ГОСТ 13938.7-78
ГОСТ 13938.7−78 구리. 납 측정 방법 (변경 N 1, 2, 3, 4 포함)
ГОСТ 13938.7−78
그룹 В59
국가간 표준
구리
납 측정 방법
Copper. 구리. 납의 측정 방법
ОКСТУ 1709
시행일 1979−01−01
정보 사항
1. 개발 및 제출: 소비에트 연방 비철금속부
개발자
Г. П.Гиганов, Е. М. Феднева, А. А. Бляхман, Е. Д. Шувалова, А.Н.Савельева
2. 승인 및 시행: 소비에트 연방 각료위원회 국가표준위원회의 1978년 1월 24일 결의 N 155에 의해
3. 대체: ГОСТ 13938.7−68
4. 본 표준은 국제표준 ИСО 4749−84에 соответств함
5. 참조 규범·기술 문서
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참조된 규범·기술 문서 표기
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해당 절·항 번호
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ГОСТ 859–78
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서문; 3.2
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ГОСТ 3118–77
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2.2; 3.2
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ГОСТ 3760–79
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2.2; 3.2
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ГОСТ 3778–77
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2.2; 3.2
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ГОСТ 4236–77
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2.2
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ГОСТ 4461–77
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2.2; 3.2
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ГОСТ 5457–75
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3.2
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ГОСТ 9293–74
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2.2
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ГОСТ 9849–86
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3.2
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ГОСТ 13938.1−78
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1
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ГОСТ 20448–90
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3.2
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ГОСТ 22861–93
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2.2; 3.2
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6. 유효기간 제한은 국가간 표준화·계량·인증 위원회 의사록 N 3−93에 따라 해제됨 (ИУС 5−6-93)
7. 재발행(1999년 11월) — 변경 N 1, 2, 3, 4 포함, 각각 1982년 5월, 1983년 4월, 1985년 6월, 1988년 4월에 승인됨 (ИУС 8−82, 7−83, 8−85, 7−88)
본 표준은 ГОСТ 859*에 따라 구리의 납에 대해 질량분율 0,0005~0,06% 범위에서 폴라로그래픽법 및 원자흡광법을 규정한다.
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* 러시아 연방 영토에서는 ГОСТ 859–2001이 적용된다. 이하 본문에서 동일함. — 데이터베이스 제작자의 주.
(개정 판, 변경 N 4).
1. 일반 요구사항
분석 방법에 대한 일반 요구사항 및 분석 수행 시의 안전 요구사항은 ГОСТ 13938.1에 따름.
제1절. (개정 판, 변경 N 4).
2. 폴라로그래픽에 의한 납 정량법 (납 질량분율 0,0005~0,06%)
2.1. 방법의 원리
이 방법은 0.5 M 염소산(хлорная кислота) 용액을 배경으로, 저수은(기저 수은)에 대한 전위 −0.45 V에서 −0.85 V 범위에서의 폴라로그래픽 측정에 기반한다.
납은 암모니아 용액으로 철 또는 란타늄의 수산화물과 함께 침전시켜 구리의 주성분에서 분리한 다음, 그 수산화물을 염소산에 용해시켜 측정한다.
2.2. 기기, 시약 및 용액
변동전압 인가형 폴라로그래프.
질소(가스통) — по ГОСТ 9293.
암모니아 수용액 — по ГОСТ 3760, 1:49로 희석.
질산 — по ГОСТ 4461, 1:1 및 1:3로 희석.
염산 — по ГОСТ 3118, 1:1 및 1:100으로 희석.
질산철(III), 1.5% 용액, 5 г/дм3 용액. 1 см3 용액에는 2 мг의 철이 포함됨.
산화란타늄(룬타늄 산화물).
염화란타늄, 7수화물.
질산란타늄, 6수화물.
란타늄 용액: 다음과 같이 제조한다 — 2.4 г 산화란타늄을 15 см3의 1:1로 희석한 염산에 용해하거나, 또는 5.4 г 염화란타늄, 또는 6.2 г 질산란타늄을 먼저 물에 용해한 다음 10 см3의 1:1로 희석한 염산을 가한다. 용액을 물로 1 дм3까지 채우고 교반한다.
1 см3 용액에는 2 мг의 란타늄이 포함됨.
염소산 0.5 M 용액.
