스무트, 철, 인듐, 카드뮴, 코발트, 마그네슘, 망간, 구리, 니켈, 납, 은, 크롬 및 아연의 농도 1 mg/см의 기본 용액은 다음과 같이 준비한다:

비스무트, 철, 인듐, 카드뮴, 코발트, 마그네슘, 망간, 구리, 니켈, 납 및 은의 기본 용액은 각 금속 100 mg 또는 각각 117,7 mg의 비스무트 산화물, 143,0 mg의 철 산화물, 120,9 mg의 인듐 산화물, 114,2 mg의 카드뮴 산화물, 140,7 mg의 코발트 산화물(일·삼가 혼합), 165,8 mg의 마그네슘 산화물, 158,3 mg의 이산화망간, 125,2 mg의 구리 산화물, 140,9 mg의 흑색 니켈 산화물, 107,7 mg의 납 산화물, 157,5 mg의 질산은을 최소량의 질산에 용해하여 준비한다. 용액을 용량 100 см짜리 메스플라스크로 옮기고, 탈이온수로 눈금까지 채운 다음 혼합한다.

각 용액 1 см당 해당 원소 1 mg을 함유한다.

알루미늄, 크롬 및 아연의 기본 용액을 준비할 때는 각 금속 100 mg(금속 아연 대신 124,4 mg의 산화아연을 사용할 수 있음)을 취하여 최소량의 염산(1:1)에 용해한다. 용액을 용량 100 см짜리 메스플라스크로 옮기고, 탈이온수로 눈금까지 채운 다음 혼합한다.

각 용액 1 см당 해당 원소 1 mg을 함유한다.

감광판은 ПФС-04형 사진 플레이트 또는 분광에서 분석선과 배경의 정상적인 암화를 보장하는 이와 유사한 것을 사용한다.

현상액:

메톨 (4-메틸아미노페놀황산염) по ГОСТ 25564	2,2 г
아황산나트륨(натрий сернистокислый) по ГОСТ 195	96 г
하이드로퀴논 (파라디옥시벤젠) по ГОСТ 19627	8,8 г
탄산나트륨(натрий углекислый) по ГОСТ 83	48 г
브롬화칼륨(калий бромистый) по ГОСТ 4160	5 г
물	до 1000 см
정착액:
티오황산나트륨(결정형) по ГОСТ 244	300 г
염화암모늄(аммоний хлористый) по ГОСТ 3773	20 г
물	до 1000 см.

염산(분석용) по ГОСТ 3118, 농축.

