ГОСТ 13938.12-78

ГОСТ 13938.12−78 구리. 비스무트 측정 방법 (개정 N 1, 2, 3 포함)

ГОСТ 13938.12−78

그룹 B59

국가간 표준

구리

비스무트 측정 방법

Copper. Methods for determination of bismuth

ОКСТУ 1709

시행일 1979−01−01

정보

1. 작성 및 제출: 소비에트 연방 비철금속 공업부

작성자

G. P. 기가노프, E. M. 페드네바, A. A. 블랴흐만, E. D. 슈발로바, A.N. 사벨료바

2. 승인 및 공포: 소비에트 각료위원회 국가표준위원회 결의 1978.01.24 N 155

3. 대체: ГОСТ 13938.12−68

4. 본 표준은 ISO 5959−84에 부합함

5. 참조 нормативно-технические документы

참조된 НТД 표기	해당 절, 항 번호
ГОСТ 200–76	2
ГОСТ 859–78	서문; 5.1
ГОСТ 2062–77	2
ГОСТ 3118–77	2; 5.1
ГОСТ 3760–79	2; 5.1
ГОСТ 3773–72	2
ГОСТ 4147–74	2
ГОСТ 4201–79	2
ГОСТ 4204–77	2
ГОСТ 4208–72	2
ГОСТ 4232–74	2
ГОСТ 4328–77	2
ГОСТ 4461–77	2; 5.1
ГОСТ 5456–79	2
ГОСТ 5457–75	5.1
ГОСТ 5817–77	2
ГОСТ 8864–71	2
ГОСТ 9849–86	5.1
ГОСТ 10652–73	2
ГОСТ 10928–90	2; 5.1
ГОСТ 13938.1−78	1
ГОСТ 18300–87	2
ГОСТ 20015–88	2

6. 유효기간 제한은 Межгосударственный Совет по стандартизации, метрологии и сертификации의 의사록 N 3−93에 따라 해제됨 (ИУС 5−6-93)

7. 재발행 (1999년 11월) — 개정 N 1, 2, 3 포함, 각각 1982년 5월, 1985년 6월, 1988년 4월에 승인 (ИУС 8−82, 8−85, 7−88)


본 표준은 광도법(질량분율 0,00005–0,02% 범위) 및 원자흡광법(질량분율 0,0003–0,005% 범위)에 의한 모든 규격의 구리 내 비스무트 측정 방법을 ГОСТ 859*에 따라 규정한다.
______________
* 러시아 연방 영토에서는 ГОСТ 859–2001가 적용됨. 이하 본문에서 동일. — 데이터베이스 제작자 주.

광도법은 황산성 용액에서 비스무트의 아이오딘화 착물 형성에 기초한다. 비스무트는 철(III) 수산화물과의 공동침전 또는 비스무트 다이에틸디티오카르바메이트의 클로로포름 추출로 교란 원소로부터 분리한다. 비스무트-아이오딘화 착물 용액의 광학밀도는 파장 450−470 nm에서 측정한다.

원자흡광법은 시료를 질산에 용해하고, 비스무트를 철(III) 수산화물에 의해 분리한 다음 염산성 용액에서 파장 223.1 nm의 아세틸렌-공기 불꽃을 사용하여 비스무트 흡광을 측정하는 방법에 기초한다.

(수정된 본문, 개정 N 3).

1. 일반 요구사항

분석 방법에 대한 일반 요구사항 및 분석 수행 시의 안전 요구사항은 ГОСТ 13938.1에 따름.

제1절. (수정된 본문, 개정 N 3).

2. 기기, 시약 및 용액

분광광도계 또는 사진전기색도계 및 모든 부속품.

원심분리기.

질산 — ГОСТ 4461에 따름.

염소산.

황산 — ГОСТ 4204, 5 mol/dm 용액.

염산 — ГОСТ 3118 및 희석액(1:1)과 0.2 mol/dm 용액.

브롬화수소산 — ГОСТ 2062.

암모니아수 — ГОСТ 3760.

염화철(III) 6수화물 — ГОСТ 4147, 0.2 mol/dm 염산 용액 중 1% 용액.

1 cm 용액에는 철 2 mg가 포함되어 있음.

수산화나트륨 — ГОСТ 4328, 8% 용액.

클로로포름 — ГОСТ 20015.

염화암모늄 — ГОСТ 3773, 20% 용액.

타르타르산(винная кислота) — ГОСТ 5817, 20% 용액.

염산 하이드록실아민(гидроксиламин солянокислый) — ГОСТ 5456, 10% 용액.

시안화칼륨 — 10% 용액.

