ГОСТ 1367.4-83

그룹 B59

국가간 표준

안티몬

ГОСТ 1367.4−83 (대체: ГОСТ 1367.4−76)

비소의 정량 방법

Antimony. Methods for the determination of arsenic ОКСТУ 1709

소련 국가표준위원회 결정 1983년 12월 16일, № Л"6012에 의거 시행일은 1985-01-01로 정함.

유효기간 제한은 Межгосударственный Совет의 표준화·계량·인증에 관한 4−93 회의 프로토콜에 따라 철폐됨 (ИУС 4−94).

본 표준은 안티몬 중 비소를 다음 범위에서 정량하는 컬러리메트릭 방법(색도법)과 포토메트릭 방법을 규정한다: 컬러리메트릭 방법 — 2·10−5%에서 4·10−4%까지, 포토메트릭 방법 — 0.008%에서 4.0%까지.

1. 일반 요구사항

1.1. 분석 방법에 대한 일반 요구사항 및 안전 요구사항 — ГОСТ 1367.0−83에 따름.

2. 컬러리메트릭 방법

본 방법은 이소아밀 알코올로 추출 가능한 몰리브덴-비소 청색의 생성 반응에 기초한다. 사전에 비소는 염산-황산 용액에서 사염화탄소로 추출하여 안티몬 및 동반 원소(규소, 인 등)로부터 분리한다.

2.1. 기구, 시약 및 용액

석영 비이커 — ГОСТ 19908–90, 50 및 100 cm3.

유리 비이커(실험실용) — ГОСТ 25336–82, 용량 1 dm3.

분액 깔때기(분할 깔때기) — 25 및 50 cm3.

정량 플라스크 — ГОСТ 1770–74, 100 cm3 및 1 dm3.

눈금 실린더 — ГОСТ 1770–74, 10 및 25 cm3.

메저(눈금) 플라스크 — ГОСТ 1770–74, 100, 250 및 1000 cm3.

피펫(규정에 따른 눈금) — 용량 1, 2 및 5 cm3.

길이 200 mm, 직경 10 mm의 유리 컬러리메트릭 실린더(마개 연마된 것).

이중 증류수: 석영 증류장치에서 증류수를 재증류하여 준비.

특급 황산 — ГОСТ 14262–78. 3 mol/dm3 및 0.5 mol/dm3 용액.

특급 염산 — ГОСТ 14261–77. 1 mol/dm3 용액.

아스코르브산 — 규정에 따름, 질량분율 0.5% 용액.

과망간산칼륨 — ГОСТ 20490–75, 질량분율 0.5% 용액(이용 중 이산화 망간 침전이 생기면 용액을 새 것으로 교체).

사염화탄소 — ГОСТ 20288–74.

염화몰리브덴암모늄(암모늄 몰리브데네이트) — ГОСТ 3765–78, 재결정한 것, 3 mol/dm3 황산 중 1% 질량분율 용액.

히드라진 황산염 — ГОСТ 5841–74, 질량분율 0.15% 용액.

수산화나트륨 — ГОСТ 4328–77, 질량분율 10% 용액.

수산화칼륨 — ГОСТ 24363–80, 1 mol/dm3 용액.

공식 간행판. 무단 복제 금지.

개정 №1이 승인되어 1989년 3월에 발행됨 (ИУС 6−89).

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페이지 2 ГОСТ 1367.4−83

이소아밀 알코올 — ГОСТ 5830–79.

비소 삼산화물(ангидрид мышьяковистый) — ГОСТ 1973–77.

비소 표준용액.

용액 A: 비소 삼산화물 0.132 g을 100 cm3 비이커에 넣고 수산화나트륨 용액 10 cm3을 가한 후 이를 1 dm3 정량플라스크로 옮기고 표선까지 물로 채우고 혼합한다.

용액 A의 1 cm3에는 비소 0.1 mg이 포함되어 있다.

용액 B: 용액 A 1 cm3를 100 cm3 정량플라스크에 옮겨 물로 표선까지 채우고 혼합하여 사용 당일에 조제한다.

용액 B의 1 cm3에는 비소 1 μg이 포함되어 있다.

