ГОСТ 14339.3-91
ГОСТ 14339.3−91 텅스텐. 인 함량 측정 방법
ГОСТ 14339.3−91
그룹 В59
소련 연방 국가 표준
텅스텐
인 함량 측정 방법
Tungsten. Methods for determination of phosphorus
ОКСТУ 1709
시행일 1993−01−01
정보 자료
1. 개발 및 제출: 소련 금속공업부
개발자
Ю.А.Абрамов,
2. 채택 및 시행: 소련 표준화·계량위원회 결의
3. 대체:
4. 참조 규범·기술 문서
| 참조된 규범·기술 문서의 표기 |
항목 번호, 절 |
| ГОСТ 3118–77 |
2.2, 3.2 |
| ГОСТ 3760–79 |
3.2 |
| ГОСТ 3765–78 |
2.2, 3.2 |
| ГОСТ 3772–74 |
2.2 |
| ГОСТ 4142–77 |
2.2 |
| ГОСТ 4204–77 |
3.2 |
| ГОСТ 4461–77 |
2.2 |
| ГОСТ 10484–78 |
2.2 |
| ГОСТ 10652–73 |
3.2 |
| ГОСТ 14919–83 |
2.2 |
| ГОСТ 19275–73 |
3.2 |
| ГОСТ 29103–91 |
1 |
본 규격은 금속 텅스텐, 텅스텐 산화물, 텅스텐산(텅스틱산), 암모늄 파라텅스테이트에서 인의 함량(질량분율 0,0002~0,015%)을 측정하기 위한 광도법(포토메트릭) 방법을 규정한다.
1. 일반 요구사항
분석 방법에 대한 일반 요구사항은
2. 크실레놀 오렌지 사용법 (인 질량분율 0,0002~0,01%)
2.1. 방법의 본질
이 방법은 인-몰리브덴 이종산(heteropolacid)과 크실레놀 오렌지와의 착물 형성에 기초한다. 규정된 조건에서는 규소와 비소는 크실레놀 오렌지와 착물을 형성하지 않는다.
2.2. 측정기기, 보조 장치, 시약 및 재료
오차가 0,0002 g을 넘지 않는 모든 형식의 분석 저울.
약 600−650 °С까지 가열이 가능한 뮤펠로(무플 가마).
광전 색도계(photoelectrocolorimeter) 또는 분광광도계.
가정용 전기레인지(ГОСТ 14919에 따름).
몰리브덴산암모늄(Аммоний молибденовокислый),
70 g의 염을 뜨거운 물 400 см에 용해시키고 조밀한 필터로 여과한다. 용액에 에틸 알코올(정유) 250 см
를 첨가하고 1시간 동안 가라앉히며, 그 후 비커흐네르 깔때기(Büchner)에서 결정체를 흡인하고 물과 알코올로 여러 번 세척한 다음 공기 중에서 건조시킨다.
이가 암모늄 인산염(Аммоний фосфорнокислый двузамещенный)
표준용액
용액 A: 이가 암모늄 인산염 0,4260 g을 물에 녹여 용량 500 см 용량 플라스크에 옮겨 눈금까지 물로 채운 뒤 혼합한다.
용액 A의 1 см에는 인 0,0002 g이 들어 있다.
용액 B: 용액 A 1 см를 취하여 100 см
용량 플라스크에서 물로 희석하여 조제한다.
용액 B의 1 см에는 인 0,000002 g이 들어 있다.
수산화칼륨(KOH), 질량분율 3% 및 10% 용액.
질산칼슘(Кальций азотнокислый)
질산(Кислота азотная)
불화수소산(Кислота фтористоводородная)
크실레놀 오렌지(Ксиленоловый оранжевый), 질량분율 0,1% 용액은 사용 최소 10시간 전에 조제하고, 인-몰리브덴 이종산과의 착물 형성 반응에 대한 적합성을 다음과 같이 확인한다: 아세톤 10 см에 크실레놀 오렌지 0,1% 용액 0,1 см
(3–4방울)을 넣는다. 용액이 무색이거나 연한 분홍색이면 시약은 분석에 적합하며, 보라색을 띠면 인-몰리브덴 이종산과의 착물을 형성하지 못하는 것이다.
2.3. 분석 수행
2.3.1. 인의 질량분율에 따라 표 1에 따라 시료를 채취한다.
표 1
| 인의 질량분율, % |
시료량, г |
| 0,0002에서 0,0008까지(포함) |
1,0 |
| 0,0008 초과 ~ 0,0015 이하 |
0,5 |
| 0,0015 초과 ~ 0,004 이하 |
0,2 |
| 0,004 초과 ~ 0,01 이하 |
0,1 |
2.3.2. 암모늄 파라텅스테네이트(암모늄 파라볼프람산염), 텅스텐산 및 금속 텅스텐(600−650 °C에서 소성하여 산화텅스텐으로 전환한 것)의 시료를 200−250 см, 용량의 비커에 넣고 질량분율 10%인 수산화칼륨 용액 20 см
를 넣어 전열판에서 시료가 완전히 용해될 때까지 가열한다.
