ГОСТ 1367.11-83

소련 연방 국가 표준

안티몬

화학‑분광(스펙트럼) 분석법

Antimony. Chemical‑spectral method of analysis

ГОСТ 1367.11−83

그룹 B59

ОКСТУ 1709

유효기간: 1985년 1월 1일부터

1990년 1월 1일까지

본 규격은 안티몬 중 납, 철, 아연, 비스무트, 니켈, 구리, 카드뮴, 마그네슘, 망간 및 은의 화학‑분광법에 의한 정량법을 규정한다.

화학‑분광법은 안티몬 중 불순물의 질량분율(%)을 다음 범위를 측정할 수 있다:

납 — от … до …;

철 — от … до …;

아연 — от … до …;

비스무트 — от … до …;

니켈 — от … до …;

구리 — от … до …;

카드뮴 — от … до …;

마그네슘 — от … до …;

망간 — от … до …;

은 — от … до ….

본 방법은 안티몬을 브로마이드 형태로 증류하여 불순물을 사전 농축하고, 남은 용액을 흑연 분말 위에서 증발시킨 후 얻어진 농축액을 분광 분석하는 데 기초한다.

1. 일반 요구사항

1.1. 분석 방법에 대한 일반 요구사항 및 안전 요구사항은 ГОСТ 1367.0−83에 따른다.

2. 기기, 재료 및 시약

회절식 분광기 типа ДФС‑8 (그리팅 1 mm당 600선) 또는 이와 동등한 기기.

중간 분산을 갖는 석영(쿼츠) 분광기 типа ИСП‑30 또는 이와 동등한 기기.

비기록형 마이크로포토미터 типа МФ‑2 또는 이와 동등한 기기.

전압이 200 V 이상이고 정격 전류가 20 A 이상인 직류 전원.

직류 아크 점화 시 전극 간격 이온화를 위한 활성화 아크 발생기 типа ДГ‑2, ДГ‑1, ПС‑39.

흑연 전극 연마기(회전수 최대 1420 rpm).

(개정사항 N 1, 소비에트 국가표준위원회 1989년 3월 23일 결의 N 624에 의해 승인)

직경 6 mm의 흑연 전극(마크 С‑2 또는 ОСЧ‑7‑4), 크레이터(분화구) 직경 4 mm, 깊이 8 mm.

한쪽 끝이 원뿔형으로 연마된 길이 30–50 mm, 직경 6 mm의 흑연 봉으로 된 대전극(контрэлектроды), 마크 С‑2 또는 ОСЧ‑7‑4.

ГОСТ 23463–79에 따른 특수 정제 흑연 분말 또는 흑연 전극 маркa ОСЧ‑7‑4로부터 얻은 분말.

(개정사항 N 1, 소비에트 국가표준위원회 1989년 3월 23일 결의 N 624에 의해 승인)

스펙트럼용 감광판 타입 II, 감도 15 임의단위(ГОСТ 2817–50) 또는 분석선 및 스펙트럼 배경의 적정 흑화도를 보장하는 동등한 감광판.

감도 16 임의단위 이상인 УФШ‑3 감광판(ГОСТ 2817–50) 또는 분석선 및 배경의 정상 흑화를 보장하는 동등한 감광판.

현상액: ГОСТ 10691.1−84에 따름.

(개정사항 N 1, 소비에트 국가표준위원회 1989년 3월 23일 결의 N 624에 의해 승인)

정착액: 황산나트륨(серноватистокислого натрия) 300 g(ГОСТ 27068−86)과 염화암모늄 20 g(ГОСТ 3773−72)을 각각 700 cm3 및 200 cm3의 물에 용해시켜 얻은 용액을 혼합하고 물로 1 dm3까지 정용한다.

(개정사항 N 1, 소비에트 국가표준위원회 1989년 3월 23일 결의 N 624에 의해 승인)

광학 시약의 저울질 오차: 0.1 g.

분석용 저울.

적외선 램프 НКЗ‑500 및 전압 조절기 типа РНО‑250‑0,5(ГОСТ 13874–83) 또는 동등한 유형의 조절기.

(개정사항 N 1, 소비에트 국가표준위원회 1989년 3월 23일 결의 N 624에 의해 승인)

유기 유리(아크릴) 박스.