특수 고순도 염산 по ГОСТ 14261 농축되고 석영 장치에서 두 번 증류된, 농도 6 mol/dm³. 질산 — ГОСТ 11125에 따른 것 또는 ГОСТ 4461에 따른 것을 석영 장치에서 두 번 증류한 것. 인산 — ГОСТ 6552. 브롬 — ГОСТ 4109, 분석용(고순도). 수산화칼륨 — ГОСТ 24363, 화학적 순도, 농도 400 g/dm³ 용액. 범용 지시약지. 의약용 클로로포름. 사염화탄소 — ГОСТ 20288. 비저항 10~20 MΩ·cm의 탈이온수. 의약용 에틸 에테르 — 염산 용액(농도 6 mol/dm³)으로 3회에 걸쳐 정제한 것. 매회 산과 에테르의 체적비 1:10으로 하여 5분간 추출. 아세트산 부틸(부틸아세테이트) — ГОСТ 22300 또는 의약용 에틸 에테르(위와 같이 염산 용액으로 3회 정제한 것). 매회 산과 에테르의 체적비 1:10으로 하여 5분간 추출. 특수(고순도) 수용성 암모니아 — ГОСТ 24174. 나트륨 디에틸디티오카바메이트 — ГОСТ 8864, 농도 20 g/dm³ 용액, 신선히 조제하여 정제한 것. 100 cm³의 용액을 분액 깔때기에 넣고 클로로포름 또는 사염화탄소 3 cm³을 가하여 3분간 세게 흔든다. 층이 분리된 후 유기층을 버린다. 동일량의 클로로포름 또는 사염화탄소로 동일한 추출을 추가로 3회 반복한다. 용액은 작업일 동안 냉한 장소에 보관한다. 주석산(타르타르산) — ГОСТ 5817. 타르타르산암모늄 용액: 200 cm³의 타르타르산 수용액(농도 500 g/dm³)을 용량 500 cm³의 비커에 넣고, 비커를 얼음이 든 결정화 용기 안에 넣은 상태에서 지시약 시험지로 pH 8이 될 때까지 암모니아 수용액으로 중화시킨다. 용액을 분액 깔때기로 옮기고 나트륨 디에틸디티오카르바메이트 용액 20 cm³와 클로로포름 또는 사염화탄소 60 cm³를 첨가한 다음 1분 동안 흔들어 섞는다. 분층이 이루어진 후 유기층을 버리고 동일한 양의 시약으로 추출을 4회 더 반복한다. 타르타르산암모늄 용액은 폴리에틸렌 용기에 보관한다. 염화나트륨 ОСЧ 10−3. 정제 에틸 알코올(기술용, ГОСТ 18300에 따름) — 분별증류하지 않은 것과 석영 장치에서 2회 증류한 것. 3. 분석 준비 3.1. 비교 표준(ОС) 제조 3.1.1. 기본 비교 표준 A (ООСА) — Al, Bi, In, Cd, Co, Si, Mg, Mn, Cu, Ni, Pb, Cr, Zn 및 Ag 각 원소의 질량분율이 0.1%인 시료: 용량 100 cm³의 석영 컵에 분말 흑연 9.860 g을 넣는다. 그런 다음 나열된 불순물의 기본 용액들을 그 순서대로 각각 10 cm³씩 차례로 첨가한다. 각 첨가 후 혼합물을 가열판에서 건조시킨다. 은의 기본 용액을 첨가하고 혼합물을 건조시킨 다음 혼합물을 균일하게 섞는다. 얻은 불순물 함유 분말 흑연 약 1 g을 에틸 알코올 존재 하에 이산화규소 21.5 mg과 함께 유기유리 절구에서 40분간 갈아준다. 그 다음 절구에 남은 약 9 g의 불순물 함유 분말 흑연과 에틸 알코올 30 cm³를 넣고 혼합물을 60분간 절구에서 갈아주며 섞는다. 최종 혼합물은 적외선 램프 아래에서 건조시킨다. 3.1.2. 기본 비교 표준 B (ООСБ) — Al 질량분율 0.1%: 석영 컵에 분말 흑연 9.990 g을 넣고 알루미늄 기본 용액(농도 1 mg/cm³) 10 cm³를 가한다. 혼합물을 건조시킨 후 먼저 석영 컵에서, 이어서 에틸 알코올을 첨가하여 유기유리 절구에서 60분 동안 반죽 상태로 유지하면서 혼합물을 섞는다. 얻은 혼합물을 적외선 램프 아래에서 건조시킨다.

3.1.3. 비교표준 기본 시료 B (ООСВ), 철의 질량분율 0,1%: 석영(쿼츠) 컵에 분말 흑연 9,990 г을 넣고 철 농도가 1 мг/см인 기본 철 용액 10 см을 가한다. 혼합물을 건조시키고 먼저 석영 컵에서 혼합한 다음 에틸 알코올을 첨가하여 혼합물이 60분 동안 죽 상태가 되도록 유기 유리(아크릴) 절구에서 혼합한다. 얻어진 혼합물을 적외선 램프 아래에서 건조시킨다.

3.1.4. 비교시료 ОС: ОСА1–ОСА7은 ООСА를 분말 흑연으로 단계적으로 희석하여 제조한다. ОСА1–ОСА7의 각 검출 대상 불순물의 질량분율과 해당 시료를 얻기 위해 혼합되는 분말 흑연의 취부량 및 희석되는 시료의 투입량은 표 1에 제시되어 있다.

표 1

시료 표기	각 검출 불순물의 질량분율, %	취부량, g
		분말 흑연	희석되는 시료 (표기)
ОСА1	1·10	1,800	0,204 (ООСА)
ОСА2	3·10	1,400	0,601 (ОСА1)
ОСА3	1·10	1,333	0,667 (ОСА2)
ОСА4	3·10	1,400	0,600 (ОСА3)
ОСА5	1·10	1,333	0,667 (OCA4)
ОСА6	3·10	1,400	0,600 (OCA5)
ОСА7	1·10	1,333	0,667 (ОСА6)

3.1.5. 비교시료 ОС: ОСБ1–ОСБ6 및 ОСВ1–ОСВ4는 각각 ООСБ 및 ООСВ를 분말 흑연으로 단계적으로 희석하여 제조한다. ОСБ1–ОСБ6 및 ОСВ1–ОСВ4의 각 검출 대상 불순물의 질량분율과 이들 시료를 얻기 위해 혼합되는 분말 흑연의 취부량 및 희석되는 시료의 투입량은 표 2에 제시되어 있다.

