ГОСТ 13938.6-78
ГОСТ 13938.6−78 구리. 니켈의 정량법 (수정 N 1−5 포함)
ГОСТ 13938.6−78
그룹 B59
국가간 표준
구리
니켈의 정량법
Copper.
Methods for determination of nickel
ОКСТУ 1709
시행일 1979−01−01
정보 사항
1. 제정·제출: 소비에트 연방 금속공업부
제정자
Г. П.Гиганов,
2. 소비에트 각료위원회 표준위원회 의결
3. 대체:
4. 참조된 규범·기술문서
| 참조된 규범·기술문서의 표기 | 해당 조항, 항 번호 |
| ГОСТ 61–75 |
2.2 |
| ГОСТ 83–79 | 2.2 |
| ГОСТ 199–78 | 2.2 |
| ГОСТ 849–97 | 2.2; 3.2 |
| ГОСТ 859–78 | 서문; 2.2 |
| ГОСТ 3118–77 | 2.2; 3.2 |
| ГОСТ 3760–79 | 2.2 |
| ГОСТ 4109–79 | 2.2 |
| ГОСТ 4159&ndash–79 | 2.2 |
| ГОСТ 4204–77 | 2.2 |
| ГОСТ 4328–77 | 2.2 |
| ГОСТ 4461–77 | 2.2; 3.2 |
| ГОСТ 4465–74 | 2.2 |
| ГОСТ 5457–75 | 3.2 |
| ГОСТ 5817–77 | 2.2 |
| ГОСТ 5828–77 | 2.2 |
| ГОСТ 5845–79 | 2.2 |
| ГОСТ 6709–72 | 3.2 |
| ГОСТ 10929–76 | 2.2 |
| ГОСТ 13938.1−78 | 1; 2.4.4; 3.4 |
| ГОСТ 18300–87 | 2.2 |
| ГОСТ 20015–88 | 2.2 |
| ГОСТ 20448–90 | 3.2 |
| ГОСТ 20478–75 | 2.2 |
| ГОСТ 27068&ndash–86 | 2.2 |
5. 유효기간 제한은 국가간 표준·계량·인증위원회 의사록 N 3−93에 의해 해제됨 (ИУС 5−6-93)
6. 재간행(1999년 11월) — 변경 N 1, 2, 3, 4, 5(1979년 3월, 1983년 4월, 1985년 6월, 1988년 4월, 1990년 11월에 승인)(ИУС 5−79, 7−83, 8−85, 7−88, 2−91)
본 표준은 ГОСТ 859에 따라 구리 합금류에서 니켈을 정량하기 위한 광도법과 원자흡광법(질량분율 0,0005~0,5% 범위)을 규정한다.
________________
* 이하 동일. 현재는
(수정판, 변경 N 4, 5).
1. 일반 요구사항
분석 방법에 대한 일반 요구사항 및 분석 수행 시 안전 요구사항은
제1절. (수정된 판, 변경 N 4).
2. 니켈 정량의 광도법 (니켈 질량분율 0,0005~0,5%의 경우)
2.1. 방법의 원리
이 방법은 니켈을 디메틸글리옥심과 암모니아 또는 수산화나트륨 분위기에서 착색 화합물로 형성하기 전에, 니켈을 디메틸글리옥심아트(디메틸글리옥심염) 형태로 분리하여 클로로포름으로 추출하고 염산으로 재추출한 후에 측정하는 데 기초한다. 용액의 광학적 밀도(흡광도)는 파장 434−450 nm에서 측정한다. 구리는 티오황산나트륨으로 무색의 착화합물로 결합시키며 이 때 pH는 6.2−6.8로 유지한다.
(수정된 판, 변경 N 4, 5).
2.2. 기기, 시약 및 용액
광전 컬러리미터 또는 분광광도계(부속품 일체).
pH계(부속품 일체).
질산(см. ГОСТ 4461), 희석액 1:1 및 3:2.
염산(см. ГОСТ 3118), 0.5 н 용액 및 1:3로 희석한 용액.
황산(см. ГОСТ 4204), 1:1로 희석한 용액.
아세트산(см. ГОСТ 61).
타르타르산(타르타르산석) (см. ГОСТ 5817).
암모니아수(см. ГОСТ 3760), 1:1 및 1:49로 희석한 용액.
브롬(см. ГОСТ 4109), 포화 수용액(브롬수).