아가트(석영류) 또는 비취류 절구와 동일 소재의 막자사발과 공이.

(개정사항 N 1, 소비에트 국가표준위원회 1989년 3월 23일 결의 N 624에 의해 승인)

유기 유리 스파튤라.

시료 비교 보관용 폴리에틸렌 또는 플라스틱 용기(뚜껑 포함), 용량 50–100 cm3.

용량 50 cm3의 석영 비커.

납 — ГОСТ 22861–77 또는 산화납(окись свинца) — ГОСТ 9199–77.

철 — 수소로 환원된 금속철(ГОСТ 9849–86) 또는 산화철(окись железа) — ТУ 6‑09‑5346‑87.

(개정사항 N 1, 소비에트 국가표준위원회 1989년 3월 23일 결의 N 624에 의해 승인)

아연 — ГОСТ 3640–79 또는 산화아연(окись цинка) — ГОСТ 10262–73.

비스무트 — ГОСТ 10928–75 또는 산화비스무트(окись висмута) — ГОСТ 10216–75.

니켈 — ГОСТ 849–70 또는 산화니켈(окись никеля) — ГОСТ 4331–78.

구리 — ГОСТ 859–78 또는 산화구리(окись меди) — ГОСТ 16539–79.

카드뮴 — ГОСТ 22860–77 또는 산화카드뮴(окись кадмия) — ГОСТ 11120–75.

마그네슘 — ГОСТ 804–72 또는 산화마그네슘(окись магния) — ГОСТ 4526–75.

망간 — ГОСТ 6008–82, 등급 Мр0 또는 Мр00, 또는 과산화망간(перекись марганца) — ГОСТ 4470–79.

(개정사항 N 1, 소비에트 국가표준위원회 1989년 3월 23일 결의 N 624에 의해 승인)

은 — ГОСТ 6836–80 또는 질산은(серебро азотнокислое) — ГОСТ 1277–75.

고순도 염산(ГОСТ 14261–77) 및 1:5로 희석한 염산.

고순도 질산(ГОСТ 11125–84) 및 1:1로 희석한 질산.

(개정사항 N 1, 소비에트 국가표준위원회 1989년 3월 23일 결의 N 624에 의해 승인)

에틸 알코올(Спирт этиловый) — ГОСТ 18300–87.

(개정사항 N 1, 소비에트 국가표준위원회 1989년 3월 23일 결의 N 624에 의해 승인)

과산화수소(Водорода перекись) — ГОСТ 177–77.

브롬 — ГОСТ 4109–79.