(개정판, 개정서 №1)

2.2. 분석 수행

2.2.1. 안티몬 등급 Су000, Су0000, Су0000П, Су00000의 시료 0.5 g을 50 cm3 또는 100 cm3 석영 비이커에 넣고 농축 황산 5 cm3를 가한 다음 시계접시로 덮고 가열하여 용해시킨다. 시료가 용해되면 비이커를 가열판에서 내리고 상온에서, 이어서 얼음물에서 냉각한다. 비이커를 얼음물에 담근 채로 시계접시를 제거하고 사염화탄소 15 cm3를 붓고, 조심스럽게 교반하면서 소량씩 농축 염산을 가하여 황산염이 용해되게 한다(대략 3–4 cm3의 염산이 소모된다). 비이커의 내용물을 벽을 농축 염산으로 씻어가며(총 약 12 cm3의 염산 사용) 50 cm3 분액 깔때기로 옮긴다. 깔때기의 마개를 닫고 1분간 세게 흔들어 비소를 추출한다. 층이 분리되면 사염화탄소층을 다른 25 cm3 분액 깔때기로 따라내어 5 cm3 염산으로 세척하고 몇 초간 흔든다. 5분 후 사염화탄소층을 세 번째 25 cm3 분액 깔때기로 따라내어 5 cm3 물로 비소를 재추출(재역추출)하고 1분간 흔든다. 층이 가라앉은 사염화탄소층은 버리고(상·하층의 철저한 분리를 주의), 수성 추출액을 컬러리메트릭용 실린더로 옮긴다.

시료의 용해 및 사염화탄소에 의한 비소 분리는 여러 시료에 대해 병행하여 수행하는 것이 바람직하다.

