ГОСТ 1367.1-83
소비에트 연방 국가표준
안티모니
불순물 측정을 위한 분광법
사전 농축 없이
안티모니. 사전 농축 없이 불순물 정량을 위한 분광법
ГОСТ 1367.1−83
그룹 В59
ОКСТУ 1709
대체:
유효기간
1985년 1 월 1일부터
1990년 1 월 1일까지
본 표준은 안티모니에서 납, 비소, 철, 주석, 규소(실리콘), 아연, 비스무트, 금, 니켈, 구리, 카드뮴, 마그네슘, 망간 및 은을 사전 농축 없이 결정하는 발광(방출) 분광법을 규정한다.
이 방법은 직류 또는 교류 아크에서 해당 원소들을 여기할 때 안티모니 중에 포함된 납, 비소, 철, 주석, 규소(실리콘), 아연, 비스무트, 금, 니켈, 구리, 카드뮴, 마그네슘, 망간 및 은의 함량에 따라 이들 원소의 분광선 강도가 달라지는 것에 기초한다.
사전 농축을 하지 않는 발광 분광법은 안티모니 중 불순물의 질량분율(%)을 다음과 같이 결정할 수 있다:
납 —
비소 —
철 —
주석 —
규소(실리콘) —
(수정사항 N 1에 의거, 소비에트 국가표준위원회 1989.03.23 결의 N 624에 의해 승인됨)
아연 —
비스무트 —
금 —
니켈 —
구리 —
(수정사항 N 1에 의거, 소비에트 국가표준위원회 1989.03.23 결의 N 624에 의해 승인됨)
카드뮴 —
마그네슘 —
망간 —
은 —
1. 일반 요구사항
1.1. 분석 방법의 일반 요구사항 및 안전 요구사항 —
2. 기기, 재료 및 시약
회절형 분광기 타입 ДФС-8(격자 1 мм당 600선) 또는 이와 동등한 기기.
중간 분산의 석영 분광기 타입 ИСП-30 또는 이와 동등한 기기.
비기록형 마이크로포토미터 타입 МФ-2 또는 이와 동등한 기기.
전압이 200 V 이상이고 전류가 20 A 이상에 견딜 수 있는 직류 전원.
직류 아크 점등 시 전극 간격의 이온화를 위한 활성화 아크 발생기 타입 ДГ-2, ДГ-1, ПС-39 또는 교류 운전 시 최대 20 A까지 견딜 수 있는 유사 기기.
전압 조절기 РНО-250−0,5 또는 동등형 조절기를 갖춘 적외선 램프 НКЗ-500(ТУ 16−87 ИФМР.675000.006 ТУ).
(단락은 수정사항 N 1로 도입되었음, 소비에트 국가표준위원회 1989.03.23 결의 N 624에 의해 승인됨)
흑연 전극 연마기(최대 회전수 1420 회/분).
(수정사항 N 1에 의거, 소비에트 국가표준위원회 1989.03.23 결의 N 624에 의해 승인됨)
직경 6 мм의 흑연 전극(마크 С-2 또는 ОСЧ-7−4), 단순형으로 크레이터(곡면) 직경 4 мм, 깊이 8 мм인 것과 직경 4 мм, 깊이 4 мм인 것.
흑연제 컵형(‘리옴카’ 형태) 전극(마크 С-2 또는 ОСЧ-7−4) (도면 1).
도면 1
한쪽 끝이 반구형으로 연마된 직경 6 мм, 길이 30—50 мм의 흑연봉(마크 С-2 또는 ОСЧ-7−4)으로 된 대전극(카운터일렉트로드).
특수 순도의 흑연 분말(ГОСТ 23463–79) 또는 흑연 전극 마크 ОСЧ-7−4에서 얻은 분말.