에틸렌디아민-N,N,N',N'-테트라아세트산 이나트륨 이수화물(트릴론 B) — ГОСТ 10652, 5% 용액.

나트륨 디에틸디티오카바메이트 (Na-ДДТК) — ГОСТ 8864 용액: 2 g Na-ДДТК를 100 cm의 물에 용해하되, 그 물에는 미리 중탄산나트륨 1 g을 용해시켜 둔다. 용액을 여과.

티몰프탈레인, 에틸 알코올에 대한 0.4% 용액.

중탄산나트륨 — ГОСТ 4201.

Промывной раствор: к 30 см³ раствора ди-Na-ЭДТА приливают 1000 см³ воды, 10 см³ раствора цианистого калия и 1 см³ раствора тимолфталеина. По каплям приливают раствор хлористого аммония до исчезновения синей окраски. Натрия гипофосфит по ГОСТ 200, 30%-ный раствор. Спирт этиловый 96%-ный по ГОСТ 18300. Соль закиси железа и аммония двойная сернокислая (соль Мора) по ГОСТ 4208. Калий йодистый по ГОСТ 4232, раствор: 200 g йодистого калия растворяют в 300 см³ воды, прибавляют 30 см³ раствора гипофосфита натрия и доливают водой до 1000 см³. Висмут металлический по ГОСТ 10928. Стандартные растворы висмута: Раствор А: 0,100 g висмута растворяют в 5 см³ азотной кислоты. Окислы азота удаляют нагреванием. Раствор охлаждают и помещают в мерную колбу вместимостью 1000 см³, приливают 65 см³ азотной кислоты, доливают водой до метки и перемешивают. 1 см³ раствора А содержит 0,1 mg висмута. Раствор Б: 50 см³ раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 500 см³, приливают 5 см³ азотной кислоты, доливают водой до метки и перемешивают; хранят не более 5 ч. 1 см³ раствора Б содержит 0,01 mg висмута. Бумага индикаторная универсальная. Кислота азотная по ГОСТ 4461 и раствор 1:1. Кислота аскорбиновая, раствор 50 g/dm³, свежеприготовленный. (Измененная редакция, Изм. N 1, 3). 3. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА 3.1. Навеску меди (табл. 1) помещают в стакан вместимостью 250 см³, растворяют в 5–10 см³ азотной кислоты и 20–40 см³ соляной кислоты под часовым стеклом. Таблица 1

Массовая доля висмута, %	Масса навески, g
От 0,00005 до 0,0003 включ.	10
Св. 0,0003 до 0,001	5,0
Св. 0,001 до 0,005	3,0–1,0
Св. 0,005 до 0,01	0,5