비증류 및 석영장치에서 두 번 증류한 것. 물은 이중증류수이다; 증류수(단증류)를 석영 증류장치에서 증류하여 준비한다. 표준 용액들. 비스무트, 납, 망간 용액: 비스무트, 납, 망간 각 0.1 g의 시료를 용량 100 cm3 비커에 넣고 질산 20 cm3 (1:1)을 가해 가열한다. 용해된 후 물 20—30 cm3을 더해 끓이고 냉각한 다음 용량 100 cm3의 정량 플라스크로 옮겨 물로 눈금까지 채우고 혼합한다. 1 cm3 용액은 비스무트 1 mg, 납 1 mg, 망간 1 mg을 포함한다. 카드뮴, 구리, 니켈 용액: 카드뮴, 구리, 니켈 각 0.1 g의 시료를 용량 100 cm3 비커에 넣고 염산과 질산의 농축혼합액(3:1) 10—15 cm3을 가하여 거의 완전히 건조해질 때까지 증발시킨다. 남은 잔류물을 염산으로 적신 다음 다시 촉촉한 염 상태가 될 때까지 증발시킨다. 염산 처리를 두 번 더 반복한다. 그 다음 비커 내용물을 염산으로 적신 후 물 20—30 cm3을 가하고 끓인 다음 냉각하여 용량 100 cm3의 정량 플라스크로 옮기고 물로 눈금까지 채운 뒤 혼합한다. 1 cm3 용액은 카드뮴 1 mg, 구리 1 mg, 니켈 1 mg을 포함한다. 마그네슘, 아연, 철 용액: 마그네슘은 먼저 염산(1:5)으로 세척하여 표면의 마그네슘 산화물을 제거한다. 그런 다음 물로 2—3회 세척하고 100—105 °C에서 건조시킨다. 마그네슘, 아연 각 0.1 g의 시료를 용량 100 cm3 비커에 넣고 염산(1:1)을 각각 10—15 cm3 가하여 약하게 가열하여 용해시킨다. 철 시료 0.1 g도 용량 100 cm3 비커에 넣고 가열하면서 잘 저어주면서 과산화수소를 첨가한 농염산 10 cm3에 용해시킨다. 용해 후 두 비커에 각각 물 20 cm3를 가하고 가열한 뒤 냉각하여 두 비커의 내용을 하나의 정량 플라스크(용량 100 cm3)로 옮기고 물로 눈금까지 채운 다음 혼합한다. 1 cm3 용액은 마그네슘 1 mg, 아연 1 mg, 철 1 mg을 포함한다. 은 용액: 은 시료 0.1 g을 용량 100 cm3 비커에 넣고 질산 20 cm3 (1:1)을 가하여 가열한다. 용해된 후 물 20—30 cm3을 더해 끓이고 냉각한 다음 용량 100 cm3의 정량 플라스크로 옮겨 물로 눈금까지 채우고 혼합한다. 1 cm3 용액은 은 1 mg을 포함한다. 3. 분석 준비 3.1. 비교 시료의 제조 3.1.1. 기본 비교 시료(ООС)는 각 결정되는 불순물이 각각 0.1%씩 포함되도록 한다. 석영 컵에 흑연 분말 9,000 g을 넣고 비스무트·납·망간 표준용액(농도 1 mg/cm3) 10 cm3, 카드뮴·구리·니켈 표준용액(농도 1 mg/cm3) 10 cm3, 마그네슘·아연·철 표준용액(농도 1 mg/cm3) 10 cm3을 가한다. 혼합물을 적외선 램프 아래에서 건조시키고 잘 혼합한다. 그 다음 은 표준용액(농도 1 mg/cm3) 10 cm3을 더하고 다시 적외선 램프 아래에서 건조시킨다. 먼저 석영 컵에서, 그 다음 유기유리(아크릴) 절구에서 에틸 알코올과 함께 60분간 교반(마쇄)한다. 다시 건조시키고 20분간 혼합한다. 오염 유입을 피하기 위해 절구에서의 마쇄와 적외선 램프 아래에서의 건조는 유기유리 박스 내에서 수행한다. ООС는 또한 결정성분을 산화물 또는 질산염 형태로 첨가하여 제조할 수 있다. 이 경우 아게이트(또는 재스퍼) 절구에 흑연 분말 9865.2 g을 넣고 납 산화물 10.8 mg, 철 산화물 14.3 mg, 아연 산화물 12.5 mg, 비스무트 산화물 11.1 mg, 니켈 산화물 14.1 mg, 구리 산화물 12.5 mg, 카드뮴 산화물 11.4 mg, 마그네슘 산화물 16.6 mg, 망간 과산화물 15.8 mg, 질산은 15.7 mg을 추가하고 에탄올과 함께 60분간 절구에서 마쇄한 다음 적외선 램프 아래에서 건조시키고 다시 20분간 마쇄한다. 