ГОСТ 13938.4-78

ГОСТ 13938.4−78 구리. 철의 정량법 (수정 N 1, 2, 3, 4)

ГОСТ 13938.4−78

그룹 B59

국가간 표준

구리

철의 정량법

Copper.
Methods for determination of iron

ОКСТУ 1709

시행일 1979−01−01

정보

1. 개발 및 제출: 소련 비철금속부

개발자

Г. П.Гиганов, Е. М. Феднева, А. А. Бляхман, Е. Д. Шувалова, А.Н.Савельева

2. 소련 각료평의회 국가표준위원회의 결의 от 24.01.78 N 155에 의해 승인 및 시행

3. 대체: ГОСТ 13938.4−68

4. 본 표준은 ISO 1812−76 표준에 부합함

5. 참조 규격·기술 문서

참조된 기술문서 표시	조항 번호
ГОСТ 3118–77	2.2
ГОСТ 3760–79	2.2
ГОСТ 3773–72	2.2
ГОСТ 4204–77	2.2
ГОСТ 4329–77	2.2
ГОСТ 4461–77	2.2; 3.2
ГОСТ 4478–78	2.2
ГОСТ 5457–75	3.2
ГОСТ 9849–86	3.2
ГОСТ 11069–74	2.2
ГОСТ 11125–84	3.2
ГОСТ 13938.1−78	1

6. 유효기간 제한은 표준화·측정·인증을 위한 국가간위원회 의사록 N 3−93에 의해 해제됨 (ИУС 5−6-93)

7. 재간행 (1999년 11월) — 수정 N 1, 2, 3, 4 포함, 각각 1979년 12월, 1983년 4월, 1985년 6월, 1988년 4월에 승인 (ИУС 2−80, 7−83, 8−85, 7−88)


본 표준은 구리 중 철의 정량에 대해 광도법(질량분율 0,0005–0,1%) 및 원자흡광법(질량분율 0,0008–0,06%)을 규정한다.

(수정된 판, 수정 N 4).

1. 일반 요구사항

분석 방법에 대한 일반 요구사항 및 분석 수행 시 안전 요구사항 — ГОСТ 13938.1에 따름.

제1절. (수정된 판, 수정 N 4).

2. 광도법에 의한 철의 정량 (철 질량분율 0,0005–0,1%)

2.1. 방법의 원리

본 방법은 알루미늄 또는 란타늄의 수산화물로 침전시켜 구리로부터 철을 분리한 뒤, 암모니아성 용액에서 설포살리실산과 철이 결합하여 황색 착물(복합체)을 형성하는 것에 기초한다. 용액의 광학적 밀도는 파장 425 nm에서 측정한다.

2.2. 기기, 시약 및 용액

광전색도계 또는 분광광도계 및 모든 부속기기.

원심분리기 및 모든 부속기기.

질산 — ГОСТ 4461에 따름.

염산 — ГОСТ 3118, 1:1로 희석한 것.

암모니아 수용액 — ГОСТ 3760, 1:19로 희석한 것.

알루미늄칼륨명반(알루미늄–칼륨 황산염) — ГОСТ 4329에 따름.

일차 알루미늄 — ГОСТ 11069*; 등급 A 999 또는 A 995.
________________
* 러시아 연방 영토에서는 ГОСТ 11069–2001이 적용됩니다. — 주석 «КОДЕКС».

알루미늄 용액: 다음과 같이 준비한다: 1 g 알루미늄을 15–20 cm³의 염산에 용해시키거나, 또는 20 g 알루미늄칼륨황산염을 물에 용해한 뒤 15 cm³의 염산을 첨가한다. 용액을 물로 1 dm³가 되도록 채운다.

란타늄 산화물.

란타늄 질산염 6수화물 또는 란타늄 염화물.

란타늄 용액: 다음과 같이 준비한다: 1.2 g의 란타늄 산화물을 15 cm³의 1:1로 희석한 염산에 용해시키거나, 2.7 g의 란타늄 염화물 또는 3.1 g의 란타늄 질산염을 물에 용해한 뒤 10 cm³의 1:1로 희석한 염산을 첨가한다. 용액을 물로 1 dm³가 되도록 채운다.

1 cm³의 용액은 1 mg의 란타늄을 함유한다.

