ГОСТ 13938.8-78

ГОСТ 13938.8−78 구리. 주석의 측정 방법 (수정 N 1, 2, 3 포함)

ГОСТ 13938.8−78

그룹 В59

국가간 표준

구리

주석의 측정 방법

구리. 주석의 측정 방법

ОКСТУ 1709

시행일 1979−01−01

정보 자료

1. 개발 및 제출: 소비에트 사회주의공화국 연방 비철금속공업부

개발자

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

2. 소련 각료위원회 국가표준위원회의 1978−01−24 결의 N 155에 의해 승인·시행

3. 대체 대상: ГОСТ 13938.8−68

4. 본 표준은 ISO 4751−84에 부합함

5. 참조 규범·기술 문서

참조된 규격 문서의 표기	절, 항 번호
ГОСТ 859–78	서론
ГОСТ 860–75	2.2; 2.5; 3.2
ГОСТ 3118–77	2.5; 3.2
ГОСТ 3760–79	2.5; 3.2
ГОСТ 4109–79	3.2
ГОСТ 4204–77	2.2; 2.5; 3.2
ГОСТ 4233–77	3.2
ГОСТ 4461–77	2.2; 2.5; 3.2
ГОСТ 4658–73	2.2; 2.5
ГОСТ 5817–77	3.2
ГОСТ 6344–73	3.2
ГОСТ 9293–74	2.2; 2.5
ГОСТ 10929–76	3.2
ГОСТ 11293–89	3.2
ГОСТ 13938.1−78	1
ГОСТ 22180–76	2.2; 2.5

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

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


본 표준은 ГОСТ 859에 따라 구리 등급의 주석을 폴라로그래프법 및 분광법으로 결정하는 방법을 규정하며, 단 M00к, M00б 등급을 제외하고 주석의 질량분율이 0,0005에서 0,08%인 경우에 적용된다.
______________
* 러시아 연방 영토에서는 ГОСТ 859–2001이 적용됩니다. — 데이터베이스 제작자의 비고.

(수정된 판, 수정 N 3).

1. 일반 요구사항

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

제1절. (수정된 판, 수정 N 3).

2. 폴라로그래프법 (주석 질량분율 0,0005에서 0,06% 범위)

2.1. 철(III) 수산화물로 주석을 침전시키지 않는 방법의 요지

이 방법은 메틸렌 블루를 포함한 옥살산(산) 전해질 내에서 주석을 폴라로그래프적으로 결정하는 데 기초하며, 전위 구간은 기저(하단) 수은 전극에 대해 −0.65에서 −1.0 V이다. 이때 주석은 옥살산 착화합물 형태로 수은 전극에서 반응하고, 구리는 용해도가 매우 낮은 구리 옥살레이트로 침전되어 주석의 결정에 방해가 되지 않는다.

(수정된 판, 수정 N 1, 3).

2.2. 기기, 시약 및 용액

교류 전압 인가형 폴라로그래프.

질산 — ГОСТ 4461에 따름, 1:1로 희석.

황산 — ГОСТ 4204에 따름, 1:1 및 1:9로 희석.

옥살산 — ГОСТ 22180, 1 M 용액.

메틸렌 블루(МГ), 용액 3,7 г/дм.

수은 — ГОСТ 4658에 따름.

질소(용기용) — ГОСТ 9293에 따름.

주석 — ГОСТ 860, 등급 01.

주석 표준용액.

용액 A: 다음과 같이 조제한다: 0.1 g의 고운 분말상 주석을 10 см(cm³)의 황산에 용해시키고, 주석이 완전히 용해될 때까지 가열한 후 냉각시킨다. 이어서 1:1로 희석한 황산 180 см를 가하고 혼합한 다음, 용액을 1 дм(dm³) 부피 플라스크로 옮기고 물로 눈금까지 채워 혼합한다.

1 см(cm³) 용액에는 0.1 mg의 주석이 들어 있다.

용액 B: 다음과 같이 조제한다: 용액 A 10 см를 피펫으로 취하여 100 см용량의 눈금플라스크에 옮기고 1:9로 희석한 황산으로 눈금까지 채운다.

1 см 용액에는 0.01 mg의 주석이 들어 있다.