오염 유입을 피하기 위해 절구에서의 마쇄와 적외선 램프 아래에서의 건조는 유기유리 박스 내에서 수행한다. 3.1.2. 샘플 ОС1 — ОС10은 ООС를 연속적으로 희석한 다음 각 다음 샘플을 흑연 분말로 희석하여 준비한다. 각 샘플 ОС1 — ОС10에서의 각 결정 불순물의 질량분율과 다음 비교 시료를 얻기 위해 혼합하는 흑연 분말 및 희석되는 시료의 투입 질량(혼합하여 다음 시료를 얻음)은 표 1에 제시되어 있다. 표 1 표시 │ 결정 불순물의 질량분율, % │ 투입 시료 질량, g │ │ 흑연 분말 │ 희석되는 시료 (괄호 안에 해당 표기) ────────────────────────────────────────────────────────── ОС1 │ 1×10^-2 │ 1.800 │ 0.200 (ООС) ОС2 │ 3×10^-3 │ 1.400 │ 0.600 (ОС1) ОС3 │ 1×10^-3 │ 1.200 │ 0.600 (ОС2) ОС4 │ 3×10^-4 │ 1.400 │ 0.600 (ОС3) ОС5 │ 1×10^-4 │ 1.200 │ 0.600 (ОС4) ОС6 │ 3×10^-5 │ 1.400 │ 0.600 (ОС5) ОС7 │ 1×10^-5 │ 1.200 │ 0.600 (ОС6) ... ОС8 │ 3 x 10 │ 1,400 │ 0,600 (ОС7) │ -6 │ │ ОС9 │ 1 x 10 │ 1,200 │ 0,600 (ОС8) │ -7 │ │ ОС10 │ 3 x 10 │ 1,400 │ 0,600 (ОС9) 표 1에 제시된 흑연 분말과 희석된 표본의 시료를 유기유리 절구에 넣고 에틸 알코올로 충분히 절구로 갈아 섞는다(ОС5—ОС10에는 석영 장치에서 두 번 증류한 에틸 알코올 사용). 이 과정을 30분 동안 수행한 뒤 적외선 램프 아래에서 건조시킨다. 절구에서의 갈기와 적외선 건조는 유기유리 박스 내에서 수행한다. 비교 표본은 유기유리로 된 밀폐된 병에 보관한다. 4. 분석 수행 4.1. 불순물의 농축 0.1 g의 곱게 갈아진 안티모니(сурьма)를 용량 50 cm3의 석영 비커에 넣고 염산 3 cm3를 가한다. 그런 다음 연속해서 교반하고 냉각하면서 브롬 2 cm3를 방울씩 조심스럽게 첨가한다(반응이 격렬하다). 냉각을 위해 시료가 든 비커를 찬물이 담긴 용기에 넣는다. 격렬한 반응이 끝나면 비커를 시계 유리로 덮고 금속이 완전히 용해될 때까지 умеренно 가열한다. 그 후 시계 유리를 제거하고 0.5—1 cm3의 이중증류수를 씻어준다. 얻은 용액을 1 cm3로 농축하여 흑연 분말 50 mg을 넣고 완전히 증발시킨다. 안티모니를 보다 완전히 제거하기 위해 잔류물을 1 cm3의 염산으로 적신 뒤 비커 벽을 씻어주고 브롬 1 cm3을 첨가한 다음 다시 휘발시켜 건조시킨다. 그다음 비커를 더 뜨거운 장소(플레이트 온도 300 °C—350 °C)에 놓고 삼염화안티모니의 흰 연기 발생이 멈출 때까지 가열한다. 분석 시료를 냉각시킨다. 얻어진 건조 잔류물은 스펙트럼 분석에 사용되는 불순물 농축물이다. 각 분석 시료로부터 6개의 분취물을 취하여 아연과 카드뮴을 측정하기 위한 6개의 농축물을 얻는다. 이 조작을 반복하여 납, 철, 비스무트, 니켈, 구리, 마그네슘, 망간 및 은을 측정하기 위한 6개의 농축물을 얻는다. 분석의 모든 단계에서 시약 오염을 확인하기 위해 대조 실험을 동시에 수행한다(각 광판마다 3회). 4.2. 농축물의 분광 분석 분석 시료와 대조 실험에서 얻은 각 농축물 및 비교 표본 ОС1—ОС10 각각 50 mg에 염화나트륨 2 mg을 첨가하여 혼합한다. 각 혼합물을 직경 4 mm, 깊이 8 mm의 흑연 전극 홈에 넣는다. 