ГОСТ 14338.3-91

ГОСТ 14338.3−91 몰리브덴. 인의 측정 방법

ГОСТ 14338.3−91

그룹 B59

소련 국가 표준(ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР)

몰리브덴

인의 측정 방법

Molybdenum. 인의 측정 방법

ОКСТУ 1709

시행일 1993−01−01

정보 자료

1. ТК N 108 «ТВЕДОСПЛАВ»에서 작성 및 제출

작성자

Ю.А.Абрамов, А. И. Скрипник, С. Н. Суворова, Г. В. Онучина, А.Г.Матюшина

2. 소련 표준화·계량 위원회 결정 1991.09.27 N 1526에 의해 승인 및 시행

3. 대체 대상: ГОСТ 14338.3−82

4. 인용된 규범·기술 문서

본 표준은 금속 몰리브덴, 몰리브덴 산화물 및 몰리브데이트 암모늄 중의 인을 질량분율 0,0002%~0,015% 범위에서 측정하는 광도법(포토메트릭) 방법을 규정한다.

1. 일반 요구사항

분석 방법에 대한 일반 요구사항 — ГОСТ 29103에 따름.

2. 자일레놀 오렌지 사용법(인의 질량분율 0,0002%~0,01%의 경우)

2.1. 방법의 본질

본 방법은 인-몰리브덴 헤테로폴리산의 착물과 자일레놀 오렌지와의 착물 형성에 기초한다. 이 조건에서는 규소(실리콘)와 비소는 자일레놀 오렌지와의 착물을 형성하지 않는다.

2.2. 측정기기, 보조장치, 시약 및 재료

허용 오차가 0,0002 g을 넘지 않는 모든 형식의 분석 저울.

광전색도계(포토일렉트로컬러미터) 또는 분광광도계(스펙트로포토미터) 아무 형식이나 사용.

500 °C까지 가열 가능한 뮤펠로 가마(무플로).

가정용 전기레인지 — ГОСТ 14919에 따름.

암모늄(또는 나트륨) 몰리브데이트 — ГОСТ 3765, 재결정한 것, 질량분율 10% 용액.

70 g의 염을 뜨거운 물 400 см에 녹이고 조밀한 필터로 여과한다. 용액에 에틸 알코올(정제주) 250 см를 넣고 1 시간 그대로 가라앉히며, 이후 부흐너 깔때기로 결정체를 흡인하여 물과 알코올 혼합물로 여러 번 세척한 뒤 공기 중에서 건조한다.

디암모늄 인산염(암모늄 인산의 이치환염) — ГОСТ 3772.

표준용액 A: 디암모늄 인산염 0,426 g을 용량 500 см의 메스플라스크에 옮겨 물로 정용하고 혼합한다.

메스플라스크 1 см의 용액 A는 인 0,0002 g을 포함한다.

표준용액 B: 용액 A 1 см를 취해 용량 100 см의 메스플라스크에서 물로 희석하여 제조한다.

메스플라스크 1 см의 용액 B는 인 0,000002 g을 포함한다.

수산화칼륨, 질량분율 10% 용액.

질산 — ГОСТ 4461, 1:1로 희석한 것.

자일레놀 오렌지, 질량분율 0,1% 용액: 사용 10시간 이상 전에 제조하고, 인-몰리브덴 헤테로폴리산과의 착물 형성 반응에 대한 적합성을 다음과 같이 확인한다: 아세톤 10 см에 자일레놀 오렌지 0,1% 용액 0,1 см(3–4방울)을 첨가한다. 용액이 무색이거나 연한 분홍색이면 시약은 분석에 적합하며, 보라색을 띠면 인-몰리브덴 헤테로폴리산의 착물을 형성하지 않는다.

염산 — ГОСТ 3118.

페놀프탈레인, 질량분율 0,1% 용액.

정제 에틸 알코올(증류에탄올) — ГОСТ 183

00.

2.3. 분석 절차

인 질량분율에 따라 다음 표 1에 따라 시료를 취한다.

표 1

2.3.1. 산화 몰리브덴의 시료를 용량 100 см, 용량의 비커에 넣고 질량분율 10%의 수산화칼륨 용액 10 см를 첨가한 뒤 전기 가열판에서 시료가 완전히 용해될 때까지 가열한다.

2.3.2. 암모늄 몰리브데네이트는 400−450 °С에서 소성하여 산화 몰리브덴으로 전환한 후, 위의 2.3.1항에 따라 용해한다.

실온으로 냉각한 후 얻은 알칼리성 용액을 페놀프탈레인 지시약으로 질산(1:1)으로 중화하고 과량의 10 см의 산을 첨가한다. 용액을 끓인다.

