ГОСТ 15027.1-77

ГОСТ 15027.1−77 무주석(무주석성) 청동. 구리의 정량법 (수정 N°1, 2 포함)

ГОСТ 15027.1−77

그룹 В59

국가간 표준

무주석 청동

구리의 정량법

Non-tin bronze.
Method for the determination of copper

ОКСТУ 1709

시행일 1979−01−01

정보

1. 제정·제출: 소비에트 연방 비철금속공업부(Министерством цветной металлургии СССР)

2. 채택·시행: 소비에트 연방 각료평의회 표준국 결정 1977.06.28 N 1614

3. 대체: ГОСТ 15027.1−69

4. 본 표준은 СТ СЭВ 1527−79와 완전하게 일치함

5. 참조되는 규범·기술 문서

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

7. 수정 N°1, 2(1983년 2월, 1988년 3월 승인, ИУС 6−83, 6−88)가 반영된 판.


본 표준은 ГОСТ 18175, ГОСТ 614, ГОСТ 493에 따라 무주석 청동에서 구리를 측정하는 중량(전해)법을 규정한다.

방법의 원리는 전해(전기분해)로서 전류 1.5−2 A로 구리를 전극(음극)에 침전시켜 그 침전물을 건조·중량하고, 전해액에 남아 있는 구리를 아세틸렌‑공기 불꽃 원자흡광(파장 324.7 nm)법 또는 쿠프리존(구리시약)을 이용한 분광광도법으로 결정하는 데 있다.

(수정된 문장, 수정 N°1,2).

1. 일반 요구사항

1.1. 분석 방법의 일반 요구사항은 ГОСТ 25086에 따르며 다음을 보충한다: 분석 결과는 3회(또는 2회) 병행 측정의 산술평균을 결과로 한다.

(수정된 문장, 수정 N°1,2).

2. 기기, 시약 및 용액

ГОСТ 6563에 따른 망상(메쉬) 백금 전극을 갖춘 전해장치.

구리 전용 방사원(램프)을 갖춘 원자흡광 분광광도계(AA).

광전 콜로리미터 또는 분광광도계(스펙트로포토미터).

질산(ГОСТ 4461) 및 이를 1:1, 1:2로 희석한 용액.

플루오르화수소산(불산), ГОСТ 10484.

황산(ГОСТ 4204) 및 이를 1:1, 1:4, 1:50, 1:99로 희석한 용액.

히드라진 황산염(ГОСТ 5841), 농도 10 g/dm³ 용액.

정제 에틸 알코올(에탄올)(ГОСТ 18300).

황산암모늄(ГОСТ 3769).

브롬화수소산(ГОСТ 2062).

붕산(ГОСТ 18704).

용해용 혼합액 I: 다음과 같이 제조한다: 질산(1:1로 희석) 용액 600 см³에 플루오르화수소산 40 см³, 붕산 15 g을 넣고 혼합한 다음 증류수로 1000 см³까지 정용한다. 용액은 폴리에틸렌 용기에 보관한다.

구연산(ГОСТ 10484).

설파민산(황산설파민, ГОСТ 4478), 100 g/dm³ 용액.

브롬(ГОСТ 4109).

용해용 혼합액 II: 브롬화수소산 9부와 브롬 1부를 혼합하여 제조한다.

암모니아수(ГОСТ 3760) 및 이를 1:4로 희석한 용액.

요소(карбамид, ГОСТ 6691), 10 g/dm³ 용액.

시트르산암모늄 용액(시약): 다음과 같이 제조한다: 구연산 150 g을 물 400 см³에 용해시키고, 교반하면서 농축 암모니아 용액 100 см³를 가해 냉각한 후 추가로 암모니아 100 см³를 더 가해 냉각하고 증류수로 부피를 1000 см³까지 맞춘다.

비스‑시클로헥사논‑옥살릴‑디히드라존(쿠프리존) 용액: 다음과 같이 제조한다: 쿠프리존 2.5 g을 60−70 °C에서 물 900 см³에 용해시킨다.

냉각 후 용액을 암색 유리 용기에 여과하고 증류수로 1000 см³까지 정용한다. 용액은 10일간 사용 가능하다.

구리(ГОСТ 859) — 구리 함량 99.9% 이상인 표준 금속.

표준 구리 용액들.

용액 A: 다음과 같이 제조한다: 구리 0.5 g을 질산(1:1 희석) 10 см³에 용해시키고, 질소산화물(산화질소)을 끓여 제거한 다음 500 см³용 눈금 플라스크로 옮겨 물로 정용하고 혼합한다.

용액 A 1 см³는 구리 0.001 g을 함유한다.

용액 B: 다음과 같이 제조한다: 용액 A 10 см³를 100 см³ 용량의 눈금 플라스크에 넣고 물로 정용하여 혼합한다.

용액 B 1 см³는 구리 0.0001 g을 함유한다.

(수정된 문장, 수정 N°1).