고순도 납 — по ГОСТ 22861 또는 납 — по ГОСТ 3778*.
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* 러시아 연방 영토에서는 ГОСТ 3778–98이 적용된다. 이하 본문에서 동일함. — 데이터베이스 제작자의 주.
질산납 — по ГОСТ 4236.
납 용액.
용액 A: 다음과 같이 조제한다. 0,500 g의 납을 희석비 1:3로 희석한 질산 25 см³에 녹이고, 물 100 см³를 가한 다음 용액을 1 дм³ 용량의 메스플라스크로 옮겨 눈금까지 물을 채우고 혼합한다.
1 см³ 용액에는 0,5 мг의 납이 함유되어 있다.
용액 B: 다음과 같이 조제한다. 피펫으로 용액 A 20 см³를 용량 200 см³ 비커에 취하고 염소산 5 см³를 첨가한 뒤 염소산 증기가 발생할 때까지 용액을 증발시킨다. 잔류물을 식힌 후 물 10−15 см³를 더하고 염소산 증기 발생이 거의 멈출 때까지 다시 증발시킨다. 냉각한 후 잔류물에 50 см³의 0,5 M 염소산 용액을 가하고 워치글라스(시계유리) 아래에서 가열하여 끓인다. 용액을 식힌 다음 500 см³ 용량의 메스플라스크로 옮기고 0,5 M 염소산 용액으로 눈금까지 채워 혼합한다.
1 см³ 용액에는 0,02 мг의 납이 함유되어 있다.
용액 В: 다음과 같이 조제한다. 질산납 0,160 g 또는 금속 납 0,100 g을 질산 용액 20 см³에 녹인다. 금속 납을 사용할 경우 산화질소를 제거하기 위해 용액을 끓인 후 식힌다. 용액을 1000 см³ 용량의 메스플라스크로 옮기고 눈금까지 물을 채워 혼합한다.
용액 B 1 см³에는 0,1 мг의 납이 함유되어 있다.
용액 Г: 용액 B 50 см³를 500 см³ 용량의 메스플라스크에 넣고 질산 5 см³를 첨가한 다음 눈금까지 물을 채워 혼합한다. 이 용액은 5시간을 초과하여 보관하지 않는다.
용액 Г 1 см³에는 0,01 мг의 납이 함유되어 있다.
표준 납 용액: 다음과 같이 조제한다. 100 см³ 용량의 메스플라스크에 마이크로뷰렛으로 0; 0,5; 1,5; 2,5; 4,0; 5,0; 7,5; 10,0; 15,0 см³의 용액 B를 취하고 0,5 M 염소산 용액으로 눈금까지 채워 혼합한다. 해당 용액들은 각각 0; 0,1; 0,3; 0,5; 0,8; 1,0; 1,5; 2,0; 3,0 мг/дм³의 납을 함유한다. 용액들은 폴라로그래피(전극법) 직전에 조제한다.
표준에 명시된 것과 동등하거나 우수한 계량학적 특성을 얻을 수 있는 경우에는 다른 시약의 사용을 허용한다.
(개정판, 변경 N 1, 2, 4).
2.3. 분석 수행
2.3.1. 구리 시료 5,0 g을 25 cm
질산과 5 cm 염산에 비커 아래에 시계유리로 덮어 녹인다. 용액을 가열하여 질소 산화물을 완전히 제거한 다음 용액을 용량 100 cm짜리 정량 플라스크로 옮기고 눈금까지 물을 채워 섞는다. 구리 분석에서는 원액 중 20 cm(납의 질량분율이 0,003%까지인 경우) 또는 10 cm(납의 질량분율이 0,003%를 초과하는 경우)를 용량 300 cm 비커에 옮기고 물로 150−200 cm까지 희석한 다음, 납의 질량분율이 0,01%까지인 경우에는 철 또는 란타넘 용액 2 cm를, 납의 질량분율이 0,01%를 초과하는 경우에는 철 또는 란타넘 용액 10 cm를 가하고 용액을 60 °C까지 가열한 다음 암모니아 용액으로 수산화물을 침전시킨다.