금속 텅스텐을 분석할 때에는 시료량(표 1 참조)을 불산과 질산(1:1) 혼합물에 용해시켜도 된다. 얻어진 용액은 밀폐된 가열판이나 모래욕에서 완전히 건조시킨 다음 증류수 10 см를 가하고 다시 건조시킨다. 그 다음 질량분율 10%인 수산화칼륨 용액 20 см
를 넣고 침전물이 완전히 용해될 때까지 가열한다. 실온으로 냉각한 후 용액을 증류수로 100 см
까지 희석하고 질산칼슘(질산칼슘) 질량분율 12% 용액 3 см
를 넣어 45분 동안 방치한다. 그 다음 질산칼슘 용액 1 см
를 추가하고 15분 동안 더 방치한다. 이후 용액을 이중 필터 "블루 리본"을 통해 여과하고 수산화칼륨 질량분율 3% 용액으로 8–10회 세척한다. 필터에 남은 침전물은 뜨거운 희석 질산(1:1) 10 см
로 용해한다. 용액을 정량적으로 100 см
용량의 눈금 플라스크로 옮기고 증류수로 약 80 см
까지 희석한 후 암모늄 몰리브데이트(암모늄 몰리브덴산염) 질량분율 10% 용액 10 см
를 넣고 용액을 10분 동안 방치한다. 그런 다음 피펫으로 크실레놀 오렌지(질량분율 0,1%) 용액 5 см
를 첨가하고 눈금까지 물로 채운 뒤 혼합한다. 용액을 45분 동안 방치하여 안정한 착물 복합체를 형성하게 한다. 지정된 시간이 경과한 후 착색된 용액의 광학 밀도(흡광도)를 파장 540 nm의 녹색 필터를 장착한 광전 컬러리미터(광전색도계)를 사용하여 흡광층 두께 50 mm인 큐벳에서 측정한다. 광학 밀도 측정시 비교용 용액으로는 대조 실험용 용액을 사용한다. 동시에 시약 중 인량을 확인하기 위하여 세 번의 대조 실험을 실시한다. 광학 밀도의 평균값을 갖는 용액을 비교용 용액으로 사용한다.
인 함량은 보정 그래프에 의해 구한다.
2.3.3. 보정 그래프를 작성하기 위하여 100 см용량의 눈금 플라스크에 이암모늄 인산염(이중 치환된 암모늄 인산) 표준용액(용액 B)을 0,5에서 5 см
(간격 0,5 см
) 첨가하고 질산(1:1) 10 см
를 넣은 뒤 증류수로 약 80 см
까지 희석한다.
)을 퍼센트로 계산한다:
여기서 
에서 세 번의 병행 측정 결과들 간의 절대 허용편차는 표 2에 제시된 값을 초과해서는 안 된다.
표 2
- 인의 질량분율, % : 절대 허용편차, %
- 0,0002 ~ 0,001 포함 : 0,00008
- св. 0,001 — 0,003 : 0,0004
- » 0,003 — 0,01 : 0,0008
3. 아스코르브산 및 칼륨 안티모닐타르트레이트를 이용한 방법 (인의 질량분율이 0,0005 ~ 0,015%인 경우)
3.1 방법의 본질
이 방법은 인-몰리브덴 헤테로폴리산을 형성시키고, 베릴륨의 수산화물상에서 인을 분리한 후 칼륨 안티모닐타르트레이트 존재 하에서 아스코르브산으로 환원시켜 측정하는 데 기초한다.
3.2 측정기기, 보조기구, 시약 및 재료
- 범용 이오노미터형 ЭВ-74.
- ГОСТ 4204에 따른 황산, 1:4로 희석한 것.
- ГОСТ 3118에 따른 염산, 1:1로 희석한 것.
- 트릴론 B(컴플렉손, 에틸렌디아민테트라아세트산의 이나트륨 이중염) ГОСТ 10652, 농도 100 g/dm³; 가열하여 준비한다.
- 베릴륨 황산염: 1 dm³ 용액에 1 g의 베릴륨이 포함되도록 준비. 염 19.65 g을 1 dm³ 물에 용해한다.
- 암모니아수 ГОСТ 3760.
- 세척액: 물 500 cm³에 트릴론 B용액(100 g/dm³) 30 cm³, 암모니아 15 cm³를 가하고 600 cm³가 되도록 물로 희석한다.
- 브로마화 암모늄 ГОСТ 19275.
- 염소산(밀도 1,32), 1:1로 희석한 것.
- 몰리브덴산 암모늄 ГОСТ 3765, 재결정된 것(항목 2.2 참조).