(수정사항 N 1에 의거, 소비에트 국가표준위원회 1989.03.23 결의 N 624에 의해 승인됨)
스펙트럼용 감광판 타입 ЭС:
(수정사항 N 1에 의거, 소비에트 국가표준위원회 1989.03.23 결의 N 624에 의해 승인됨)
스펙트럼용 감광판 타입 Ш:
(수정사항 N 1에 의거, 소비에트 국가표준위원회 1989.03.23 결의 N 624에 의해 승인됨)
현상액 —
(수정사항 N 1에 의거, 소비에트 국가표준위원회 1989.03.23 결의 N 624에 의해 승인됨)
정착액(픽서): 티오황산나트륨 300 g(ГОСТ 27068−86)과 염화암모늄 20 g(ГОСТ 3773−72)을 각각 700 및 200 см3의 물에 용해시켜 얻은 용액을 합하고 물로 1 дм3가 되게 희석한다.
(수정사항 N 1에 의거, 소비에트 국가표준위원회 1989.03.23 결의 N 624에 의해 승인됨)
광학 시약의 정량 정밀도 0,1 g.
분석용 저울.
유기 유리제 뷰크스(시료 용기).
아가트(또는 재스퍼) 절구와 유사 재질의 유기 유리제 절구 및 동일 재질의 공이(절구봉).
(수정사항 N 1에 의거, 소비에트 국가표준위원회 1989.03.23 결의 N 624에 의해 승인됨)
유기 유리제 스파튤라(주걱).
전극 크레이터에 시료를 채우기 위한 유기 유리제 깔때기(도면 2).
도면 2
비교 시료 보관용 폴리에틸렌 또는 플라스틱 뚜껑이 있는 용기(용량 50—100 см3).
산화납 — ТУ 6−09−5382−88.
(수정사항 N 1에 의거, 소비에트 국가표준위원회 1989.03.23 결의 N 624에 의해 승인됨)
삼산화비소(мышьяковистый ангидрид) —
산화철 — ТУ 6−09−5346−87.
(수정사항 N 1에 의거, 소비에트 국가표준위원회 1989.03.23 결의 N 624에 의해 승인됨)
이산화주석(주석의 이산화물) —
(개정 사항 N 1, 1989년 3월 23일 소련 국가표준위원회(Госстандарт) 결의
이산화규소 —
산화아연 —
산화비스무트 —
금(금속) —
산화니켈 —
산화구리 —
산화카드뮴 —
산화마그네슘 —
망간(IV) 산화물 —
(개정 사항 N 1, 1989년 3월 23일 소련 국가표준위원회(Госстандарт) 결의
질산은(질산성 은) —
에틸 알코올(에탄올) —
(개정 사항 N 1, 1989년 3월 23일 소련 국가표준위원회(Госстандарт) 결의
비교표준의 기초: 등급 Су00000 또는 Су0000П의 안티몬(수르마), 분석 대상 원소들의 스펙트럼에 다음의 선들이 없는 것으로 확인된 것: 비소, 주석, 규소(실리콘), 금 —
표준 금 용액: 금속 금 200 мг을 왕수(아쿠아 레지아, 질산 1부분 : 염산 3부분) 30 см3에 넣고 약한 가열로 금이 완전히 용해되게 한다.
용액을 용량 100 см3의 메스 플라스크로 옮기고 증류수로 눈금까지 채운 뒤 잘 혼합한다.
1 см3의 용액에는 금 2 мг가 들어 있다.
3. 분석 준비
3.1. 비교표준의 제조
주비교표준(ООС)은 앞서 2장에서 선택한 등급 Су00000 또는 Су0000П의 안티몬에 분석 대상 불순물들을 산화물 또는 염의 형태로 도입하여 제조한다.