디메틸글리옥심(см. ГОСТ 5828), 알코올성 신선 조제 용액 5 г/дм와 수산화나트륨 80 g/дм
용액 중에 10 г/дм
의 용액.
수산화나트륨(см. ГОСТ 4328), 80, 100 및 400 g/дм 용액.
무수 탄산나트륨(см. ГОСТ 83), 500 g/дм 용액 및 수산화나트륨 질량농도 400 g/дм
중 10 g/дм
용액.
티오황산나트륨(나트륨 티오설페이트) 5수화물(см. ГОСТ 27068), 50% 용액.
아세트산나트륨(см. ГОСТ 199).
아세테이트 완충용액: 다음과 같이 조제한다. 초산나트륨 300 g을 물 500 см³에 용해시키고 아세트산을 첨가하여 용액의 pH를 6.5±0.3으로 맞춘다. 용액을 1 дм³ 용량의 눈금 플라스크로 옮기고 물로 눈금까지 채운 뒤 잘 혼합한다.
타르트레이트(타르타르) 완충용액: 다음과 같이 조제한다. 주석산(타르타르산) 150 g을 물 500 см³에 용해시키고 400 g/дм³ 수산화나트륨 용액을 첨가하여 용액의 pH를 6.5±0.3으로 맞춘다. 용액을 1 дм³ 용량의 눈금 플라스크로 옮기고 물로 채운 뒤 혼합한다.
정제 에틸알코올 — ГОСТ 18300에 따름.
클로로포름 — ГОСТ 20015에 따름.
요오드 — ГОСТ 4159에 따름; 알코올 용액 10 g/дм³ (3).
니켈 — ГОСТ 849에 따름.
황산니켈 — ГОСТ 4465에 따름.
니켈 표준용액들.
용액 A: 다음과 같이 조제한다. 황산니켈 4.784 g을 용량 250 см³ 비커에 넣고 물 50 см³와 황산 1 см³를 첨가한 뒤 1 дм³ 용량의 눈금 플라스크로 옮겨 눈금까지 물을 채우고 혼합한다.
금속 니켈을 사용할 경우: 니켈 1.000 g을 가열하면서 염산 50 см³와 과산화수소 20 см³에 용해시킨다. 용액을 냉각시키고 1:1로 희석한 황산 10 см³를 가한 다음, 황산 증기가 날 때까지 증발시킨다. 잔류물을 냉각시키고 물 100 см³를 가해 용해한 뒤 용액을 1 дм³ 용량의 눈금 플라스크로 옮기고 물로 눈금까지 채워 혼합한다.
용액 A의 1 см³에는 니켈 1 mg이 들어 있다. 동일한 농도의 용액은 다음과 같이도 만들 수 있다: 니켈 시료 1.0 g을 가열하면서 3:2로 희석한 질산 20–25 см³에 용해시키고 용액을 3–5 см³가 될 때까지 증발시킨다. 그다음 1:1로 희석한 황산 20 см³를 가하고 황산 증기가 날 때까지 증발시킨다. 냉각 후 물 100–150 см³를 가하여 염을 용해시키고 용액을 1000 см³ 용량의 눈금 플라스크로 옮긴 뒤 물로 눈금까지 채운다.
용액 B: 다음과 같이 조제한다. 용액 A 100 см³를 1 дм³ 용량의 눈금 플라스크에 넣고 1:1로 희석한 황산 1 см³를 첨가한 다음 물로 눈금까지 채우고 혼합한다.
1 cm³ 용액 B에는 0.1 mg의 니켈이 들어 있다.
용액 V는 다음과 같이 준비한다: 용액 B 25 cm³를 250 cm³ 눈금 플라스크에 넣고 물로 눈금까지 희석하여 혼합한다.
1 cm³ 용액 V에는 0.01 mg의 니켈이 들어 있다.
용액 B와 V는 신선하게 조제하여 사용한다.
과산화수소(퍼기드롤) — ГОСТ 10929.
구리 — ГОСТ 859(니켈 질량분율 < 0.0005%).
구리 용액.
용액 A: 다음과 같이 준비한다. 구리 25.0 g을 희석된 (1:1) 질산 200 cm³에 녹이고, 질소 산화물을 제거하기 위해 가열한 후 냉각하여 250 cm³ 눈금 플라스크로 옮기고 물로 눈금까지 채워 혼합한다.
1 cm³ 용액 A에는 0.1 g의 구리가 들어 있다.