황산 — ГОСТ 4204, 1:4로 희석한 것.

설포살리실산 — ГОСТ 4478, 100 g/dm³ 용액.

염화암모늄 — ГОСТ 3773, 200 g/dm³ 용액.

환원된 철.

산화철 — 규정에 따라, 미리 110 °C에서 건조한 것.

표준 철 용액들.

용액 A; 다음과 같이 조제한다: 산화철 0.143 g 또는 금속 철 0.100 g을 30 mL의 염산(1:1로 희석)에 가열하면서 녹인다. 용액을 냉각한 후 용적 1 L의 정량플라스크로 옮기고 눈금까지 물로 채운다. 이 용액 1 mL에는 철이 0.1 mg 포함되어 있다. 용액 B; 다음과 같이 조제한다: 용액 A 20 mL를 피펫으로 100 mL 용적의 정량플라스크로 옮기고, 염산(1:1로 희석) 2 mL를 더한 후 물로 눈금까지 채운다. 이 용액 1 mL에는 철이 0.02 mg 포함되어 있다. (수정 판, 개정 N 2, 4). 2.3 분석 수행 2.3.1 질량분율이 0.0005%에서 0.01% 범위인 경우의 철 정량 시료로서 구리 1.0 g을 취해 용량 250 mL 비커에 넣고 질산 5 mL로 용해한다. 질소산화물은 시계유리로 덮은 비커를 약한 끓임으로 제거한다. 용액을 물 25 mL로 희석하고 알루미늄 또는 란탄 용액 5 mL를 첨가한 다음, 교반을 계속하면서 암모니아 용액을 가하여 구리가 전부 착물(청색 용액)로 전환되도록 한다. 용액 및 침전물을 70–80 °C로 가열하여 20분간 유지한다. 냉각 후 수산화물은 여과 또는 원심분리를 통해 분리한다. 원심분리할 경우 비커의 내용을 원심관으로 옮겨 2분간 원심분리한다. 그 다음 침전물 위의 상등액을 버리거나 사이폰으로 제거하고, 원심관 내 침전물을 암모니아 용액(1:19로 희석) 10 mL씩 두 번 세척한 후 세척액을 매번 버린다. 원심관의 침전물에 뜨거운 염산(1:1로 희석) 2 mL를 넣고 용해시킨 후 물 10 mL를 첨가한다. 그런 다음 교반하면서 수산화물이 침전될 때까지 암모니아 용액을 한 방울씩 가한다. 10분 후 원심분리하여 상등액을 제거한다. 원심관의 침전물을 암모니아 용액(1:19로 희석) 10 mL씩 두 번 세척하고, 염산(1:1로 희석) 5 mL에 용해한 뒤 그 용액을 처음 침전이 일어난 비커로 옮긴다. 여과하는 경우에는 수산화물 침전 후 비커의 내용을 중간 다공성 필터로 여과한다. 필터상의 침전물을 뜨거운 암모니아 용액(1:19로 희석)으로 여러 번 세척한다. 그 다음 필터상의 침전물을 뜨거운 물의 흐름으로 비커로 씻어내고 염산 5 mL를 첨가하여 침전물이 용해될 때까지 가열(용액이 투명해야 함)한다. 비커의 용액을 냉각한 후 물 25 mL를 더하고 암모니아 용액으로 수산화물을 재침전시킨다. 여과한 수산화물 침전물은 같은 필터에 남긴 채 희석비 1:19의 뜨거운 암모니아 용액으로 여과상에서 5–6회 세척한다. 그런 다음 필터 위의 침전물을 뜨거운 물 흐름으로 침전시킨 비커(침전 실시한 비커)로 씻어내린다. 필터에 남은 수산화물은 희석비 1:4의 황산 5–10 cm³로 용해시켜(황산을 넣고) 수산화물을 침전시킨 동일한 비커로 용액을 모은다. 필터는 뜨거운 물 소량으로 2–3회 세척하여 세척수는 비커의 주용액에 합친다. 용액을 2–3 cm³까지 증발시키고 냉각한 후 부피측정 플라스크(정용플라스크) 25 cm³ 또는 50 cm³에 옮긴다. 비커는 염화암모늄 용액으로 5 cm³씩 2회 세척하여 세척액을 정용플라스크의 용액에 합친다. 