2.3. 분석 수행

2.3.1. 질량 0,50 г의 구리 시료를 용량 250 см가 되는 비커에 넣고 1:1로 희석한 질산 10 см에 용해시킨다. 이어서 1:1로 희석한 황산 10 см를 가하고 황산 증기가 발생할 때까지 가열한 다음 식혀서 1:9로 희석한 황산 용액으로 비커 벽을 씻는다. 다시 황산 증기가 발생할 때까지 가열하고 식힌 후 1:9로 희석한 황산으로 비커 벽을 씻는다. 용액을 황산 증기 발생이 멎을 때까지 건조하지 않도록 농축한 다음 뜨거운 옥살산(석유산) 용액 25 см를 가한다. 용액을 3−5분 동안 끓인 뒤 옥살산구리의 침전을 위해 20분 동안 방치한다. 그런 다음 침전물이 포함된 용액을 옥살산 용액을 담은 눈금 플라스크(용량 50 см)로 옮긴다. 메틸렌 블루 용액 1,5 см를 첨가하고 눈금까지 옥살산 용액으로 채운 뒤 혼합한다. 침전물이 포함된 용액을 건조한 비커에 넣고 침전이 가라앉은 후 일부 용액을 질소 통과용 용기로 탁탈(데칸팅)한다; 용액을 15분 동안 질소로 포화시킨 뒤 전해셀로 옮긴다. 용액은 전위 −0,65에서 −1,0 В 범위에서 폴라로그래프 측정한다. 반파 전위는 −0,9 В(바닥 수은 전극).

계산은 첨가법으로 수행한다. 이를 위하여 용액의 일부(용액 Б)를 황산 증기 발생이 멎을 때까지 농축하되 과건조시키지 않는다. 잔류물을 분석용 용액 10 또는 20 см에 용해시키고 혼합하여 질소 통과용 용기로 옮기고 15분 동안 질소로 포화시킨 뒤 위에 기술한 바와 같이 폴라로그래프 측정한다. 측정 결과의 계산은 4.1항에 기재된 바에 따른다.

(개정판, 변경 N 3).

2.4. 철(III) 수산화물과의 공동침전법에 의한 주석의 원리

이 방법은 메틸렌 블루가 포함된 옥살산 전해질에서 주석을 폴라로그래프적으로 −0,65에서 −1 В(바닥 수은 기준)의 전위 범위에서 정량하는 것에 기초한다. 구리로부터의 주석은 철(III) 수산화물과의 공동침전에 의해 분리한다.

2.5. 장비, 시약 및 용액

교류 폴라로그래프 및 그 부속장비 일체.

황산 — ГОСТ 4204에 따름 및 1:9 용액.

질산 — ГОСТ 4461에 따름.

염산 — ГОСТ 3118에 따름.

옥살산 — ГОСТ 22180, 1 M 용액.

암모니아수 — ГОСТ 3760, 1:1 및 1:19 용액.

철암모늄 알럼(규격서에 따름), 1,75% 용액.

메틸렌 블루, 0,37% 용액.

실린더용 질소 — ГОСТ 9293에 따름.

주석 — ГОСТ 860, 등급 01.

주석 표준용액들.

용액 A: 다음과 같이 조제한다: 0,001 г의 주석을 가열하면서 10 см의 황산에 용해시킨다. 용액을 눈금 플라스크(용량 1000 см)에 넣고 황산 용액으로 눈금까지 채운 뒤 혼합한다.

용액 A 1 см는 0,1 мг의 주석을 포함한다.

용액 Б: 용액 A 10 см를 눈금 플라스크(용량 100 см)에 넣고 황산 용액으로 눈금까지 채워 혼합한다; 사용 직전에 조제한다.

용액 Б 1 см는 0,01 мг의 주석을 포함한다.

수은 — ГОСТ 4658에 따름.