용액 B: 다음과 같이 준비한다: 용액 A 25 cm³를 250 cm³ 눈금 플라스크에 넣고 물로 눈금까지 채워 혼합한다.
1 cm³ 용액에는 0.01 g의 구리가 들어 있다. 용액은 8시간 동안 안정하다.
칼륨-나트륨 타르트레이트(세그네토바 소금) — ГОСТ 5845, 용액 200 g/dm³.
과황산암모늄(аммоний надсернокислый) — ГОСТ 20478, 용액 30 g/dm³. 표준에 명시된 계측학적 특성에 못지않은 경우에는 다른 시약 사용을 허용한다.
염산과 질산의 혼합액(비율 3:1)은 신선하게 조제하여 사용한다.
구연산, 용액 100 g/dm³.
(개정판, 개정 N 2, 4, 5).
2.3. 분석 수행
2.3.1. 니켈 함량이 0.0005%에서 0.005%인 경우의 측정
질량 1.0 g의 구리 시료를 250 cm³ 용량의 비커에 넣고 희석된(1:1) 질산 10 cm³를 가한다. 격렬한 반응이 끝난 후 용액을 조심스럽게 끓여 질소 산화물을 제거한다(7–10분). 약 3 cm³가 되도록 증발시킨 다음 용액에 물 10 cm³를 더하고 끓인다. 용액을 식힌 후 1:1로 희석한 암모니아 용액을 가하여 수산화물 침전이 생기게 하고, 그 다음 1:3으로 희석한 염산을 한 방울씩 가하여 침전을 용해시킨다. 용액에 타르트레이트 완충용액 3 cm³, 아세테이트 완충용액 3 cm³ 및 티오황산나트륨 용액 25 cm³를 더한다. 용액의 pH(6.5±0.3)는 pH 미터로 조절한다. 용액을 100 cm³ 분액 깔때기로 옮기고, 에틸 알코올 용매의 디메틸글리옥심 용액 2 cm³를 가한 뒤 혼합하고 용액을 1–2분 동안 둔다.
냉각한 용액을 정용 플라스크(용량 100 cm³)로 옮기고 눈금까지 물을 채운 다음 혼합한다. 10 cm³의 용액을 피펫으로 용량 100 cm³인 비커로 옮기고, 수산화물 침전이 생길 때까지 암모니아 용액(1:1로 희석)을 가한 다음, 침전이 용해될 때까지 염산(1:3로 희석)을 한 방울씩 가한다. 용액에 타르타르 완충용액 3 cm³, 아세트산 완충용액 3 cm³, 티오황산나트륨 2.5 cm³를 가하여 혼합한 뒤 pH를 6.5±0.3로 조정한다. 용액을 용량 100 cm³의 분액깔때기로 옮긴 다음 항 2.3.2에 지시된 바와 같이 분석을 진행한다.
동시에 두 개의 대조 실험을 수행한다. 이를 위해 용량 100 cm³인 비커에 1 cm³의 질산(1:1로 희석)을 넣고 완전히 건조시킨다. 잔류물에 염산 0.5 g/dm³ 용액 1 cm³, 타르타르 완충용액 3 cm³, 아세트산 완충용액 3 cm³, 티오황산나트륨 2.5 cm³를 더하고 혼합한 후 pH를 6.5±0.3로 조정한다. 용액을 용량 100 cm³의 분액깔때기로 옮긴 다음 분석은 항 2.3.2에 지시된 바와 같이 수행한다.
대조 실험 용액의 광학밀도 평균값을 분석 대상 용액의 광학밀도에서 뺀다.
니켈의 질량은 항 2.4.3에 지시된 바와 같이 작성된 검량곡선으로부터 결정한다.
(수정된 본문, 수정 제4호).
2.4. 검량곡선 작성
2.4.1. 니켈 질량분율이 0.0005%에서 0.005%인 경우의 검량곡선 작성
용량 100 cm³인 비커들에 각각 구리 용액 A를 10 cm³씩 취하고 표준 니켈 용액 B를 0; 0.5; 1.0; 2.0; 3.0; 4.0 및 5.0 cm³씩 첨가한다(이는 각각 0; 5; 10; 20; 30; 40 및 50 μg의 니켈에 해당). 대조는 표준 니켈 용액을 첨가하지 않은 구리 용액으로 삼는다. 용액들을 약 3 cm³가 될 때까지 증발시킨다. 잔류물을 10 cm³의 물에 용해한 다음 항 2.3.1 또는 2.3.1а에 지시된 바와 같이 진행한다.