질량분율이 각 1%인 납, 비소, 철, 주석, 규소, 아연, 비스무트, 금, 니켈, 구리, 카드뮴, 마그네슘, 망간 및 은을 포함하는 주비교표준(ООС)을 제조할 때에는 아가타(또는 재스퍼) 절구에 입자 크기가 0.074 мм를 초과하지 않는 분말 형태의 안티몬 등급 Су00000 또는 Су0000П 807,9 мг를 넣고, 우선 표준 금 용액 5 см3(금 10 мг)를 한 방울씩 떨어뜨리면서 적외선 램프 아래에서 지속적으로 건조한다. 그 다음 혼합물에 산화납 10,8 мг, 비소(III) 산화물(мышьяковистый ангидрид) 13,2 мг, 산화철 14,3 мг, 이산화주석 12,7 мг, 이산화규소 21,4 мг, 산화아연 12,5 мг, 산화비스무트 11,1 мг, 산화니켈 14,1 мг, 산화구리 12,5 мг, 산화카드뮴 11,4 мг, 산화마그네슘 16,6 мг, 망간(IV) 산화물 15,8 мг, 질산은 15,7 мг를 넣고 에탄올과 함께 갈아 균일한 혼합물을 얻는다.
비교표본 ОС1 및 ОС13은 ООС를 순차적으로 희석하고, 각 단계에서 앞서 2장에서 선택한 등급 Су00000 또는 Су0000П의 안티몬으로 희석하여 제조한다.
표준표본 ОС1—ОС13에 포함된 각 분석 대상 불순물의 질량분율과 후속 시료를 얻기 위해 혼합에 투입되는 안티몬 및 희석되는 시료의 분량은 표 1에 제시되어 있다.
표 1
────────────┬────────────────┬────────────────────────────────────
시료 명칭 │ 정량되는 불순물의 │ 투입 질량, г
│ 질량분율, % │안티몬(등급) ├─────────────┬──────────────────────
│ │ Су00000 또는 │희석되는 시료
│ │ Су0000П │(괄호 안에 명칭 표기)
────────────┼────────────────┼─────────────┼──────────────────────
│ -1 │ │
ОС1 │3 х 10⁻¹ │1,400 │0,600 (ООС)
│ -1 │ │
ОС2 │1 х 10⁻¹ │2,000 │1,000 (ОС1)
│ -2 │ │
ОС3 │3 х 10⁻2 │2,800 │1,200 (ОС2)
│ -2 │ │
ОС4 │1 х 10⁻2 │2,400 │1,200 (ОС3)
│ -3 │ │
ОС5 │3 х 10⁻3 │2,800 │1,200 (ОС4)
│ -3 │ │
ОС6 │1 х 10⁻3 │2,400 │1,200 (ОС5)
│ -4 │ │
ОС7 │3 х 10⁻4 │2,800 │1,200 (ОС6)
│ -4 │ │
ОС8 │1 х 10⁻4 │2,400 │1,200 (ОС7)
│ -5 │ │
ОС9 │3 х 10⁻5 │2,800 │1,200 (ОС8)
│ -5 │ │
ОС10 │1 х 10⁻5 │2,400 │1,200 (ОС9)
│ -6 │ │
ОС11 │3 х 10⁻6 │2,800 │1,200 (ОС10)
│ -6 │ │
ОС12 │1 х 10⁻6 │2,400 │1,200 (ОС11)
│ -7 │ │
ОС13 │3 х 10⁻7 │2,800 │1,200 (ОС12)
표 1에 기재된 안티몬 및 희석 시료의 투입량을 아가타 또는 재스퍼 절구에 넣고 에탄올과 함께(ОС8—ОС13의 경우 에탄올은 석영 장치에서 두 번 증류한 것을 사용) 20분 동안 잘 연삭한 뒤 적외선 램프 아래에서 건조한다. 절구에서의 연삭 및 적외선 건조는 유기 유리 제작의 용기(박스)에서 실시한다.
비교표준은 유기 유리로 된 밀폐된 병에 보관한다.