표 2

시료 표기	각 검출 불순물의 질량분율, %	취부량, g
		분말 흑연	희석되는 시료 (표기)
ОСБ1 (OCB1)	1·10	1,800	0,200 ООСБ (ООСВ)
ОСБ2 (ОСВ2)	3·10	1,400	0,600 ОСБ1 (ОСВ1)
ОСБ3 (ОСВ3)	1·10	1,333	0,667 ОСБ2 (ОСВ2)
ОСБ4 (ОСВ4)	3·10	1,400	0,600 ОСБ3 (ОСВ3)
ОСБ5	1·10	1,333	0,667 ОСБ4
ОСБ6	3·10	1,400	0,600 ОСБ5

표 1 및 표 2에 제시된 분말 흑연과 희석된 비교 표준의 시료량은 유기 유리(아크릴) 절구에 넣어, ОС1–ОС3는 에틸 알코올로, ОС4–ОС7은 2회 증류한 에틸 알코올로 50분 동안 철저히 연마한 다음 유기 유리 박스 내에서 적외선 램프로 건조시킨다.

참고. ООСА, ООСБ 및 ООСВ는 또한 결정성 요소들을 산화물 형태로 도입하여 제조할 수 있다(см. ГОСТ 13637.1 또는 ГОСТ 13637.2).


오염물 혼입을 피하기 위하여 절구에서의 연마 및 적외선 램프에 의한 건조는 유기 유리 박스 내에서 실시한다.

비교 표준은 유기 유리로 된 밀폐 병에 보관한다.

4. 분석의 수행

4.1. 알루미늄, 비스무트, 인듐, 카드뮴, 코발트, 실리콘, 마그네슘, 망간, 구리, 니켈, 납, 은, 크롬, 아연의 농축.

질량 1 g의 갈륨 시료를 불소수지(테플론) 컵에 넣고, 6 mol/dm 농도의 염산 용액과 질산 용액을 3:1의 비율로 혼합한 용액 10 cm를 가한 후 테플론 뚜껑으로 닫아 석영 큐벳으로 덮인 전기 가열판에서 약한 가열 하에 50–60분 동안 용해시킨다. 얻어진 용액을 시럽 상태가 될 때까지 농축한다. 그 다음 6 mol/dm 농도의 염산 용액 5 cm를 더해 약간 가열한다. 식힌 용액을 분액 깔때기로 옮기고, 컵을 6 mol/dm 농도의 염산 용액 5 cm로 한 번 더 씻어 분액 깔때기로 옮긴다.

갈륨의 추출은 실질적으로 동등한 두 가지 추출제인 부틸 아세테이트 또는 에틸 에테르(디에틸 에테르)를 사용하여 수행할 수 있다. 에틸 에테르를 사용할 경우 그 폭발성을 고려해야 한다. 추출 중에는 분액 깔때기에 발생하는 에테르 증기를 주기적으로 배출해야 한다.

갈륨을 추출하기 위하여 분액 깔때기에 부틸 아세테이트 또는 에틸 에테르 각 10 cm를 넣고 깔때기를 2분 동안 세게 흔든다. 액층이 분리된 후 하층(수성)상을 다른 분액 깔때기로 옮기고, 같은 양의 부틸 아세테이트 또는 에틸 에테르로 동일하게 2회 더 추출한다.

Солянокислый раствор, полученный после экстракции галлия, переводят в чистую фторопластовую чашку, добавляют в нее 50 mg порошкового графита и упаривают раствор досуха при температуре около 100 °C на электроплитке, покрытой кварцевой кюветой. Полученный сухой остаток представляет собой концентрат примесей, подвергаемый атомно-эмиссионному анализу.

Одновременно через все стадии анализа проводят три контрольных опыта и получают три сухих остатка — концентрата

.

4.2. Концентрирование алюминия

4.2.1. Подготовка посуды

С комплектом установки для отгонки галлия, двух сосудов фторопластовых (для бромирования и для насыщения соляной кислотой), трех делительных воронок и кварцевой чашки многократно проводят контрольные опыты по п. 4.2.3, пока поправка контрольного опыта не удовлетворит требованиям п. 5.2.