- 반응 혼합물: 몰리브덴산 암모늄 1.74 g을 100 cm³ 물에 용해하고 황산 21 cm³를 더한 후 냉각하여 250 cm³가 되도록 물로 희석한다.
- 아스코르브산 용액, 농도 20 g/dm³.
- 칼륨 안티모닐타르트레이트(안티모닐타르트레이트 칼륨) 용액, 농도 3 g/dm³.
- 콩고 지시지(지시지 페이퍼).
- 그 외에 항목 2.2에 제시된 측정기기, 보조기구, 시약 및 재료.
3.3 시료의 전처리
시료의 인 질량분율에 따라 표 3에 따라 시료 취량을 취한다.
표 3
- 인의 질량분율, % : 취량, g
- 0,0005 ~ 0,004 포함 : 0,4
- » 0,0007 ~ 0,005 : 0,3
- » 0,001 ~ 0,007 : 0,2
- » 0,002 ~ 0,015 : 0,1
3.3.1 금속 텅스텐은 백금 숟가락에서 가열하여 5 cm³의 불산과 1 cm³의 질산 혼합액으로 용해한다. 용액을 완전히 증발시킨 후 5 cm³ 물을 가하고 다시 완전히 증발시킨다. 에드카리 칼륨(가성칼리) 용액 10 cm³을 가하고 가열하여 용해한 다음 내용물을 비커로 옮긴다.
3.3.2 파라볼프람산 암모늄(parawolframate ammonium), 텅스텐산은 600−650 °C에서 소성해서 텅스텐 산화물로 전환한다.
3.3.3 텅스텐 산화물의 취량은 가열하여 10 cm³의 가성칼륨 용액에 용해한다.
3.4 분석 수행
얻은 알칼리성 용액은 콩고 지시지로 중화하여 pH 5로 맞추고(황산 1:4 사용) 트릴론 B 용액 75 cm³, 베릴륨 황산염 용액 8 cm³를 가한 후 2−3분 끓인다. 그 뜨거운 용액(부피 100−120 cm³)에 암모니아를 가하여 pH 9.5−10으로 하고 다시 2−3분 끓인다. 용액을 흐르는 물로 냉각한 뒤 중간 여과지에 침전물을 여과한다.
여과지의 침전물은 세척액으로 8−10회 세척한다.
여과지 위의 침전물을 30 cm³의 염산(1:1)에 용해한다.
여과액은 용량 50 cm³ 비커에 모아 3 cm³의 염소산(1:1)을 더하고 염소산의 다량의 증기가 발생할 때까지 증발시킨다. 염은 가열하여 25 cm³ 물에 용해한다. 용액을 50 cm³ 용량 플라스크로 옮기고(용액에 침전물이 있으면 여과) 반응 혼합물 2.5 cm³, 아스코르브산 용액 5 cm³, 칼륨 안티모닐타르트레이트 용액 0.5 cm³을 가한다. 각 시약을 가한 후에는 용액을 혼합한다.
______________
* 시료 중 비소(мышьяк) 함량이 인 함량의 2배를 초과하는 경우, 베릴륨 수산화물을 염산성에서 용해한 뒤 암모늄 브로마이드 0.1 g을 가하고 건조될 때까지 증발시킨다. 다시 염산(밀도 1.19 g/cm³) 10 cm³와 암모늄 브로마이드 0.1 g을 가하고 건조될 때까지 증발시킨다.
용액의 광학밀도는 10분 후 분광광도계(파장 825 nm) 또는 적색 광필터(파장 750 nm)를 장착한 광전색도계로 흡광층 두께 50 mm의 큐벳에서 측정한다.
비교용 용액으로는 시약 중 인 함량에 대한 세 번의 병행 결과의 평균 광학밀도를 가지는 대조실험 용액을 사용한다.
3.5 검량곡선 작성
50 cm³ 용량의 비커에 표준 인 용액 B를 1에서 10 cm³까지 취하고 염소산(1:1) 3 cm³를 가한다. 용액을 염소산의 다량의 증기가 날 때까지 증발시킨다. 냉각된 용액에 25 cm³*를 가하고 50 cm³ 용량 플라스크로 옮긴다. 반응 혼합물 2.5 cm³, 아스코르브산 용액 5 cm³, 칼륨 안티모닐타르트레이트 용액 0.5 cm³를 가하고 이후 항목 3.4(분석 수행)에 기재된 대로 진행한다.
_______________
* 원문에 따름. — 데이터베이스 제작자의 주.
3.6 결과 처리
3.6.1 인의 질량분율 (
)을 퍼센트로 계산한다:
여기서 
에서 병행 측정 결과들 간의 편차는 표 4에 제시된 값을 초과해서는 안 된다.
표 4
- 인의 질량분율, % : 절대 허용편차, %
- 0,0005 ~ 0,001 포함 : 0,0002
- св. 0,001 — 0,002 : 0,0004
- » 0,002 — 0,005 : 0,0005
- » 0,005 — 0,015 : 0,001