3. 분석 수행

3.1. 주석, 납, 규소가 함유되지 않은 합금에 대하여

시료 0.5−1 g을 취해 250−300 см³ 용량의 비커에 넣고 질산(1:1 희석) 15 см³를 가한다. 시계유리로 덮어 가열하지 않고 용해시킨 다음 가열하여 완전히 용해시킨다. 용해와 질소산화물 제거(끓임) 후 유리와 비커 벽을 물로 씻어내고 증류수로 100−150 см³까지 희석한 다음 황산(1:4 희석) 7 см³를 가하고 전기분해로 구리를 침전시킨다.

전해는 교반하면서 전류 1.5−2 A, 전압 약 2.5 V로 수행한다.

철 또는 망간의 질량분율이 1%를 초과하는 합금의 경우 전해 중에 약간씩 히드라진 황산염 용액 1.0−1.5 см³을 소량씩 가해준다.

용액이 탈색된 후 비커 벽과 노출된 전극 부분을 물로 씻어내고 약 20 см³의 물을 추가한 다음 10−15분 더 전해를 계속한다. 음극에 침전된 구리가 없으면 전해를 종료한 것으로 본다. 그렇지 않으면 전해를 추가로 30분 실시하고 구리의 완전 침전 여부를 다시 확인한다.

전해 종료 시 전류를 끊지 않은 상태에서 세척수로 전극을 세척한다. 그런 다음 전류를 끄고, 증류수 3개의 비커에 차례로 담가 음극을 세척한 후 에틸 알코올이 든 비커에 담근다. 음극을 (100±5) °C에서 일정질량에 이를 때까지 건조하고 냉각하여 중량을 측정한다.

(수정된 문단, 수정 N°2).

3.2. 규소를 포함한 합금에 대하여

시료 1 g을 백금(플래티넘) 도가니에 넣고 질산(1:1 희석) 10 см³와 플루오르화수소산 2−3 см³를 가한 후 플루오르화수소 또는 백금(또는 불소수지) 덮개로 덮는다. 용해 후 소량으로 감압 건조하여(습성 염을 얻을 때까지) 부피를 줄인다.

그런 다음 황산(1:1 희석) 5 см³를 가하고 용액을 가열하여 흰색 황산 연기가 나올 때까지 증발시킨다. 도가니를 식히고 생성된 염을 30−40 см³의 찬 물에 용해시켜 용액을 가열한 다음 250−300 см³ 용량 비커로 옮겨 물로 100−150 см³까지 희석하고 질산(1:1 희석) 8 см³를 가한 후 3.1항에 규정된 바와 같이 전해로 구리를 침전시킨다.

.

3.3. 주석을 포함한 합금에 대하여

시료 1 g을 플루오르수지(테플론) 비커(250 см³)에 넣고 플루오르화수소산 6−8 방울(0.4−0.5 см³), 질산(1:1 희석) 15 см³를 가한다. 플루오르수지 또는 백금으로 된 뚜껑(판)으로 덮고 가열하지 않고 용해한 다음 가열한다. 뚜껑과 비커 벽을 물로 씻고 가열하여 끓인 다음 물로 150 см³까지 희석하고 3.1항에 따라 전해를 실시한다.

3.4. 납 함량이 0.8%에서 2%인 합금에 대하여

시료 1 g을 250−300 см³ 용량 비커에 넣고 질산(1:1 희석) 15 см³를 가하고 시계유리로 덮어 가열하여 용해한다. 용해 및 질소산화물 제거 후 유리와 벽을 물로 씻어 증류수로 100−150 см³까지 희석한 다음 망상형 원통형 전극을 사용하여 전해를 시작한다. 전해 시작 후 15−20분 경과 시 황산(1:4 희석) 7 см³를 가하고 3.1항에 따라 전해를 계속한다.

3.5. 납 함량이 20% 초과인 합금에 대하여

시료 1 g을 250−300 см³ 용량 비커에 넣고 질산(1:2 희석) 15 см³를 가하고 시계유리로 덮어 가열하여 용해한다. 용해 후 유리와 벽을 50 см³의 물로 씻고 가늘게 5−6 см³의 황산(1:4 희석)을 떨어뜨리며(유리막대로 계속 교반) 황산암모늄 2 g을 첨가하고 3−4시간 동안 정지시킨다. 침전된 황산납을 조밀한 여과지로 여과한 다음 5−6회 황산(1:50 희석)으로 씻는다.

여과액에서 3.1항에 따라 전해로 구리를 침전시킨다.

3.6. 안티몬(안티모니, Sb) 함량이 0.05%까지인 합금에 대하여

시료 1 g을 300 см³ 용량 비커에 넣고 용해용 혼합액 I 25 см³를 가하고 조심스럽게 가열하여 용해한다. 90 °C에서 1시간 유지한 뒤 상온으로 냉각하고 증류수 50 см³를 가한 다음 암모니아를 넣어 침전이 생기면 질산(1:1 희석)으로 침전을 용해시킨다. 이어서 추가로 질산(1:1 희석) 20 см³를 더하고 설파민산(100 g/dm³ 용액) 10 см³를 가하며 물로 150 см³까지 희석한 후 3.1항에 따라 전해를 실시한다.