샘플(또는 비교 표본)이 담긴 전극은 양극(하부 전극)으로 사용한다. 상부 전극은 원뿔로 연마된 흑연 전극이다. 전극 사이에 직류 전류 15 A의 아크를 점화한다. 납, 철, 비스무트, 니켈, 구리, 마그네슘, 망간 및 은의 측정은 회절격자 600선/mm로 1차 회절에서 작동하는 스펙트로그라프 ДФС-8에서 수행한다. 3렌즈 조명 시스템을 사용한다. 중간 조리개는 5 mm. 파장 눈금은 280 nm에 설정한다. 스펙트로그라프 슬릿 너비는 20 µm. 노출 시간은 45 s. 아크 간극은 3 mm. 분석 시료와 대조 실험으로부터 얻은 농축물의 스펙트럼 및 비교 표본 ОС1—ОС10 각 스펙트럼을 두 장의 광학 판에 사진으로 촬영하며, 각 판에는 앞서 열거한 각 농축물 및 비교 표본의 스펙트럼을 각각 3회씩 얻는다. 아연과 카드뮴의 결정은 스펙트로그라프 ИСП-30에서 수행하며, 스펙트로그라프 슬릿 너비는 15 µm이다. 슬릿 조명은 3렌즈 콘덴서(첫 번째 콘덴서 f = 75 mm, 비색수차 보정 안 됨)를 사용하며, 중간 조리개는 원형이다. 촬영에는 УФШ 판을 사용하고 파장 영역은 210—240 nm이다. 노출 시간 45 s, 아크 간극 3 mm. 분석 시료와 대조 실험으로부터 얻은 농축물의 스펙트럼 및 비교 표본 ОС1—ОС10의 스펙트럼을 두 장의 광판에 사진으로 촬영하며, 각 판에는 앞서 열거한 각 농축물 및 비교 표본의 스펙트럼을 각각 3회씩 얻는다. 광판을 현상하고 물로 세척한 뒤 정착시키고 흐르는 물로 씻어 건조시킨다. 5. 결과 처리 5.1. 각 스펙트로그램에서 얻은 광판상에 대해 측정 대상 불순물의 분석선(표 2)과 인접 배경의 착색도를 광도계로 측정하고 착색도 차이를 계산한다 . 표 2 결정 원소 │ 분석선의 파장, nm 납 │ 283,30 철 │ 248,32 또는 302,10 아연 │ 213,85 비스무트 │ 306,77 니켈 │ 300,24 구리 │ 327,29 카드뮴 │ 228,80 마그네슘 │ 277,98 망간 │ 279,48 은 │ 328,06 5.2. 얻은 값으로부터 상대 강도의 로그값에 해당하는 값으로 전환하는 데에는 ГОСТ 13637.1−77 부속서에 제시된 데이터를 사용한다. 5.3. 및 비교 표본에 대한 값들을 사용하여 각각의 불순물에 대해 좌표 및에서 교정 곡선을 작성한다. 5.4. 교정 곡선과 해당 값을 이용하여 각 광판상의 각 스펙트로그램에 대해 농축물 중 불순물의 질량 분율()을 대조 실험을 고려하지 않고 농축 정도를 고려하지 않은 상태에서 결정하고, — 대조 실험 농축물 중 불순물의 질량 분율을 결정한다. 5.5. — 각 광판에서의 세 번의 측정 결과의 산술평균. 5.6. 한 스펙트로그램의 광도측정 데이터로 계산한 불순물의 질량 분율 C(%)는 다음 식으로 계산한다 , 여기서 — 수집기(흑연 분말)의 분취 질량으로 0.050 g; — 안티모니 시료의 분취 질량, g; 및 — 항목 5.4 및 5.5에 의해 결정된 불순물의 질량 분율들이다. 분석 결과는 두 장의 광판에서 얻은 여섯 개의 단일 측정의 산술평균으로 결정한다. 두 장의 광판에서 얻은 여섯 번의 평행 측정 결과 중 최대값과 최소값의 차이는 신뢰확률 P = 0.95에서 다음 식으로 계산되는 절대 허용 편차를 초과해서는 안 된다: , 여기서 — 두 장의 광판에서 얻은 여섯 번의 평행 측정 결과의 산술평균이다. (개정사항 N 1에 의한 문구, СССР 국가표준위원회 결의 1989.03.23 N 624로 승인) 같은 시료의 두 분석 결과의 차이는 신뢰확률 P = 0.95에서 다음 식으로 계산되는 절대 허용 편차를 초과해서는 안 된다: , 여기서 — 두 분석 결과의 산술평균이다. (단락은 개정사항 N 1에 의함, СССР 국가표준위원회 결의 1989.03.23 N 624)