2.6. 분석의 진행

2.6.1. 질량 1,0 g의 구리 시료를 용량 400 см에 넣고 15 см의 염산과 2 см의 질산에 용해시킨다. 가열하여 질소 산화물을 제거한다. 용액에 물을 넣어 200 см로 맞추고, 암모늄철 알럼 용액 2 см를 넣고 60−70 °С로 가열한다. 그런 다음 암모니아 용액(1:1)을 넣어 철(III) 수산화물의 침전이 일어나고 구리가 암모니아 착체로 전이되게 한다. 1시간 후 용액을 중간 밀도의 여과지로 여과하고 침전물을 암모니아 용액(1:19)으로 5회 세척한다. 여과지 위의 침전물을 소량씩 첨가하면서 25 см의 뜨거운 옥살산 용액에 용해시킨다. 용액을 용량 50 см의 정량 플라스크에 옮긴다. 여과지는 옥살산 용액으로 세척한다. 용액에 메틸렌 블루 용액 1,5 см를 넣고 옥살산 용액으로 눈금까지 채운 후 혼합한다. 이 용액의 일부를 폴라로그래피용 용기에 넣고 10−15분 동안 질소로 탈기한다. 용액을 바닥 수은 전극에 대해 −0,65 V에서 −1 V 범위의 전위에서 폴라로그래프 측정한다.

병행하여 대조 실험을 실시한다. 대조 실험 용액의 폴라로그래프에서 얻은 피크 높이의 평균값을 분석용 용액에서 얻은 피크 높이에서 뺀다.

주석의 질량은 교정 곡선에 따라 구한다.

2.6.2. 교정 곡선을 작성하기 위하여 용량 400 см의 비커에 주석의 질량분율이 0,0005〜0,006%인 용액 B를 0,5; 1,0; 2,0; 4,0 및 6,0 см씩, 또는 주석의 질량분율이 0,005〜0,06%인 용액 A를 각각 0,5; 1,0; 2,0; 4,0 및 6,0 см씩 넣는다. 각 용액에 물 200 см와 암모늄 철(II) 황산염 용액 2 см를 넣고, 이후 절차는 항 2.6.1에 기재된 바와 같다.

얻은 피크 높이 값과 그에 대응하는 주석 함량으로 교정 곡선을 작성한다.

2.4−2.6. (추가로 도입됨, 변경 N 1).

3. 광도법 (주석의 질량분율 0,0005 ~ 0,08%)

3.1. 방법의 원리

이 방법은 주석(IV)이 페닐플루오론과 복합체를 형성하는 것에 기초한다. 주석은 쿠퍼론 염 형태로 클로로포름으로 추출하거나 철(III) 수산화물과의 공동침전으로 방해성분으로부터 분리한 다음, 용액의 광학 밀도를 파장 510 nm에서 측정한다.

3.2. 기기, 시약 및 용액

황산 — ГОСТ 4204, 1:1 및 1:50 용액.

질산 — ГОСТ 4461.

염산 — ГОСТ 3118, 1:9 용액.

염소산.

과산화수소 — ГОСТ 10929.

티오우레아(티오요소) — ГОСТ 6344, 10% 용액.

N-니트로조-N-페닐히드록실아민 암모늄염 — 규정서(NTD)에 따름, 2% 용액, 신선히 조제.

클로로포름(증류한 것).

타르타르산 — ГОСТ 5817, 50% 용액.

아스코르브산, 10% 용액, 신선히 조제.

암모니아수 — ГОСТ 3760, 1:1 및 1:50 용액.

브롬 — ГОСТ 4109, 포화 수용액(브롬수).

철암모늄 알럼 — 규정서(NTD)에 따름, 1,75% 용액.

젤라틴 — ГОСТ 11293, 0,5% 용액, 신선히 조제.