물 추출액을 분광용 실린더에 모은 후 각 실린더에 과망간산칼륨 용액을 한 방울씩 떨어뜨려 연한 분홍색이 될 때까지 처리한다. 5분 후에 신선히 조제한 아스코르빈산(비타민 C) 용액을 역시 한 방울씩 넣어 용액이 무색이 될 때까지 처리한다. 그런 다음 각 실린더에 암모늄 몰리브데이트 용액 0.5 см³와 히드라진 황산염 용액 0.2 см³를 넣고, 각 시약을 넣을 때마다 실린더 내용물을 섞는다. 이후 실린더를 끓는 물이 든 비커에 담가 물이 끓기 시작한 시점부터 5분 동안 유지한다. 실린더를 식힌 뒤 등량(또는 비소 함량에 따라 그 이상)인 아이소아밀 알코올 1 см³ 이상을 넣고 10–15회 섞은 다음, 분리된 유기층의 색을 비교용 색도표의 추출액 색과 비교한다. 동시에 시약에 대한 대조 실험을 세 번 병행하여 전 과정에 걸쳐 실시한다. 2.2.2. 비교용 표준액의 조제 같은 직경의 마개가 맞는 실린더에 표준액 B를 비소 0.05; 0.10; 0.20; 0.40; 0.60; 0.80; 1.0 마이크로그램(мкг)에 해당하는 양만큼 취하고 비증류수(bidistillate)로 총부피를 5 см³로 맞춘다. 용액을 염산 1 몰/дм³ 용액 2–3방울로 산성화한 뒤 과망간산칼륨 용액을 한 방울씩 넣어 연한 분홍색이 나타나게 하고, 이어 아스코르빈산 용액을 넣은 다음 2.2.1항에 지시된 바와 같이 계속 처리한다. 비교용 색도표는 분석 시료의 분석과 동시에 준비한다. (수정된 판, 변경 №1). 2.3. 결과 처리 2.3.1. 비소의 질량분율 (L)을 퍼센트로 계산한다(식). (식에 사용된 기호) где т1 — 분석시료 용액 중의 비소 질량, мкг; т2 — 대조실험 용액들에서 얻은 비소 질량의 평균값, мкг; т — 시료 채취량(항아리의 시료 질량), г. 2.3.2. 병행 측정 두 결과의 차 및 신뢰도 P = 0.95에서의 두 분석 결과의 차는 표 1에 제시된 일치성 및 재현성의 허용 절대차를 초과하지 않아야 한다. 표 1 - 비소의 질량분율, % - 허용되는 절대 차이, % - 일치성(сходимости) - 재현성(воспроизводимости) 구간 및 값(원문 값 표기): - From 0.000020 to 0.000040 incl.: 일치성 0.000015, 재현성 0.000018 - Above 0.000040 to 0.000100: 일치성 0.000020, 재현성 0.000024 - Above 0.000100 to 0.000200: 일치성 0.000030, 재현성 0.000036 - Above 0.000200 to 0.00040: 일치성 0.00005, 재현성 0.00006 (수정된 판, 변경 №1). 3. 광도법(포토메트릭 메소드) 본 방법은 비소를 아황산나트륨(또는 명시된 환원제)과 염화 주석(II) 및 염산(6 몰/дм³) 존재하에서 나트륨 하이포포스파이트(또는 칼슘 하이포포스파이트)에 의해 비소 원소상(원소 비소)으로 환원시키는 것에 기초한다. 구리 이온은 촉매로 사용된다. 3.1. 기기, 시약 및 용액 - 가시광 영역에서 측정할 수 있는 어떠한 종류의 분광광도계 또는 광전자 컬러미터. - ГОСТ 25336–82에 따른 용량 1 дм³의 유리 비커. - ГОСТ 23932–90에 따른 용량 50 см³의 유리 플라스크(콘 플라스크). - ГОСТ 1770–74에 따른 용량 25, 50 см³ 및 1 дм³의 정량 플라스크. - ГОСТ 1770–74에 따른 용량 100 см³의 눈금실린더. - 규정에 따른 눈금 있는 피펫(1, 2, 5, 10 см³). - ГОСТ 23932–90에 따른 유리 깔때기. - ГОСТ 3118–77에 따른 염산 및 1:1로 희석한 염산. - ГОСТ 10929–76에 따른 과산화수소 용액, 질량분율 30%. - ГОСТ 4165–78에 따른 황산구리(II), 1% 질량분율 용액(1:1로 희석한 염산 중). - 나트륨 하이포포스파이트(гипофосфит натрия) 또는 칼슘 하이포포스파이트, 1:1로 희석한 염산 중에서 질량분율 30% 용액 — 사용 당일에 조제. - 염화 주석(II) (이염화 주석), 규격에 따른 20% 질량분율 용액: 20 g의 시약을 끓는 농염산 50 см³에 용해시킨 후 식혀서 정량플라스크에 옮기고 물로 100 см³로 정용. - ГОСТ 4328–77에 따른 수산화나트륨, 10% 용액. - ГОСТ 1973–77에 따른 무수 비소(мышьяковистый ангидрид). 표준 비소 용액: 무수 비소 0.132 g을 취해 용량 100 см³ 비커에 넣고 피로산(또는 원문에 적힌 대로 пироокиси натрия) 나트륨 용액 10 см³를 가한다. 용액을 1 дм³ 정량플라스크로 옮기고 물로 눈금까지 채운 뒤 혼합한다. 