Раствор выпаривают примерно до 5 см³, прибавляют 100 см³ воды и 5 см³ раствора железа. Раствор нагревают до 50–60 °C и прибавляют раствор аммиака, разбавленный 1:1, в таком количестве, чтобы вся медь перешла в аммиачный комплекс, и затем в избыток его 10 см³. 비커(시료액)는 70−80 °C로 가열한 후 20−30분 동안 두어 둔다. 수산화물 침전은 중간 밀도 필터로 여과하고 필터 위에서 뜨거운 물로 3−4회 세척한다. 필터의 침전물을 침전 실시했던 비커로 뜨거운 물로 씻어 넣고 염산(1:1) 5 см³를 가한다. 필터를 철분이 완전히 제거될 때까지 뜨거운 물로 세척한다. (개정문, 변경 N 1, 3). 3.1а. 용액을 2 см³까지 증발시키고 물 10 см³, 주석산(빈하酸, винной кислоты) 용액 5 см³, 트릴론 B 용액 3 см³, 티몰프탈레인 용액 0.1 см³를 가한다. 수산화나트륨 용액을 한방울씩 가하여 색이 주황에서 파랑으로 변할 때까지 맞춘다. 용액에 염산성 히드록실아민 용액 1 см³와 시안화칼륨 용액 3 см³를 가하고 교반한 다음 암모늄염화물 용액 3 см³를 더해 pH를 9−10으로 맞춘다. pH가 다른 경우에는 수산화나트륨 용액 또는 암모늄염화물 용액으로 조정한다. 용액을 분액깔때기로 옮기고 물 50 см³와 트릴론 B 용액 1 см³를 가한다. 그런 다음 클로로포름 10 см³를 넣고 2분간 흔든다. 유기층을 두 번째 분액깔때기로 옮긴다. 수상층은 두 번 추출한다: 먼저 클로로포름 10 см³, 그다음 클로로포름 5 см³로 각각 2분간 흔들어 추출하며 각 추출 전에 Na-디디티케이(약어 Na-ДДТК) 용액 1 см³를 가한다. 유기층을 합하고 세척용액 15 см³로 5분간 세척한 다음 세척액에 Na-디디티케이 용액 한 방울을 더한다. 세척한 유기층에서 비스무트를 재추출할 때마다 염산(1:1) 용액 10 см³을 두 번 가하고 각 2분간 흔든다. 합쳐진 염산성 재추출액을 비커에 넣고 완전히 건조될 때까지 증발시킨다. 잔유물은 질산 5 см³와 염소산(хлорная кислота) 2 см³에 용해한 다음 다시 완전히 건조시킨다. 잔유물이 착색되어 있으면 질산과 염소산으로 다시 처리한다. 탈색된 잔유물은 가열하면서 황산 2 см³에 녹인다. 용액을 냉각한 뒤 정밀용량 플라스크(10 см³)에 넣고 물을 넣어 6−7 см³로 채운 다음 나트륨 하이포포스파이트(гипофосфат натрия) 용액 1 см³를 가한다. 10분 후 요오드화칼륨 용액 1 см³를 넣고 물로 정용하여 혼합한다. 용액이 불투명하면 정밀용량 플라스크의 내용을 원심분리관에 옮겨 5초간 원심분리하거나 여과한다. 용액의 광학밀도(흡광도)를 파장 450−470 nm에서 측정한다. 대조용액은 물이다. 동시에 모든 사용 시약과 용액을 사용하되 구리를 첨가하지 않는 대조실험을 수행한다. 대조실험 용액들의 광학밀도 평균값을 분석용 용액의 광학밀도에서 뺀다. 3.1б. 용액에 물을 넣어 부피를 50 см³로 만든다. 수산화물의 암모니아 성 침전은 3.1항에 기재된 대로 반복한다. 얻은 용액을 3−5 см³까지 증발시켜 내용물을 100 см³ 비커에 넣고 거의 건조될 때까지 증발시킨다. 잔유물에 질산 1 см³를 더하고 질소산화물이 발생할 때까지 가열한 뒤 냉각하고 염소산 3 см³를 더하여 염소산 증기될 때까지 증발시킨다. 용액을 냉각시키고 브로민화수소산(붐브리스토보도로드ная кислота) 2 см³를 가한 후 습윤 잔유물이 될 때까지 증발시킨다. 잔유물에 황산 2 см³, 나트륨 하이포포스파이트 용액 1 см³ 및 물 1 см³를 넣고 용해시킨다. 용액을 70−80 °C에서 10분간 유지한다. 용액을 냉각하여 정밀용량 플라스크(10 см³)에 옮기고 요오드화칼륨 용액 1 см³를 더한 뒤 물로 정용하여 혼합한다. 이후 절차는 3.1а항과 동일하게 진행한다. 3.1а, 3.1б. (추가 도입, 변경 N 1). 3.1в. 비스무트의 결정화법을 대체하여 수행할 수 있다: 3.1항에 따라 얻은 여액을 40−50 °C로 가열하고 염화주석(II) 용액을 한 방울씩 가하여 용액이 어두워질 때까지, 그리고 추가로 1 см³를 더한다. 여과지 펄프를 약간 넣고 끓인 뒤 70−80 °C에서 10−15분 동안 둬 침전물이 응집되게 한다. 그 후 고밀도 필터(원뿔 안에 여과지 펄프가 깔려 있는 상태)로 침전물을 여과하고 뜨거운 물로 3−4회 세척한다. 필터 위의 침전물은 폐기한다. 