0.5 g 젤라틴을 150 cm³ 용량의 비커에 넣고 20 cm³ 물을 더하여 팽윤시킨다. 그런 다음 70 cm³, 70–80 °C로 가열한 물을 더하여 끓인 뒤 냉각시킨다. 용액을 물로 100 cm³까지 정용하고 교반한다. 에틸알코올 96%. 페닐플루오론(2,3,7-트리하이드록시-9-페닐-6-플루오론), 0.03% 알코올 용액으로서 100 cm³에 황산(1:1) 용액 1 cm³를 함유한다. 염화나트륨 — ГОСТ 4233에 따름. 주석 — ГОСТ 860, 등급 01. 표준 주석 용액들. 용액 A: 다음과 같이 준비한다: 0.001 g 주석을 가열하여 10 cm³ 황산에 용해시킨다. 용액을 1000 cm³ 용량의 눈금실린더(메스플라스크)에 넣고 황산 1:9 용액으로 눈금까지 채운 후 혼합한다. 용액 A 1 cm³에는 주석 0.1 mg가 들어 있다. 용액 B: 다음과 같이 준비한다: 용액 A 10 cm³를 100 cm³ 용량의 메스플라스크에 넣고 황산(1:9) 용액으로 눈금까지 채운 후 혼합한다; 사용 직전에 준비한다. 용액 B 1 cm³에는 주석 0.01 mg가 들어 있다. 콩고 지시약 종이(지시지). 3.3. 분석의 수행 3.3.1. 5.0 g의 구리 시료를 75 cm³ 염산에 1 g의 염화나트륨이 존재하는 상태에서 용해시킨다. 폭발적 반응을 일으키지 않도록 서서히 20 cm³ 과산화수소를 가한다. 과산화수소의 과량은 끓여서 제거한다. 용액을 냉각시키고 500 cm³ 용량의 메스플라스크에 넣고 물로 눈금까지 채운 뒤 혼합한다. 얻어진 용액 중의 주석 함량은 항 3.3.2 및 3.3.3 또는 3.3.4에 따라 결정한다. 3.3.2. 주석 질량분율이 0.005–0.006% 범위인 경우 용액 50 cm³ 또는 주석 질량분율이 0.005–0.06% 범위인 경우 용액 5 cm³를 250 cm³ 분액깔때기에 넣는다. 5 cm³를 사용할 때는 염산 용액으로 50 cm³가 되도록 희석한다. 분액깔때기 내의 용액에 티오우레아 용액 50 cm³를 가하고 혼합한다. 그런 다음 N-니트로조-N-페닐히드록실아민 암모늄염 용액 5 cm³를 가하고 혼합한 뒤 2분 후에 주석-쿠퍼론 복합체를 10 cm³ 클로로포름으로 2분간 흔들어 추출한다. 유기층을 100 cm³ 용량의 분액깔때기에 옮긴다. 추출은 두 번 실시한다. 결합된 추출액을 황산 1:9 용액 5 cm³씩 두 번 세척한다. 추출액을 100 cm³ 비커에 넣고 황산(1:1) 용액 5 cm³, 질산 5 cm³, 염소산 2 cm³를 가한 다음 모래 중탕에서 1 cm³로 졸여 증발시킨다. 냉각 후 물 2 cm³, 철암모늄 알럼(철-암모늄 크바스) 용액 1.0 cm³ 및 винная кислота(타르타르산) 용액 0.3 cm³를 가한다. 용액을 콩고 지시지로 암모니아 1:1 용액으로 중화시키고 25 cm³ 용량의 메스플라스크에 넣는다. 용액에 황산(1:1) 용액 1.6 cm³와 브롬물로 노란색이 될 때까지 가한다. 5분 후 아스코르빈산 용액을 한 방울씩 가하여 용액이 탈색될 때까지 가하고 과량으로 1 cm³를 더 가한다. 5분 후 젤라틴 용액 2.5 cm³, 페닐플루오론 용액 5.0 cm³를 가하고 물로 눈금까지 채운다. 각 시약을 가한 후에는 용액을 교반한다. 30분 후 파장 510 nm에서 용액의 광학 밀도(흡광도)를 측정한다. 비교용 용액은 대조 실험용 용액이다. 주석 질량은 항 3.3.4에 따라 작성한 교정 곡선으로부터 구한다. 3.3.3. 철(III) 수산화물과의 공동침전에 의해 주석을 분리하기 위해 항 3.3.1에서 얻은 용액 50 cm³(주석 질량분율 ≥ 0.006%) 또는 주석 질량분율이 0.006%를 초과하는 경우 용액 5 cm³를 400 cm³ 용량의 비커에 넣고 물로 200 cm³까지 채운다. 