정용플라스크의 용액에 술포살리실산(설포살리실산) 용액 2.5 cm³를 넣고 혼합한 다음 암모니아 용액 5 cm³를 더하고 물로 눈금까지 채운다. 용액의 흡광도(광학적 밀도)는 파장 425 nm에서 적절한 광로 길이의 큐벳을 사용하여 측정하되, 측정은 30분 이내에 실시한다. 블랭크(대조용)는 물로 한다. 동시에 사용되는 모든 시약을 이용한 두 번의 대조실험을 실시한다. 대조실험 용액들의 흡광도 평균값을 분석용 용액의 흡광도에서 뺀다. 용액 중 철의 질량은 항 2.3.3에 기재된 방법으로 작성한 교정곡선으로부터 구한다. (개정된 본문, 변경 N 4). 2.3.2. 철의 질량분율이 0.01–0.1%인 경우 용해 및 철의 분리는 항 2.3.1과 동일하게 수행한다. 수산화물을 용해한 후 얻어진 염산성 용액에 희석비 1:1의 염산 20 cm³를 추가하고 용액을 50 cm³ 정용플라스크로 옮겨 물로 눈금까지 희석한다. 이 용액에서 피펫으로 5 cm³를 취하여 25 cm³ 정용플라스크에 옮기고 염화암모늄 용액 10 cm³, 술포살리실산 용액 2.5 cm³를 가하여 혼합한 다음 암모니아 용액 5 cm³를 넣고 물로 눈금까지 채운다. 그 다음의 절차는 항 2.3.1에 기재된 바와 같다. 2.3.3. 교정곡선 작성 비커들에 표준용액 B를 각각 0; 0.5; 1.0; 2.0; 3.0; 4.0 및 5.0 cm³씩 넣는다(이는 각각 0; 10; 20; 40; 60; 80 및 100 µg의 철에 해당). 각 비커에 질산 5 cm³과 물 25 cm³를 넣는다. 철의 분리, 수산화물의 염산 용해 및 용액의 흡광도 측정은 항 2.3.1에 기재된 바와 같이 수행한다. 측정한 용액들의 흡광도 값과 이에 대응하는 철 함량을 사용하여 교정곡선을 작성한다. 3. 원자흡광법에 의한 철의 측정(철의 질량분율 0.0008–0.06%) 3.1. 방법의 요지 이 방법은 시료를 질산으로 용해한 다음, 염산성 또는 질산성 용액을 아세틸렌–공기 화염에 도입하여 철의 흡수선(파장 248.3 nm)의 흡광을 측정하는 것에 근거한다. 철의 질량분율이 0.002% 이하일 경우에는 란탄의 수산화물과의 공동침전을 실시한다. (개정된 본문, 변경 N 4). 3.2. 기기, 시약 및 용액 - 원자흡광 분광광도계(철 할로우 캐소드 램프 포함), 아세틸렌–공기 화염용 버너 및 분무 시스템. - 아세틸렌: ГОСТ 5457에 따름. - 공기 압축기. - 이중 증류수. - 특급 질산: ГОСТ 11125에 따른 것, 1:1로 희석하여 사용하거나, 또는 ГОСТ 4461에 따른 질산(질소산화물 제거를 위해 끓여 처리한 것)을 1:1로 희석하여 사용한다. - 구리 표준시료: 국가등록표(Госреестр) N 2의 분광분석용 표준시료 N 312 또는 전해구리로서 확정된 철의 질량분율을 가진 것. - 철: ГОСТ 9849에 따름. - 표준 철 용액들. 용액 A: 다음과 같이 제조한다. 0.100 g의 철을 10 cm³의 1:1로 희석한 질산에 용해시키고 이를 1 dm³(1000 cm³) 정용플라스크로 옮겨 물로 눈금까지 희석하여 혼합한다. - 1 cm³의 용액 A에는 0.1 mg의 철이 들어 있다. 용액 B: 다음과 같이 제조한다. 용액 A 10 cm³를 100 cm³ 정용플라스크에 넣고 물로 눈금까지 희석하여 혼합한다. - 1 cm³의 용액 B에는 0.01 mg의 철이 들어 있다. (개정된 본문, 변경 N 4). 3.3. 분석의 수행 3.3.1. 1.0 g의 구리 시료를 100 cm³ 원추 플라스크에 넣고 10 cm³의 1:1로 희석한 질산으로 용해시킨다. 