만약 침전이 생기면, 이를 질량분율 10%의 수산화칼륨 용액에 용해시킨 다음 페놀프탈레인 지시약으로 질산 용액으로 중화하여 과량의 10 см의 산을 첨가한다. 용액을 실온으로 냉각한 후 정밀 눈금 플라스크(용량 100 см)로 옮기고 물로 부피를 약 80 см까지 채운다.

분석 시료의 시료량에 따라 표 2에 제시된 부피만큼 질량분율 10%의 암모늄 몰리브데이트 용액을 첨가한다.

표 2

그 다음 피펫으로 플라스크에 질량분율 0,1%의 크실레놀오렌지(ксилено́ловый оранжевый) 용액 5 см를 넣고 눈금까지 물로 채운 다음 혼합한다. 용액을 안정한 착물을 형성시키기 위하여 45분 동안 둔다. 지정된 시간이 지나면 착색된 용액의 광학 밀도를 녹색 필터(파장 540 nm)를 장착한 광색도계(фотоколориметр)로 흡광층 두께 50 mm의 큐벳에서 측정한다.

동시에 시약 중 인 함량을 확인하기 위한 3회의 대조 실험을 실시한다. 대조 실험 용액에는 질량분율 10%의 암모늄 몰리브데이트 용액을 10 см 첨가한다. 광학 밀도의 평균값을 갖는 용액을 비교용 용액으로 사용한다.

2.3.3. 금속 몰리브덴 시료 0,5 g을 염산 3부와 질산 1부의 혼합물 20 см에 용해시킨다. 용액을 전기 가열판에서 완전히 건조될 때까지 증발시킨다.

그 다음 물 10 см를 넣고 다시 증발시킨 후 질량분율 10%의 수산화칼륨 용액 10 см를 첨가하고 전기 가열판에서 침전물이 완전히 용해될 때까지 가열한다.

실온으로 냉각한 후 용액을 페놀프탈레인 지시약으로 질산(1:1)으로 중화하고 과량의 10 см의 산을 첨가한다. 물로 약 80 см까지 채우고 10분 동안 둔다. 그 후 피펫으로 플라스크에 질량분율 0,1%의 크실레놀오렌지 용액 5 см를 넣는다.

이후의 분석은 항 2.3.1에 기재된 바와 같다.

2.3.4. 교정곡선을 작성하기 위하여 용량이 100 см인 메스플라스크에 용액 B를 0,5에서 5,0 см(0,5 см 간격)만큼 취한다. 질산(1:1)을 10 см 넣고 대략 부피가 80 см가 되도록 물을 보충한 다음, 질량분율 0,1%인 암모늄 몰리브데이트 용액을 10 см 첨가하고 생성되는 헤테로폴리산의 색 발현을 위하여 10분 동안 둔다. 그런 다음 피펫으로 질량분율 0,1%인 크실레놀 오렌지 용액을 5 см 넣고 눈금까지 물로 채운 뒤 혼합하여 안정한 착색 착물 형성을 위하여 45분 동안 둔다. 지정된 시간이 경과한 후, 착색된 용액의 광학밀도는 녹색 필터(파장 540 nm)를 장착한 광색도계로 흡광층 두께 50 mm인 큐벳에서 측정한다.

비교용 용액으로는 3회 병행실험의 평균 광학밀도를 갖는 대조실험 용액을 사용한다.

측정된 용액들의 광학밀도 값과 그에 해당하는 인(Phosphorus) 농도를 이용하여 교정곡선을 작성한다.

.

2.4. 결과 처리

2.4.1. 인의 질량분율 ()을 백분율로 계산할 때는 다음 공식을 사용한다

,

여기서 — 교정곡선으로부터 구한 분석용액 내의 인의 질량, g;

— 시료의 시헙량(시료 채취 질량), g.

2.4.2. 신뢰도 P=0,95에서 병행결과의 절대 허용편차는 표 3에 제시된 값을 초과해서는 안 된다.

표 3

3. 아스코르브산과 칼륨 안티모닐타르트레이트를 이용한 방법 (인의 질량분율 0,0005〜0,015% 범위)

3.1. 방법의 요지

본 방법은 인-몰리브덴 헤테로폴리산의 형성과 베릴륨 수산화물에 의한 인의 분리 후 칼륨 안티모닐타르트레이트 존재하에 아스코르브산으로 환원시켜 측정하는 것에 근거한다.

3.2. 측정기기, 보조장치, 시약 및 재료

범용 이온미터형 ЭВ-74.

트릴론 B(Complexon III), 에틸렌디아민테트라아세트산의 이나트륨 이중염(ГОСТ 10652), 10% 용액; 가열하여 조제.