이 표준용액 1 см³에는 비소 0.1 mg이 들어 있다. (수정된 판, 변경 №1). 3.2. 분석 방법 3.2.1. 등급 Su00, Su0, Su1 및 Su2의 안티모니(сурьма) 시료를 0.1–0.5 g(표 2 참조) 취하여 50 см³ 원뿔 플라스크에 넣고 깔때기로 밀봉한 다음 농염산 5 см³를 가하고 끓는 수욕에서 지속적으로 교반하면서 과산화수소를 한 방울씩 더하여 시료가 완전히 용해될 때까지 가열한다. 그 후 과산화수소의 완전 분해를 위해 수욕에서 5–8분 더 둔다. (등급 Su00, Su0 분석 시) 얻어진 용액을 용해에 사용한 플라스크 벽을 1:1로 희석한 염산으로 씻어 25 см³ 정량플라스크로 옮기고 동일한 산으로 부피를 10 см³로 맞춘다. 표 2 - 안티모니 등급 - 비소의 질량분율 t, % - 시료 질량, g - 총추출액 부피(см³) - 채취한 분액(측정용) 부피(см³) (요약) - Su00, Su0: 비소 0.01–0.04%, 시료 0.25 g, 전체 추출을 사용(분액 없음) - Su1: 0.04–0.10%, 시료 0.50 g, 총 부피 50 см³, 분액 10 см³ - Su2: 0.1–0.2%, 시료 0.25 g, 총 부피 50 см³, 분액 10 см³ - 등급 O: 0.2–0.4%, 시료 0.25 g, 총 부피 50 см³, 분액 5 см³ - 0.4–1.0%: 시료 0.10 g, 총 부피 50 см³, 분액 5 см³ - 1.0–2.5%: 시료 0.10 g, 총 부피 50 см³, 분액 2 см³ - 2.5–4.0%: 시료 0.10 g, 총 부피 50 см³, 분액 1 см³ Su1 및 Su2 등급의 경우 용액을 50 см³ 정량플라스크로 옮겨 염산(1:1)으로 눈금까지 채운다. 컬러리메트릭 측정을 위해 정량플라스크에서 2–10 см³의 분액을 취하여 25 см³ 정량플라스크로 옮긴다(표 참조). 다음으로 안티모니 용액을 담은 플라스크에 황산구리(II) 용액 2 см³, 염화 주석(II) 용액 1 см³ 및 나트륨(또는 칼슘) 하이포포스파이트 용액 5 см³를 차례로 넣는다. 각 시약을 넣은 후 용액을 섞고 염산(1:1)으로 눈금까지 채운 뒤 다시 섞는다. 플라스크를 끓는 물이 든 비커에 10분간 담근다. 이후 플라스크를 꺼내어 식힌다. 광학적 밀도는 분광광도계(또는 포토컬러미터)를 사용하여 약 413 nm 전송을 갖는 색필터와 길이 30 mm의 큐벳을 이용해 측정한다. 큐벳에 용액을 넣기 전에 충분히 섞어야 한다. 비교용액으로는 물을 사용한다. 동시에 시약에 대한 대조 실험 두 번을 전 단계에 걸쳐 실시한다. (수정된 판, 변경 №1). 3.2.2. 검량곡선 작성 25 см³ 정량플라스크 7개 중 6개에 표준 비소 용액을 차례로 0.2; 0.4; 0.6; 0.8; 1.0; 1.2 см³씩 가하여 각각 0.02; 0.04; 0.06; 0.08; 0.10; 0.12 mg 비소에 해당하도록 한다. 모든 플라스크에 염산(1:1)으로 부피를 10 см³로 맞추고 황산구리 용액 2 см³, 염화 주석(II) 용액 1 см³, 나트륨(또는 칼슘) 하이포포스파이트 5 см³를 넣은 다음 3.2.1항의 절차대로 처리한다. 측정한 광학적 밀도값과 해당 비소의 질량분율로부터 검량곡선을 작성한다. 3.3. 결과 처리 3.3.1. 비소의 질량분율(A)을 퍼센트로 계산한다(식). (식에 사용된 기호) - m — 검량곡선으로부터 구한 비소의 질량, mg; - m2 — 대조실험 용액들에서 얻은 비소 질량의 평균값, mg; - V — 분석시료 전체 용액의 부피, см³; - Vт — 채취한 분액의 부피, см³; - m(시료) — 시료의 질량(시료 채취량), g. 3.3.2. 병행 측정 두 결과의 차 및 신뢰도 P = 0.95에서의 두 분석 결과의 차는 표 3에 제시된 일치성 및 재현성의 허용 절대차를 초과해서는 안 된다. 표 3 - 비소의 질량분율, % - 허용되는 절대 차이, % - 일치성(сходимости) - 재현성(воспроизводимости) 구간 및 값(원문 값 표기): - From 0.008 to 0.010 incl.: 일치성 0.002, 재현성 0.003 - Above 0.010 to 0.020: 일치성 0.003, 재현성 0.004 - 0.020 to 0.050: 일치성 0.005, 재현성 0.006 - 0.050 to 0.100: 일치성 0.01, 재현성 0.012 - 0.100 to 0.200: 일치성 0.02, 재현성 0.024 - 0.20 to 0.50: 일치성 0.04, 재현성 0.05 - 0.50 to 1.00: 일치성 0.08, 재현성 0.10 - 1.0 to 2.0: 일치성 0.1, 재현성 0.2 - 2.0 to 4.0: 일치성 0.2, 재현성 0.3 (수정된 판, 변경 №1).