Примечание. При работе с новыми тиглями из стеклоуглерода для определения 2·10% алюминия число контрольных опытов, необходимых для подготовки посуды, бычно составляет не менее 5.

4.2.2. Хранение делительных воронок и кварцевых чашек

Делительные воронки и кварцевые чашки после анализа споласкивают деионизованной водой и хранят заполненными деионизованной водой, погруженными в деионизованную воду в емкостях из фторопласта или стеклоуглерода.

4.2.3. Получение концентрата алюминия

용량 30 cm³인 석영(또는 유리탄소) 도가니 6개에 네염화탄소를 각각 15 cm³씩, 그리고 이중증류한 염산을 각각 3 cm³씩 넣는다. 세 개의 도가니에는 각각 분쇄한 갈륨 시료 3 g을 넣는다. 그런 다음 여섯 개의 도가니를 플루오르플라스틱(불소수지) 용기 1(도면 2)의 받침대에 설치한다. 플루오르플라스틱 용기 바닥에 브롬 40 cm³를 미리 붓고, 용기를 나사식 뚜껑 2로 밀봉한 뒤 배기후드에 24시간 둔다. 다음 날 플루오르플라스틱 용기를 열고, 대조 실험용 3개 도가니와 용액화된 시료 3개 도가니를 번갈아 석영 용기 받침대 2(도면 1)에 놓는다. 용기에는 수산화칼륨 용액을 높이의 1/3까지 채운다. 용기 1은 고무관 6을 통해 수산화칼륨 용액으로 채운 액봉 7과 연결한다. 도가니 4를 받침대(도면 1)에 설치한 후, 용기 1은 사전에 인산으로 윤활한 마개 3로 막고 그 위에 전기로 5를 씌운다. 전기로는 РНО-250−2형 조절기로 전원 전압을 서서히 조절하여 가열한다. 먼저 도가니 내 용액에서 브롬이 증류·제거되게 하고 그 다음 나머지 액체를 증발시켜 건조 잔사가 되게 한다. 이후 전기로를 제거한다. 냉각 후 건조 잔사가 든 도가니를 석영 용기 1(도면 1)에서 플루오르플라스틱 받침대 4(도면 2)로 옮기고, 플루오르플라스틱 용기 1(도면 2) 바닥에 건조 잔사를 중화하기 위해 농염산 200 cm³를 미리 부어 1시간 둔다. 그다음 각 도가니에 이중증류한 염산 5 cm³씩을 가한다. 잔사가 용해되면 용액을 용량 30 cm³의 분액깔때기로 옮기고, 염산으로 포화시킨 에틸 에테르 10 cm³를 넣어 2분간 흔든다. 분층이 이루어지면 산성층을 다른 용량 30 cm³ 분액깔때기로 옮기고 에테르층은 버린다. 에테르 추출을 동일하게 추가로 2회 반복한다. 그다음 산성층을 용량 10 cm³의 석영 컵에 옮겨 부피를 1–1.5 cm³로 농축하고 분말 흑연 50 mg을 첨가한 뒤, 석영 큐벳과 유리탄소판을 깐 전열판 위에서 완전히 건조시킨다. 얻어진 건조 잔사는 알루미늄의 농축물로서 원자 발광 분석을 행한다. 각 갈륨 시료의 분석은 세 개의 병행 시료로 수행한다. Одновременно через все стадии анализа проводят три контрольных опыта и получают три сухих остатка — концент

트라타.