용액을 100 cm³ 정용플라스크로 옮겨 물로 눈금까지 채우고 혼합한다. 얻은 구리 용액을 분무하여 화염에 도입하고 파장 248.3 nm에서 흡광(흡수)을 측정한다. 동시에 사용되는 모든 시약을 이용한 대조실험을 실시한다. 대조실험 용액의 흡광도는 분석용 용액의 흡광도에서 뺀다. 용액 중 철의 질량은 교정곡선으로부터 구한다. 철의 질량분율 산정을 위하여 표준첨가법을 사용하는 것이 허용된다. (개정된 본문, 변경 N 2). 3.3.1a. 철의 질량분율이 0.002% 이하일 때는 1.0 g의 구리 시료를 250 cm³ 비커 또는 원추 플라스크에 넣고 10–15 cm³의 1:1 희석 질산으로 용해한 다음 항 2.3.1의 방법에 따라 분석을 진행한다. 용액을 6–8 cm³까지 증발시키고 냉각한 뒤 25 cm³ 정용플라스크에 넣어 물로 눈금까지 희석하고 혼합한다. 아세틸렌–공기 화염에 분석용액을 도입하여 파장 248.3 nm에서 철 흡광을 측정한다. 철의 질량은 교정곡선으로부터 구한다. 분석용액에서 아연(질량분율 0.0005–0.006%), 니켈(0.1–0.5%), 주석(0.005–0.06%)의 측정이 허용된다. (추가 항목, 변경 N 4). 3.3.2. 교정곡선 작성 100 cm³ 정용플라스크에 표준구리시료 1.0 g을 넣고 10 cm³의 1:1 희석 질산을 가한다. 구리가 용해된 후 정용플라스크에 다음의 표준용액 B의 부피를 각각 넣는다: 0; 0.5; 1; 2; 5; 10; 20; 50 cm³. 물로 눈금까지 채우고 혼합한다. 이들 용액은 각각 7; 12; 17; 27; 57; 107; 207 및 507 µg의 철을 함유한다. 항 3.3에 따라 제작한 용액들의 흡광을 측정한다. 얻은 흡광값과 대응하는 철 함량으로 교정곡선을 작성한다. 그래프를 작성할 때에는 배경용액의 신호값을 각 표준용액의 신호값에서 빼고 원점(0,0)에서부터 그래프를 그려야 한다. (개정된 본문, 변경 N 2, 4). 4. 결과의 처리 4.1. 광광도법(포토메트릭)으로 측정한 경우 철의 질량분율(Х) (%)은 다음 식으로 계산한다: - 철의 질량이 0.0005–0.01% 범위일 때: (식은 원문 참조) - 철의 질량이 0.01–0.1% 범위일 때: (식은 원문 참조) 여기서 - m — 교정곡선으로부터 구한 용액 중 철의 질량, µg; - m0 — 구리 시료의 질량, g; - V — 분석용액의 부피, cm³; - Valiq — 분석용액에서 취한 분취부(알리쿼트)의 부피, cm³. 4.2. 원자흡광법으로 측정한 경우 철의 질량분율(Х) (%)은 다음 식으로 계산한다: (식은 원문 참조) 여기서 - m — 교정곡선으로부터 구한 용액 중 철의 질량, µg; - m0 — 구리 시료의 질량, g. 4.3. 두 회의 병행측정 결과 또는 두 건의 분석결과 사이의 편차는 다음 표에 제시된 허용값을 초과해서는 안 된다. 허용 절대 편차 (%) — 병행측정 / 분석들 - 질량분율 0.0005–0.0010 포함: 병행측정 0.0002 / 분석 0.0003 - 초과 0.0010–0.0030: 병행측정 0.0004 / 분석 0.0006 - 0.003–0.010: 병행측정 0.001 / 분석 0.002 - 0.010–0.030: 병행측정 0.002 / 분석 0.005 - 0.030–0.100: 병행측정 0.004 / 분석 0.007 (개정된 본문, 변경 N 4). 4.4. 철의 질량분율 평가에 이견이 있을 경우 광광도법(포토메트릭)을 적용한다. (추가 항목, 변경 N 4). 부록. (삭제됨, 변경 N 4).