침전물이 15분 동안 응결한 후 침전물을 중간 밀도의 여과지로 여과하고 1:49로 희석한 뜨거운 암모니아 용액으로 여러 번 세척한다. 수산화물 침전물은 뜨거운 물줄기로 침전이 이루어진 비커로 씻어 내리고 여과지는 1:1로 희석한 뜨거운 염산 10 cm로 씻은 뒤 1:100로 희석한 뜨거운 염산으로 세 번 더 씻는다. 수산화물을 위와 같이 암모니아 용액으로 다시 침전시킨다.
수산화물 침전물을 여과지에서 약 30 cm만큼 0,5 M 과염소산(과염소산) 용액으로 씻어내고 침전물이 녹을 때까지 가열한 다음 냉각시켜 용액을 용량 50 cm짜리 정량 플라스크로 옮기고 0,5 M 과염소산 용액으로 눈금까지 채운다(원래 용액).
납의 질량분율이 0,0005%에서 0,01% 사이인 구리를 분석할 때에는 원래 용액의 일부를 질소를 통과시키는 용기에 넣고 질소를 15분 동안 통과시킨 다음 용액을 전해조로 옮겨 전위 범위 -0,45에서 -0,85 V 사이에서 폴라로그래프법으로 측정한다.
납의 질량분율이 0,01%를 초과하는 구리를 분석할 때에는 용량 50 cm짜리 정량 플라스크에 원래 용액 10 cm를 넣고 0,5 M 과염소산 용액으로 눈금까지 채워 섞는다.
그 용액의 일부를 질소 통과용 용기에 넣고 위에 서술한 대로 처리한다.
동시에 시약에 포함된 납 함량을 고려하기 위해 두 번의 대조 실험을 수행한다.
(수정된 판, 수정 사항 N 1, 2).
2.3.2. 구리 시료 1,0 g을 용량 400 cm짜리 비커에 넣고 10 cm의 질산 용액에 녹인다. 비커는 시계유리로 덮고 가열하면서 질소 산화물을 제거한다.
용액에 물을 150 cm까지 첨가하고 1.5% 질산철(III) 용액 10 cm 또는 란타넘 용액 10 cm를 넣는다. 용액을 60 °C까지 가열한 다음 구리가 암모니아 착이온 형태로 용해되도록 충분한 양의 수용성 암모니아를 가한다.
침전물은 15분 후 중간 밀도 여과지로 여과하고 뜨거운 암모니아 용액으로 몇 번 세척한다. 침전물은 침전이 이루어진 비커에서 뜨거운 물의 흐름으로 씻어낸다. 침전물을 염산 용액 5 см³에 용해시킨다. 그 다음에 수산화물은 앞에서 설명한 바와 같이 수용성 암모니아로 다시 침전시킨다. 침전물을 같은 여과지로 여과하여 염산의 뜨거운 용액 25 см³을 소량씩 가해가며 용해시킨다. 용액을 냉각시켜 부피 50 см³ 눈금 플라스크에 옮기고 염산 용액으로 눈금까지 채우고 혼합한다. 용액의 일부를 극성분석(폴라로그래피) 용기(le컵)에 넣고 질소를 10–15분간 통과시켜 산소를 제거한다. 용액은 전위 범위 −0.45에서 −0.85 V(저(基準) 수은 전극에 대해) 사이에서 폴라로그래프로 측정한다.
동시에 대조 실험을 실시한다. 대조 실험 용액을 폴라로그래피로 얻은 피크의 평균 높이를 분석용액에서 얻은 피크 높이에서 뺀다.
피크 차이에 해당하는 납의 질량은 항 2.3.3에 기재된 바와 같이 작성한 교정곡선으로부터 구한다.
2.3.3. 납의 질량분율이 0.0005–0.006% 범위에 대해 교정곡선을 작성하려면 400 см³ 용량의 비커 6개 중 5개에는 용액 G를 각각 0.5; 1.0; 2.0; 4.0 및 6.0 см³ 넣고, 납의 질량분율이 0.005–0.06% 범위에 대해서는 용액 B를 각각 0.5; 1.0; 2.0; 4.0 및 6.0 см³ 넣는다. 각 비커에 질산 10 см³, 물 150 см³, 1.5% 질산철 용액 10 см³ 또는 란타넘 용액 10 см³를 넣고 항 2.3.2에 기재된 바와 같이 계속 처리한다.
얻은 피크 높이 값과 그에 대응하는 납 함량으로부터 교정곡선을 작성한다.