3.2. 분석을 위한 시료 및 비교표준의 준비
분석할 시료(각 안티몬 등급 Су00000, Су0000П, Су0000의 시료로부터 각각 채취한 두 분량)와 비교표준은 분석 전에 유기 유리 절구에서 흑연 분말과 혼합한다: 안티몬 등급 Су00000, Су0000П 및 Су0000의 분석 시에는 질량비 10:1(분석 시료 2000 мг와 흑연분말 200 мг); 그 외의 경우에는 질량비 4:1(시료 2000 мг와 흑연분말 500 мг)로 혼합한다. 혼합물은 유기 유리 깔때기를 통해 전극의 분지(크레이터)에 채운다. 전극은 흑연 대전극과 함께 교류 아크(전류 15 A)로 15 초간 예열(소성)한 뒤 사용한다.
(개정 사항 N 1, 1989년 3월 23일 소련 국가표준위원회(Госстандарт) 결의
분말을 다지는 작업은 전극의 비작동 끝으로 박스 바닥을 가볍게 두드려 수행하며, 분석할 시료를 분화구가 완전히 채워질 때까지 더 넣는다.
안티몬(сурьма) 등급 Су00000, Су0000П 및 Су0000의 분석에는 잔 모양 전극 6개를 사용한다. 안티몬 등급 Су000, Су00, Су0, Cу1 및 Су2의 분석에는 분화구 직경 4 mm, 깊이 4 mm인 단순형 전극 6개를 사용한다.
모든 안티몬 등급에서 아연, 비소 및 카드뮴의 질량분율을 결정할 때에는 분화구 직경 4 mm, 깊이 8 mm인 단순형 전극 6개를 사용한다.
안티몬 등급 Су00, Су0, Cу1 및 Су2를 분석할 때에는 분쇄한 안티몬 시료를 필요한 비율로 안티몬 등급 Су00000과 혼합한다.
희석 정도(즉, 희석 계수 — 희석된 분석시료 질량과 희석되지 않은 분석시료 질량의 비)는, 희석된 분석시료 안의 측정대상 불순물 농도의 상용로그(lgC)가 해당 불순물에 대한 비교시료로 작성된 교정곡선의 직선 구간에 오도록 선정한다(참조: 항 5.1).
4. 분석 실시
4.1. 스펙트럼 촬영
4.1.1. 납, 철, 주석, 규소, 비스무트, 금, 니켈, 구리, 망간, 마그네슘 및 은의 질량분율을 결정하기 위해 비교시료와 분석시료의 스펙트럼을 스펙트로그라프 ДФС-8에서 ЭС형 또는 II형 판에 3단계 감쇠기를 통하여 슬릿 폭 0.025 mm로 촬영한다.
스펙트로그라프의 슬릿은 3렌즈 콘덴서로 조명하며, 아크 연소 과정에서 전극 간격을 그 영상을 통해 고정하는 중간 조리개의 절단 높이는 5 mm이다.
운용 스펙트럼 영역 330,0 — 225,0 nm.
시료의 증발 및 스펙트럼의 여기(激起)는 직류 아크 전류 15 A로 수행하며, 노출 시간은 1.5분; 하부 전극(시료를 담은 쪽)은 양극으로 사용한다.
한 장의 감광판에는 한 번의 시료 분할무게(навеска)와 각 비교시료로부터 각각 3개의 스펙트럼을 촬영한다. 두 번째 감광판에는 다른 분할무게의 시료와 각 비교시료로부터 각각 3개의 스펙트럼을 촬영한다.
(수정사항 N 1에 의해 개정, 소련 국가표준위원회 결의
감광판은 라벨에 표시된 시간 동안 현상하고 정착(fixing)한 다음, 흐르는 물에서 20분간 세척하고 증류수로 헹구어 건조시킨다.
단락 삭제. — 수정사항 N 1에 의해 개정, 소련 국가표준위원회 결의
4.1.2. 아연, 비소 및 카드뮴의 함량을 결정하기 위해 분석시료와 비교시료의 스펙트럼을 스펙트로그라프 ИСП-28에서 3단계 감쇠기를 통하여 슬릿 폭 0.015 mm로 촬영한다. 슬릿 조명은 3렌즈 콘덴서(제1 콘덴서 f = 75 mm, 비수차)로 수행하며, 중간 조리개는 원형이다.