4.3. 철의 농축

시료로서 질량 1 g의 갈륨을 취하여 용량 40−50 cm의 석영(쿼츠) 컵에 넣는다. 컵에 질산 4 cm를 붓는다. 컵을 석영 뚜껑으로 덮고 약한 불의 전기 가열판에서 가열한다. 용해가 시작된 후 컵을 가열판에서 내리고 1시간 후에 염산 용액(농도 6 mol/dm) 2 cm를 넣고 갈륨이 완전히 용해될 때까지 가열하되 용액이 격렬하게 끓지 않도록 한다. 얻어진 용액을 농축하여 걸쭉한 시럽 상태로 만든 다음 암모늄 타르트레이트(виннокислого аммония) 용액 10 cm를 첨가한다. 용액을 암모니아로 pH 8(범용 지시지로 확인)까지 중화시키고 용액을 용량 50 cm의 석영 분액깔때기로 옮긴다. 거기에 나트륨 디에틸디티오카바메이트 용액 1 cm와 클로로포름 또는 사염화탄소 3 cm를 넣는다. 깔때기를 강하게 흔들어 3분간 추출한다. 상이 분리된 후 유기층을 다른 분액깔때기로 옮겨 동일 조건으로 한 번 더 추출을 반복한다. 합한 유기층(추출물)을 탈이온수 5 cm씩 용량 30 cm의 석영 분액깔때기에서 세 번 세척한 후 용액을 용량 30 cm의 깨끗한 석영 컵으로 옮긴다. 컵에 분말 흑연 50 mg—수집제(콜렉터)를 넣고 유기유를 덮은 전기 가열판 위에서 석영 큐벳으로 덮어 온도 50−60 °C에서 조심스럽게 증발시켜 건조시킨다. 얻어진 건조 잔사는 철의 농축물(콘센트레이트)로, 원자 발광 분석을 위해 사용한다.

동시에 시약의 오염을 확인하기 위해 모든 분석 단계에 대해 3회의 대조 실험을 수행하고 세 개의 건조 잔사—농축물을 얻는다.

각 갈륨 시료의 분석(항목 4.1, 4.2, 4.3)은 세 개의 평행 시료 нав

есок.

4.4. 농축물의 원자 발광 분석

분석 시료에서 얻은 각 농축물과 대조실험에서 얻은 농축물, 그리고 각 비교표준 시료의 50 mg에 대해 각각 NaCl 2 mg을 첨가하고 파라핀지(칼크지) 위에서 스패튤러로 가볍게 혼합한다.

각 혼합물을 스패튤러로 그래파이트 전극의 채널(직경 4 mm, 깊이 6 mm)에 넣고 아크릴(유기유리) 내로누름기(나비어)를 사용하여 다져 넣는다. 각 시료 후에 스패튤러와 내로누름기는 에틸 알코올로 적신 베지 조각으로 잘 닦고 공기 중에서 건조시킨다.

농축물이 채워진 전극은 음극(하부 전극)으로 사용된다. 상부 전극은 원뿔형으로 연마된 그래파이트 전극이다. 전극 사이에 직류 15 A의 아크를 점화한다.

스펙트럼은 중간 조리개 5 mm, 좁이 15 μm의 슬릿, 파장 눈금 280 nm에 설정하고 노출 시간은 약 45 s(염화나트륨이 완전히 소진될 때까지)로 촬영한다.

노출 동안 전극 사이 거리는 3 mm로 유지한다.

동일한 포토 플레이트에 동일 조건에서 분석 시료 농축물의 스펙트럼, 대조실험으로 얻은 농축물의 스펙트럼 및 각 비교표준 시료의 스펙트럼을 각각 3회씩 촬영한다.

노광된 포토 플레이트를 현상하고 물로 세척한 다음 고정하고 흐르는 물에서 15분간 세척한 후 건조한다.

5. 결과 처리

5.1. 각 스펙트로그램에서 분석 대상 원소의 분석선의 암점(흑화도)을 광도계로 측정하고(표 3 참조) 가까운 배경의 암점(분석선 양쪽 어느 한쪽에서의 최소 흑화도, 단 같은 플레이트에 촬영된 모든 스펙트럼에서 같은 쪽을 취함)도 측정한 뒤 두 값의 차이를 계산한다 .

각 시료에 대해 취득한 세 개의 스펙트로그램에서 얻은 , , 의 세 값으로 산술평균 를 구한다. 얻은 평균값 로부터 필수 부속서(обязательное приложение) ГОСТ 13637.1에 제시된 표를 사용하여 상대 세기값의 로그값 에 대응시킨다.

비교표준 시료에 대한 와 값을 사용하여 좌표 에 그라듀에이션 곡선을 작성한다. 이 그라듀에이션 그래프와 대조실 농축물의 값으로부터 대조실 농축물에서의 목표 불순물의 평균 질량 분율을 결정한다. 동일하게 분석 시료 농축물의 값을 그라듀에이션 그래프로부터 구하여 분석 시료 농축물에서의 해당 불순물의 평균 질량 분율을 얻는다.