2.3.2, 2.3.3. (추가 수록, 개정 N 1).
3. 원자흡수법에 의한 납의 측정(납의 질량분율 0.0005–0.06% 범위)
3.1. 방법의 원리: 시료를 질산에 용해시키고 염산성 또는 질산성 용액을 아세틸렌–공기 또는 프로판–부탄–공기 불꽃에 분무할 때 파장 283.3 nm에서 납 흡수도를 측정한다.
3.2. 장비, 시약 및 용액
- 원자흡수 분광기(납 속이 빈 음극 램프 포함), 아세틸렌–공기 또는 프로판–부탄–공기용 버너 및 분무 시스템.
- 아세틸렌: ГОСТ 5457.
- 프로판–부탄: ГОСТ 20448.
- 공기 압축기.
- 질산: ГОСТ 4461, 희석 1:1 및 0.1 mol/dm³ 용액.
- 전해동(구리): ГОСТ 859 및 구리 용액 100 g/dm³: 10.0 g의 구리를 250 см³ 원뿔 플라스크에 넣고 희석 질산 1:1 70 см³를 가하여 가열하여 용해시킨다. 용액을 100 см³ 눈금 플라스크로 옮겨 물로 눈금까지 채우고 혼합한다.
1 см³ 용액은 0.1 g의 구리를 포함한다.
- 고순도 납: ГОСТ 22861 또는 ГОСТ 3778.
- 표준 납 용액들.
용액 A: 다음과 같이 준비한다. 1.0 g의 납을 100 см³ 원뿔 플라스크에 넣고 희석 질산 1:1 10 см³로 용해한다. 용액을 1 дм³ 눈금 플라스크로 옮겨 물로 눈금까지 채우고 혼합한다.
1 см³ 용액은 1 mg의 납을 포함한다.
용액 B: 다음과 같이 준비한다. 용액 A 50 см³를 1000 см³ 눈금 플라스크에 넣고 물로 눈금까지 채우고 혼합한다.
1 см³ 용액은 0.005 mg의 납을 포함한다.
- 염산: ГОСТ 3118, 용액 1:1.
- 암모니아수: ГОСТ 3760, 용액 1:99.
- 철: ГОСТ 9849, 질산철 용액 25 g/dm³.
- 만능 지시지.
3.1, 3.2. (개정판, 개정 N 4).
3.3. 분석 수행
3.3.1. 납이 0.005%를 초과하는 경우: 2.0 g의 구리 시료를 100 см³ 원뿔 플라스크에 넣고 희석 질산 1:1 20–25 см³로 용해한다. 용액을 100 см³ 눈금 플라스크로 옮겨 물로 눈금까지 채우고 혼합한다. 얻은 구리 용액을 원자흡수 분광기의 불꽃에 분무하여 파장 283.3 nm에서 흡광도를 측정한다.
동시에 사용한 모든 시약으로 대조 실험을 실시한다. 대조 실험 용액의 광학밀도 값을 분석용액의 광학밀도에서 뺀다.
납의 질량은 교정곡선으로부터 구한다.
추가적으로 납의 질량분율 결정을 위해 첨가법을 사용하는 것이 허용된다.
(개정판, 개정 N 2, 4).
3.3.1a. 납의 질량분율이 0.005%까지인 경우: 5.0 g의 구리 시료를 400 см³ 비커에 넣고 질산 25 см³로 용해한다. 질소 산화물 발생이 멈출 때까지 가열한다. 그런 다음 물 250 см³와 철 용액 5 см³를 가하고 60 °C까지 가열한다. 구리가 모두 암모니아 착물로 전환되도록 암모니아를 가하고(그리고 추가로 5 см³를 더) 용액을 60–70 °C에서 응집이 일어날 때까지 가열한다. 중간 밀도의 여과지로 여과하고 암모니아 용액(1:99)으로 3–4회 뜨겁게 세척한다. 여과지상의 침전물을 10 см³의 뜨거운 염산(1:1) 용액에 용해시켜, 침전이 이루어진 비커에 여과액을 모은다. 여과지는 여과액이 중성 반응이 될 때까지 뜨거운 물로 세척한다(만능 지시지로 확인). 용액을 냉각한 후 25 또는 50 см³ 눈금 플라스크에 옮기고 물로 눈금까지 채워 혼합한다.