용액에 철암모늄 알럼 용액 1 cm³를 가하고 60–70 °C로 가열한다. 지속적으로 교반하면서 구리가 모두 착물 상태로 전환되도록 암모니아수를 과량(5 cm³ 초과) 가한다. 15분 후 생성된 침전을 중간 정도 여과지로 여과한다. 비커 벽은 뜨거운 암모니아수(1:50)로 두 번 씻는다. 여과지 위의 침전물을 같은 암모니아수로 5–6회 세척한다. 필터 위의 침전물을 침전시킨 비커로 씻어 모으고 황산(1:1) 용액 10 cm³ 및 물 150 cm³를 더한 뒤 수산화물을 재침전시킨다. 침전물을 같은 필터로 여과하고 뜨거운 암모니아수(1:50)로 2회 세척한다. 재침전한 수산화물 침전물을 재침전한 비커로 씻어 모으고 필터를 여러 번 20 cm³의 뜨거운 황산(1:9) 용액으로 세척하여 용액을 침전물이 있는 비커에 모은다. 용액에 황산(1:1) 5 cm³, 질산 5 cm³ 및 염소산 2 cm³을 가한다. 용액들을 모래 중탕에서 1 cm³로 졸여 증발시킨다. 냉각 후 물 2 cm³ 및 타르타르산 용액 0.3 cm³를 가해 암모니아(1:1) 용액으로 콩고 지시지에 따라 중화시키고 이후 항 3.3.4에 따라 처리한다. 3.3.4. 교정 곡선 작성: 25 cm³ 용량의 6개의 메스플라스크 중 5개에 용액 B를 각각 0.25; 0.5; 1.0; 2.0 및 3.0 cm³ 넣는다. 모든 플라스크에 철암모늄 알럼 용액 1.0 cm³ 및 타르타르산 용액 0.3 cm³를 가하고 암모니아(1:1)로 콩고 지시지에 따라 중화한 뒤 항 3.3.2의 방법에 따라 계속 처리한다. 비교용 용액은 용액 B를 포함하지 않는 용액이다. 얻은 흡광도 값과 그에 해당하는 주석 함량으로부터 교정 곡선을 작성한다. (제3절, 개정판, 변경 N1). 4. 결과 처리 4.1. 폴라로그래피법 및 첨가법에 의한 계산에서 주석의 질량분율(%)는 다음 식으로 계산한다: [식 삽입] 여기서 H — 분석용액의 폴라로그래피에서 얻어진 주석 피크 높이, mm; V — 분석용액의 부피, cm³; m — 구리 시료의 질량(시편 무게), g; K — 첨가한 주석 용액 B의 피크 높이와 그 농도와의 비율, mm/(mg/dm³). K 값은 다음과 같이 구한다: 분석 구리 용액에 용액 B를 첨가하여 폴라로그래피를 실시한 뒤 얻은 피크 높이(H')에서 분석 구리 용액에 이미 존재하는 주석 피크 높이(H)를 빼고 주석 농도(mg/dm³)로 나눈다. [식 삽입] (개정판, 변경 N1). 4.1.1. 교정 곡선을 작성한 폴라로그래피법(항 2.6.1)에 의한 주석의 질량분율(%)는 다음 식으로 계산한다: [식 삽입] 여기서 m1 — 교정 곡선으로부터 구한 주석의 질량, g; m — 구리 시료의 질량, g. (추가 항목, 변경 N1). 4.2. 분광광도법에 의한 주석의 질량분율(%)는 다음 식으로 계산한다: [식 삽입] 여기서 V — 분석용액의 부피, cm³; v — 용액의 분취부(알리콧) 부피, cm³; m1 — 교정 곡선으로부터 구한 주석의 질량, g; m — 구리 시료의 질량, g. (개정판, 변경 N1). 4.3. 두 번의 병행 측정과 두 번의 분석 결과 간의 차이는 표에 제시된 허용치를 초과해서는 안 된다. [표: 주석 질량분율(%) 별 허용 절대 차이] - 0.0005–0.0025 포함: 병행측정 0.0003; 분석들 간 0.0005 - >0.0025–0.0060: 병행측정 0.0007; 분석들 간 0.0010 - >0.006–0.020: 병행측정 0.002; 분석들 간 0.003 - >0.020–0.060: 병행측정 0.004; 분석들 간 0.006 (개정판, 변경 N3). 4.4. 주석 질량분율 평가에 이견이 있을 경우 분광광도법을 적용한다. (추가 항목, 변경 N3).