촬영에는 Ш형 감광판을 사용하며, 스펙트럼 영역은 210 — 240 nm이다.
분석시료의 증발 및 스펙트럼의 여기에는 직류 아크 전류 15 A를 사용하고, 노출 시간은 45 s, 아크 간격은 2.5 mm이다.
한 장의 판에는 한 분할무게의 시료와 각 비교시료로부터 각각 3개의 스펙트럼을 촬영한다. 판의 처리 방법은 항
(수정사항 N 1에 의해 개정, 소련 국가표준위원회 결의
두 번째 감광판에는 다른 분할무게의 시료와 각 비교시료로부터 각각 3개의 스펙트럼을 촬영한다.
(수정사항 N 1에 의해 개정, 소련 국가표준위원회 결의
5. 결과 처리
5.1. 스펙트로그램의 광도(광밀도) 측정 및 분석 결과 처리
각 스펙트로그램에서 측정대상 원소의 분석선의 암화도(광밀도)와 그 분석선 좌우에 인접한 배경의 암화도를 측정한다(표 2 참조).
표 2
──────────────────────────┬───────────────────────────────────────
측정 원소 │ 분석선의 파장, nm
──────────────────────────┼───────────────────────────────────────
납 │283,31
비소 │234,98
철 │302,05
주석 │234,00
규소 │250,69
아연 │213,86
비스무트 │306,77
금 │267,59
니켈 │305,08
구리 │327,39
카드뮴 │228,80
마그네슘 │279,55
망간 │279,48
은 │328,07
배경의 두 측정값의 평균을 진정한 암화도로 간주한다.
그로부터 차이를 계산한다.
얻은 값으로부터 상대 강도에 대한 해당 로그값으로 전환하는 데에는 ГОСТ 13637.1−77 부록에 수록된 데이터를 사용한다.
각 감광판에 대해 lg c 값과 비교시료의 값들을 사용하여 각 불순물에 대해 암화도와 lg c를 좌표로 하는 교정곡선을 작성한다.
각 스펙트로그램에서 구한 값들과 이에 대응하는 값들을 교정곡선을 이용해 불순물 함량으로 환산한다(단일 결정).
분석 결과는 두 장의 감광판에서 얻은 6회의 결정값의 산술평균으로 정한다.
안티몬 등급 Су000, Су00, Су0, Cу1 및 Су2의 분석에서는 측정대상 불순물 농도의 로그값과 그 선의 암화도를 사용하여 작성한 교정곡선을 이용한다.
측정대상 불순물의 함량에 따라 희석된 시료 또는 희석되지 않은 시료의 스펙트럼에서 해당 분석선을 photometrize 한다. 선택한 선의 암화도는 0.3 이상 1.8 이하이어야 한다.
희석 시, 시료 중 측정대상 불순물의 질량분율(X, %)은 다음 식으로 계산한다
X = C × K,
여기서 C는 희석된 시료 중 불순물의 질량분율(%)이다;
K는 희석 계수이다.
두 장의 감광판에서 얻은 6회의 평행결정 결과들 중 최고값과 최저값의 차이는 신뢰도 P = 0.95에서 다음 식으로 계산된 허용 절대편차를 초과해서는 안 된다
여기서 — 두 장의 감광판에서 얻은 6회 평행결정값의 산술평균이다.
(수정사항 N 1에 의해 개정, 소련 국가표준위원회 결의
같은 시료에 대한 두 분석 결과의 차이는 신뢰도 P = 0.95에서 다음 식으로 계산된 허용 절대편차를 초과해서는 안 된다
여기서 — 두 결과의 산술평균이다.
(수정사항 N 1에 의해 개정, 소련 국가표준위원회 결의