5.2. 시료 내 불순물의 질량 분율(분석 결과), %는 다음 공식으로 계산한다

,

여기서  — 집진제로 사용한 분말 흑연의 질량, g,

 — 분석에 사용한 갈륨 시료의 질량, g,

 — 분석 시료 농축물에서의 불순물 평균 질량 분율, %,

 — 대조실험 농축물에서의 불순물 평균 질량 분율, %이다.

표 3

분석 대상 원소	분석선 파장, nm
알루미늄	257,51
비스무트	306,77
철	248,33
인듐	325,61
카드뮴	228,80
코발트	304,40
규소	251,43
마그네슘	277,98
망간	279,48
구리	327,40
니켈	300,25
납	283,31
은	328,07
크롬	302,16
아연	328,24

주. 분석 시료 농축물에 티타늄의 질량 분율이 3·10% 이상인 경우, 타이타늄 328,23 nm선이 아연의 분석선(328,24 nm)에 중첩되므로 아연은 ГОСТ 13637.2에 따라 결정한다.


값 는 0.8을 초과해서는 안 된다. 이 조건이 충족되지 않으면 실험실 공간, 작업대, 사용 장비, 시약 및 재료의 단계적 정화를 수행해야 한다.

공식으로 구한 시료 내 불순물의 질량 분율값(, %)는 분석 결과로, 각각 별도의 갈륨 시료 навески에서 수행한 세 번의 평행 측정 결과의 평균이다.

평행 측정 결과의 수렴도를 확인할 때, 세 개의 각 시료(각각의 농축물)에 대해 세 스펙트로그램에서 얻은 , , 의 값에서 최댓값 와 최솟값 를 선택하고, ГОСТ 13637.1의 부속 표에 따라 해당하는 및 값을 얻어 시료 내 불순물의 해당 질량 분율 값을 찾는다.

와 .

5.3. 세 번의 평행 측정치(최댓값/최솟값)의 허용 편차 및 두 결과(더 큰 값/더 작은 값)의 허용 편차는 표 4에 제시되어 있다.

표 4

분석 대상 불순물	질량 분율, %	허용 편차
알루미늄	2·10	4,0
	1·10	3,0
	1·10	3,0
비스무트	5·10	3,0
	5·10	3,0
	1·10	2,5
철	2·10	4,0
	6·10	3,0
	1·10	3,0
인듐	3·10	3,0
	7·10	3,0
	1·10	3,0
카드뮴	5·10	3,5
	5·10	3,0
	1·10	3,0
코발트	2·10	3,0
	5·10	3,0
	1·10	2,5
규소	3·10	4,0
	1·10	3,0
	3·10	3,0
마그네슘	6·10	3,5
	3·10	3,0
	1·10	3,0
망간	5·10	3,5
	1·10	3,0
	1·10	3,0
구리	5·10	4,0
	1·10	3,5
	5·10	3,5
니켈	5·10	4,0
	2·10	3,0
	1·10	3,0
납	5·10	3,0
	2·10	2,5
	1·10	2,5
은	5·10	3,0
	1·10	2,5
	2·10	2,5
크롬	5·10	3,5
	2·10	3,0
	1·10	3,0
아연	5·10	3,0
	1·10	3,0
	5·10	3,0

중간값에 대한 허용 편차는 선형 보간법으로 계산한다.

5.4. 분석의 타당성(정확성) 검사는 첨가법으로 수행한다. 이를 위해 이전에 분석한 시료 중 하나에서 갈륨을 각각 질량 1 g씩 하는 세 개의 분할시료를 취하고, 결정 대상 원소의 첨가물을 넣어 항목 4.1 및 4.2에 따라 용액으로 전환한다. 첨가량은 계산된 첨가된 갈륨 분할시료에서의 각 불순물의 질량 분율 값이 백분율로서 3 이상이고 10 이하(또는 해당 불순물의 상한값 이하)가 되도록 한다.

값은 다음 공식으로 계산한다

,

여기서  — 이전에 분석한 시료의 분석 결과(해당 불순물의 질량 분율, %),

 — 첨가물의 불순물 질량, μg이다.

첨가물을 넣은 얻어진 용액은 첨가물 없는 시료의 용액과 동일하게 분석하여 세 평행 측정의 기하평균값 를 얻는다.

분석이 정확하다고 판단하려면 두 값 와 의 큰 값/작은 값의 비가, 해당 불순물의 질량 분율이 인 시료에 대한 두 결과의 허용 편차 값을 초과하지 않아야 한다.