여액에 주석산 용액 4 см³, 요오드화칼륨 용액 5 см³ 및 아스코르브산 용액 1.0−1.5 см³를 넣고 혼합한 뒤 얻은 용액을 정밀용량 플라스크(50 см³)에 넣고 물로 정용하여 다시 혼합한다. 10−15분 후 파장 434−450 nm에서 광학밀도를 측정한다(큐벳 두께 30 또는 50 mm). 대조용액은 물이다. 비스무트의 질량은 검량곡선으로부터 결정한다. (추가 도입, 변경 N 3). 3.2. 검량곡선을 작성하기 위해 250 см³ 용량의 7개 비커 중 6개에 표준 용액 B를 각각 0.5; 1.0; 2.0; 3.0; 4.0 및 5.0 см³를 넣는다. 모든 비커에 염산(1:1) 용액 5 см³, 철(III) 염 용액 5 см³를 넣고 물로 50−60 см³가 되도록 희석한다. 그다음 암모니아수를 pH 7.5−8.5가 되도록 가하고 과량으로 2 см³를 더 가한다. 용액을 70−80 °C로 가열한 후 3.1항에 기재된 대로 진행한다. 얻은 용액들의 광학밀도 값과 해당하는 비스무트 함량으로 검량곡선을 작성한다. (개정문, 변경 N 1, 3). 4. 결과 처리 4.1. 비스무트의 질량 분율(w(비스무트), %)는 다음 식으로 계산한다: [수식 생략] 여기서 m(Cu) — 구리의 질량, g; m(Bi) — 검량곡선으로부터 구한 비스무트의 질량, g. (개정문, 변경 N 1). 4.2. 두 번의 병행측정 및 두 번의 분석 결과 간의 차이는 표 2에 제시된 값을 초과해서는 안 된다. 표 2 (표 제목) 비스무트 질량 분율, % | 허용 절대 편차, % (결과) | 병행측정 | 분석 0.00005 ~ 0.00010 포함 | 0.00002 | 0.00002 > 0.0001 ~ 0.0003 | 0.0001 | 0.0002 > 0.0003 ~ 0.0010 | 0.0002 | 0.0003 > 0.0010 ~ 0.0030 | 0.0004 | 0.0006 > 0.0030 ~ 0.0050 | 0.0006 | 0.0009 > 0.005 ~ 0.020 | 0.002 | 0.005 (개정문, 변경 N 3). 5. 원자흡수법 5.1. 기기, 시약, 용액 - 임의형 원자흡수 분광광도계. - 배경 보정 장치. - 비스무트용 발광원. - 아세틸렌(ГОСТ 5457). - 공기 압축기. - 질산(ГОСТ 4461), 1 mol/dm³ 용액 및 1:1 용액. - 염산(ГОСТ 3118) 및 1:1 용액. - 암모니아수(ГОСТ 3760) 및 1:99 용액. - 철(ГОСТ 9849), 질산 0.1 mol/dm³ 용액 중 15 g/dm³. - 구리(ГОСТ 859). - 비스무트(ГОСТ 10928). - 표준 비스무트 용액(2장 참조). 5.2. 분석 수행 5.2.1. 구리 시료 5.0 g의 시료를 400 см³ 비커에 넣고 질산(1:1로 희석) 20−25 см³로 용해시킨다. 질소산화물을 제거할 때까지 가열한다. 그런 다음 물 250 см³와 철 용액 5 см³를 가하고 60−70 °C로 가열한다. 암모니아를 충분히 가하여 모든 구리가 암모니아 착화합물로 전환되게 한 뒤 추가로 5 см³를 더한다. 70 °C에서 침전물이 응집될 때까지 둔다. 이후 중간 밀도 필터로 여과하고 침전물을 뜨거운 암모니아 용액으로 2−4회 세척한다. 필터의 침전물을 10 см³의 뜨거운 염산 용액에 용해하고 뜨거운 물로 2−3회 세척한다. 용액을 냉각한 뒤 정밀용량 플라스크(25 см³)에 넣고 물로 정용하여 혼합한다. 필요한 경우 여액을 25 см³로 희석하지 않고 6−8 см³까지 증발시켜 분석할 수 있다. 아세틸렌-공기 불꽃에서 파장 223.1 nm에서 용액의 흡광도를 대조실험용 용액 및 검량곡선 작성용 용액들과 함께 측정한다. 분석용 용액에서 안티몬(0.0005−0.02%), 주석(0.01−0.06%), 납(0.0005−0.005%)의 동시 정량을 허용한다. 5.2.2. 검량곡선 작성을 위해 400 см³ 비커 7개에 각각 구리 5.0 g을 넣고 3.2항에 기술된 대로 처리한다. 그다음 7개 중 6개에 표준용액 B를 각각 1.5; 5.0; 10.0; 15.0; 20.0; 25 см³를 넣고 3.2항에 기술된 대로 분석을 계속한다. 얻은 데이터로 검량곡선을 작성한다. 5.3. 결과 처리 5.3.1. 비스무트의 질량 분율(w(비스무트), %)은 다음 식으로 계산한다: [수식 생략] 여기서 m(Bi) — 검량곡선으로부터 구한 비스무트의 질량, mg; V — 정밀용량 플라스크의 용량, см³; m(Cu) — 구리 시료의 질량, g. 5.3.2. 두 번의 병행측정 및 두 번의 분석 결과 간의 차이는 표 2의 값을 초과해서는 안 된다. 5.3.3. 비스무트 질량 분율의 평가에서 이견이 있을 경우 분광광도법(포토메트릭 방법)을 적용한다. (제5장 추가 도입, 변경 N 3).