황산베릴륨, 농도 1 g Be/дм 용액. 19,65 g의 황산베릴륨을 1 дм의 물에 용해시킨다.

암모니아 수용액(ГОСТ 3760).

세척액: 물 500 см에 트릴론 B 용액 30 см, 암모니아 15 см를 넣고 물로 600 см로 희석한다.

염소산(밀도 1,5 g/см), 1:1로 희석.

암모늄 몰리브데이트(ГОСТ 3765).

반응혼합액: 암모늄 몰리브데이트 1,74 g을 물 100 см에 용해시키고 황산 21 см를 넣어 냉각한 다음 물로 250 см까지 채운다.

아스코르브산, 농도 20 g/дм 용액.

칼륨 안티모닐타르트레이트(안티모닐타르트레이트 칼륨, ТУ 6−09−803), 농도 3 g/дм 용액.

브로마이드 암모늄(ГОСТ 19275).

콩고 지시지(지시지).

또한 2.2항에 기재된 측정기기, 보조장치, 시약 및 재료를 사용한다.

3.3. 시료 전처리

인의 질량분율에 따라 표 4에 따라 시헙량을 취한다.

표 4

3.3.1. 시료의 용해는 항목 2.3.1에 따라 수행한다.

3.4. 분석 수행

얻어진 알칼리성 용액은 콩고 지시지로 확인하면서 질산(1:1)으로 중화한다.

트릴론 B 용액 50 см, 황산베릴륨 용액 8 см를 가하고 물로 100–120 см까지 희석한 후 2–3분 끓인다.

뜨거운 용액에 암모니아 용액을 넣어 pH 9,5–10으로 조정하고 다시 2–3분 끓인다.

용액을 흐르는 물에서 냉각한 뒤 생성된 침전물을 중간세기의 여과지로 여과한다.

여과지 위 침전물을 세척액으로 5–6회 세척한다. 여과지의 침전물을 따뜻한 염산(1:1) 30 см에 용해시킨다. 여과액은 용량 50 см 비커에 모으고 염소산(1:1) 3 см를 첨가한 뒤 염소산의 풍부한 증기가 남을 때까지 용액을 증발시킨다.
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* 시료 내 비소 함량이 인 함량의 2배를 초과하는 경우, 베릴륨 수산화물의 염산 용해 후 0,1 g의 브로마이드 암모늄을 넣고 완전히 증발시킨다. 그런 다음 염산 10 см과 0,1 g의 브로마이드 암모늄을 추가하고 다시 완전히 증발시킨다.

그 다음 25 см를 붓고 염이 용해될 때까지 가열한다. 냉각된 용액을 50 см 정량플라스크로 옮기고 반응혼합액 2,5 см, 아스코르브산 5 см과 칼륨 안티모닐타르트레이트 용액 0,5 см를 차례로 넣는다. 각 시약을 넣은 후에는 플라스크의 내용을 혼합한다. 그런 다음 물로 눈금까지 희석하고 다시 혼합한다.
_________________
* 원문과 일치함. — 데이터베이스 제작자 주.

용액의 광학밀도는 파장 825 nm에서 분광광도계로 또는 광전식 색도계의 적색 필터(파장 750 nm)를 사용하여 흡광층 두께 50 mm인 큐벳에서 측정한다.

비교용 용액으로는 반응물의 인 함량에 대한 세 번의 병행결과 평균 광학밀도를 갖는 대조실험 용액을 사용한다.

3.5. 교정곡선 작성

50 см 용량의 비커에 표준용액 B를 1에서 8 см까지 취하고 염소산(1:1) 3 см를 넣는다. 용액을 염소산의 풍부한 증기가 남을 때까지 증발시킨다. 냉각된 용액에 물 25 см를 붓고 용액을 50 см 정량플라스크로 옮긴 뒤 반응혼합액 2,5 см, 아스코르브산 용액 5 см와 칼륨 안티모닐타르트레이트 용액 0,5 см를 넣는다. 각 시약을 넣은 후 플라스크 내용을 혼합하고, 물로 눈금까지 희석한 뒤 다시 혼합한다.

용액의 광학밀도는 파장 825 nm에서 분광광도계로 또는 광전식 색도계의 적색 필터(파장 750 nm)를 사용하여 측정한다.

3.6. 결과 처리

3.6.1. 인의 질량분율 ()을 백분율로 계산할 때는 다음 공식을 사용한다

,

여기서 — 교정곡선으로부터 구한 인의 질량, g.

— 시헙량의 질량, g.

3.6.2. 신뢰도 P=0,95에서 병행측정 결과의 편차는 표 5에 기재된 값을 초과해서는 안 된다.

표 5