분석용액과 대조용액 및 교정곡선 작성용 용액과 동시에 아세틸렌–공기 불꽃에 분무하여 파장 283.3 nm에서 납 라인의 흡광도를 측정한다.
분석 용액에서는 비소(0.0003–0.005%), 주석(0.01–0.06%) 및 안티몬(0.0005–0.02%)의 함량을 결정하는 것이 허용된다.
납의 질량은 교정곡선으로부터 구한다.
(신설, 개정 N 4).
3.3.2. 납의 질량분율 0.001–0.1% 범위의 교정곡선 작성
100 см³ 눈금 플라스크에 용액 B를 0; 0.5; 1; 2; 4 및 6 см³ 넣는다(이는 0, 50, 100, 200, 400 및 600 μg의 납에 해당). 각 용액에 구리 용액 10 см³를 첨가하고 물로 눈금까지 채워 혼합한다.
앞서 항 3.3에서 지시한 대로 준비된 용액들의 흡광도를 측정한다.
얻은 광학밀도 값과 그에 해당하는 납 함량으로부터 교정곡선을 작성한다.
(개정판, 개정 N 4).
3.3.2a. 납의 질량분율 0.0005–0.001% 범위의 교정곡선 작성
교정곡선을 작성하기 위해 400 см³ 용량의 비커 6개에 각각 5.0 g의 구리를 넣고 항 3.3.1에 따라 용해한다; 물 200–250 см³와 질산철 용액 5 см³를 가한다. 6개 중 5개에는 표준용액 B를 각각 0; 0.5; 2.0; 5.0 및 10.0 см³ 넣고 이후 분석을 항 3.3.1a에 따라 계속한다. 얻은 광학밀도 값과 표준용액들의 농도에 대응하는 값으로부터 교정곡선을 작성한다.
(신설, 개정 N 4).
4. 결과 처리
4.1. 폴라로그래피에 의한 납의 질량분율 wPb(%)는 다음 식으로 계산한다
[식 이미지].
여기서
- h — 분석용액을 폴라로그래피로 측정하여 얻은 납 피크 높이(대조실험 피크 높이를 뺀 값), mm;
- m — 폴라로그래피에 취한 용액의 분취에 해당하는 구리의 질량, g;
- V — 분석용액의 부피, см³;
- k — 표준용액 피크 높이와 그 농도와의 비(기기의 선택된 감도에 대한 값), mm·(mg/dm³)⁻¹.
기기 감도 k는 선택된 감도에서 두 개의 표준용액(납의 농도가 서로 가깝고 분석용액 내 농도와 비슷한 표준 용액)을 같은 전위 범위에서 폴라로그래피하여 다음 식으로 계산한다:
[식 이미지],
여기서 c1, c2 — 표준용액들의 농도, mg/dm³; h1, h2 — 표준용액들을 폴라로그래피하여 얻은 피크 높이, mm.
4.1.1. 교정곡선 작성으로부터 폴라로그래피로 납의 질량분율 wPb(%)는 다음 식으로 계산한다
[식 이미지],
여기서 mPb — 교정곡선으로부터 얻은 납의 질량, g; m — 시료의 질량, g.
(신설, 개정 N 1).
4.2. 원자흡수법으로 납의 질량분율 wPb(%)는 다음 식으로 계산한다
[식 이미지],
여기서 mPb — 교정곡선으로부터 얻은 납의 질량, μg; m — 시료 질량, g.
4.3. 두 번의 병행측정 및 두 번의 분석 결과 간의 차이는 아래 표에 제시된 허용값을 초과해서는 안 된다.
표: 납의 질량분율(%) — 병행측정의 절대 허용 차이(%) — 분석들 간의 절대 허용 차이(%)
- 0.0005–0.0010 포함: 병행측정 0.0002, 분석 0.0003
- >0.0010–0.0030: 병행측정 0.0004, 분석 0.0006
- >0.0030–0.0100: 병행측정 0.0008, 분석 0.0010
- >0.010–0.030: 병행측정 0.002, 분석 0.004
- >0.030–0.060: 병행측정 0.004, 분석 0.006
(개정판, 개정 N 4).
4.4. 납의 질량분율 평가에 이견이 있을 경우 폴라로그래피법을 적용한다.
(신설, 개정 N 4).