(수정된 본문, 수정 제5호).
2.4.2. 니켈 질량분율이 0.005%에서 0.05%인 경우의 검량곡선 작성
3. 원자흡광법에 의한 니켈의 결정 (니켈 질량분율이 0,002–0,4% 및 0,0005–0,004%인 경우)
3.1. 방법의 본질
이 방법은 분석용 용액을 아세틸렌-공기 또는 프로판-부탄-공기 화염에 분무하여 니켈의 공명선에 대한 원자 흡광을 측정하는 데 기반한다. 니켈 함량이 0,004% 이하인 경우에는 디메틸글리옥심과의 니켈 착물을 클로로포름으로 추출하여 농축한 후 분석을 진행한다.
(수정된 판, 수정 N 5).
3.2. 기기, 시약 및 용액
니켈 속이 빈 음극 램프를 포함한 원자 흡광 분광광도계, 화염용 버너 및 분무(네블라이저) 시스템.
아세틸렌 — ГОСТ 5457에 따름 또는 프로판-부탄 — ГОСТ 20448에 따름.
공기 압축기.
증류수 — ГОСТ 6709에 따름.
질산 — ГОСТ 4461에 따름, 희석비 1:1 및 3:2로 준비.
염산 — ГОСТ 3118에 따름.
구리, 스펙트럼 분석용 표준시료 N 312(니켈 2·10⁻?% 포함; 또는 니켈 함량이 확립된 전해구리), 구리 용액 100 g/dm³. 표준 구리 시료 10 g을 250 cm³ 삼각플라스크에 넣고 가열하여 70 cm³의 1:1로 희석한 질산에 용해시킨다. 용액을 증발시켜 주산(酸)의 대부분을 제거한 다음 냉각하여 부피를 100 cm³(정용 플라스크)로 옮기고 물로 정량하여 혼합한다.
10 cm³의 구리 용액에는 니켈 2 μg가 들어 있다.
니켈 — ГОСТ 849에 따름.
표준 니켈 용액들.
용액 A: 다음과 같이 조제한다. 니켈 0,100 g을 3:2로 희석한 질산 10 cm³에 용해시키고 1 dm³ 정용 플라스크로 옮겨 물로 정용 및 혼합한다.
1 cm³의 용액은 니켈 0,1 mg을 함유한다.
용액 B: 다음과 같이 조제한다. 용액 A의 10 cm³를 100 cm³ 정용 플라스크에 넣고 물로 정용 및 혼합한다.
1 cm³의 용액 B는 니켈 0,01 mg을 함유한다.
(수정된 판, 수정 N 4, 5).
3.3. 분석의 수행
3.3.1. 구리 시료 1,0 g을 100 cm³ 삼각플라스크에 넣고 10 cm³의 1:1로 희석한 질산에 가열하여 용해시킨다. 구리가 용해된 후에도 검은색의 불용성 침전물이 남아 있으면 1–2 cm³의 염산을 가하고 용액을 습염(濕鹽) 상태까지 증발시킨다. 플라스크 내용을 냉각시키고 물 10 cm³를 가하여 염이 용해될 때까지 가열한다. 용액을 냉각시켜 100 cm³ 정용 플라스크로 옮기고 물로 정용하여 혼합한다. 얻어진 구리 용액을 아세틸렌-공기 또는 프로판-부탄-공기 화염의 원자흡광 분광광도계에 분무하여 파장 323,0 nm 또는 232,0 nm에서 흡광을 측정한다.
동시에 사용된 모든 시약을 포함하는 대조실험을 실시한다. 대조실험 용액의 광학 밀도 값을 분석용 용액의 광학 밀도 값에서 뺀다.
용액 내 니켈의 질량은 검량선에 따라 결정한다.
니켈 질량분율을 결정할 때 첨가법을 사용하는 것이 허용된다.
(수정된 판, 수정 N 2, 5).
3.3.2. 검량선 작성
3.3.2.1. 니켈 질량분율 0,002–0,05% 범위의 검량선 작성
100 cm³ 정용 플라스크에 표준용액 B를 각각 0, 1, 2, 5, 8, 10, 20 및 50 cm³ 첨가하고, 각 플라스크에 10 cm³의 구리 용액을 넣고 물로 정용하여 혼합한 후 파장 232,0 nm에서 흡광을 측정한다.
이들 용액은 각각 2, 12, 22, 52, 82, 102, 202 및 502 μg의 니켈을 포함한다.
(수정된 판, 수정 N 2, 5).
3.3.2.2. 니켈 질량분율 0,05–0,4% 범위의 검량선 작성
100 cm³ 정용 플라스크에 용액 A를 각각 2, 5, 10, 20 및 40 cm³ 넣어 0,2; 0,5; 1,0; 2,0 및 4,0 mg의 니켈에 해당하도록 하고 물로 정용하여 혼합한다.
파장 323,3 nm에서 흡광을 측정한다.
얻은 용액들의 광학 밀도 값과 그에 대응하는 니켈 함량으로 검량선을 작성한다.
(수정된 판, 수정 N 5)
3.4. 니켈 질량분율이 0,0005–0,004%인 경우에는 시료 용해, 니켈의 분리, 추출 및 재추출을 항목 2.3.1 또는 2.3.1а에 따라 수행한다.
재추출액을 25 cm³ 정용 플라스크에 넣고 물로 정용하여 혼합한다. 니켈선의 흡광을 파장 232 nm에서 대조실험용 용액 및 검량선 작성을 위한 용액들과 동시에 측정한다.
검량선을 작성하기 위하여 250 cm³ 비커 6개에 표준 구리 시료를 각각 1,0 g 넣고 항목 2.3.1에 지시된 대로 용해를 계속한다. 그 다음 6개 중 5개의 비커에 표준용액 B를 각각 0,5; 1,0; 2,0; 3,0 및 4,0 cm³ 넣고 항목 2.3.1 또는 2.3.1а에 따라 분석을 계속한다.
니켈선의 흡광을 파장 232,0 nm에서 측정하고, 얻은 데이터로 검량선을 작성한다.
분석 용액에서 아연(0,0005–0,006%), 철(0,01–0,06%), 납(0,005–0,06%) 및 코발트(0,005–0,06%)의 존재를 허용한다.
구리의 분리 후 전해질을 사용하는 것이 허용된다(ГОСТ 13938.1에 따름). 이를 위해 전해질의 일부를(니켈의 질량분율에 따라) 100 cm³ 비커(또는 플라스크)에 넣고 아세틸렌-공기 또는 프로판-부탄-공기 화염에서 니켈의 농도에 따라 파장 232,0 nm 또는 352,4 nm에서 용액을 분무하여 측정한다.
(수정된 판, 수정 N 4, 5).
4. 결과 처리
4.1. 분광광도법(포토메트릭)으로 니켈의 질량분율 (W) [%]은 다음 식으로 계산한다:
(식이 이미지로 제시됨)
여기서 m — 시료 취 중량(g);
m_Ni — 검량선으로부터 구한 니켈의 질량(μg);
(다른 경우: 식 이미지로 제시됨) V — 분석용액의 부피(cm³);
v — 분석용액의 일부인 알리쿼트 부피(cm³).
4.2. 원자흡광법으로 니켈의 질량분율 (W) [%]은 다음 식으로 계산한다:
(식이 이미지로 제시됨)
여기서 m_Ni — 검량선으로부터 구한 니켈의 질량(μg);
m — 시료 취 중량(g).
4.3. 두 번의 병렬 시료 측정 및 두 번의 분석 결과 간의 편차는 아래 표에 제시된 허용값을 초과해서는 안 된다.
| 니켈 질량분율, % | 결과의 절대 허용 편차, % | |
| 병렬 측정 | 분석들 | |
| 0,0005부터 0,0010까지 포함 | 0,0002 | 0,0003 |
| 0,0010 초과부터 0,0030까지 | 0,0004 | 0,0005 |
| 0,003 초과부터 0,010까지 | 0,001 | 0,002 |
| 0,010 초과부터 0,030까지 | 0,002 | 0,003 |
| 0,030 초과부터 0,100까지 | 0,004 | 0,006 |
| 0,100 초과부터 0,30까지 | 0,01 | 0,02 |
| 0,30 초과부터 0,60까지 | 0,04 | 0,06 |
(수정된 판, 수정 N 4).
4.4. 니켈 질량분율 평가에 이견이 있는 경우에는 광도법(포토메트릭)을 적용한다.
(수정된 판, 수정 N 4, 5).
부록. (삭제됨, 수정 N 4).