3.7. 안티몬 함량이 0.05% 초과인 합금에 대하여

시료 1 g을 250−300 см³ 용량 비커에 넣고 용해용 혼합액 II 15 см³를 가하고 조심스럽게 가열하여 용해한다. 용해 후 용액을 건조할 때까지 증발시킨다. 그런 다음 같은 처리를 2회 더 반복하여 각각 15 см³의 혼합액 II를 넣고 매번 건조시킨다. 건조 잔류물에 질산 10 см³를 넣고 시럽상(걸쭉한 상태)이 될 때까지 증발시킨다. 이어서 황산(1:1 희석) 10 см³를 가하고 황산 연기가 발생할 때까지 증발시킨다.

잔류물을 식히고 비커 벽을 물로 씻어 다시 황산 연기가 날 때까지 증발시킨다. 식힌 잔류물에 물 50 см³를 가하고 가열하여 염을 용해한 뒤 냉각한다. 침전이 생기면 조밀한 여과지로 여과하고 황산(1:99 희석)으로 3−4회 씻는다. 침전은 버린다. 여과액에 끓인 질산(1:1 희석) 10 см³, 설파민산 용액 10 см³, 물을 100−150 см³까지 가하고 3항에 따라 전해를 실시한다.

.

3.8. 전해액 중 잔류 구리의 결정

구리가 분리된 전해액을 40 см³로 증발시키고 50 см³ 용량의 눈금 플라스크로 옮겨 물로 정용하고 혼합한다.

3.8.1. 원자흡광 분광법에 의한 구리 결정

3.8.1.1. 아세틸렌‑공기 불꽃에서 파장 324.7 nm로 구리의 원자 흡광을 측정하되, 동시에 검량곡선 작성용 용액들을 측정한다.

3.8.2. 검량곡선 작성

100 см³ 용량의 눈금 플라스크 7개 중 6개에 표준 용액 B의 0.5; 1.0; 2.0; 3.0; 4.0; 5.0 см³를 각각 취한다. 모든 플라스크에 질산(1:1 희석) 5 см³와 황산(1:1 희석) 5 см³를 더하고 물로 정용한 뒤 3.8.1.1항에 따라 구리의 원자 흡광도를 측정한다. 얻은 자료로 검량곡선을 작성한다.

3.8.3. 쿠프리존을 이용한 분광광도법에 의한 구리 결정

3.8.3.1. 전해액의 아리콸트(시료 일부) 50 см³를 100 см³ 용량 눈금 플라스크에 넣고 시트르산암모늄 용액 10 см³를 더한 다음 암모니아(1:4 희석)로 약한 알칼리 반응이 되게 조절한다. 이어서 암모니아(1:4 희석) 용액 2 см³와 쿠프리존 용액 10 см³를 가하고 즉시 물로 정용하여 혼합한다. 얻어진 용액의 pH는 8.5−9.0이어야 한다. 5분 후(그러나 30분 이내)에 광전 콜로리미터에서 오렌지 필터를 사용한 큐벳(길이 3 cm)이나 분광광도계에서 파장 600 nm의 큐벳(길이 1 cm)으로 광학밀도를 측정한다. 비교용액은 대조실험용 용액이다.

3.8.4. 검량곡선 작성

100 см³ 용량의 눈금 플라스크 7개 중 6개에 표준 용액 B의 0.5; 0.75; 1.0; 1.5; 2.0; 2.5 см³를 각각 취한다. 모든 플라스크에 질산(1:1 희석) 5 см³와 시트르산암모늄 용액 10 см³를 가하고 3.8.3.1항에 따라 분석을 진행한다.

얻은 자료로 검량곡선을 작성한다. 비교용액은 구리를 포함하지 않는 용액이다.

3.6−3.8.4. (추가 도입, 수정 N°1).

4. 결과의 처리

4.1. 전해액에 남아 있는 구리를 원자흡광 분광법으로 결정한 경우 구리의 질량분율( w )(%)은 다음 식으로 계산한다

,

여기서 — 전해액 용액 부피, см³;

— 음극(카소드)의 질량, g;

— 구리가 침전된 후의 음극 질량, g;

— 검량곡선으로부터 구한 농도, g/см³;

— 시료(시료 탕약)의 질량, g.

.

4.2. 전해액에 남아 있는 구리를 쿠프리존에 의한 분광광도법으로 결정한 경우 구리의 질량분율( w )(%)은 다음 식으로 계산한다

,

여기서 — 전해액 용액 부피, см³;

— 아리콸트(시료 일부) 부피, см³;

— 음극의 질량, g;

— 구리가 침전된 후의 음극 질량, g;

— 검량곡선으로부터 구한 구리 질량, g;

— 시료 질량, g.

4.3. 병행 측정 결과의 절대차(일치도 지표 R)는 표에 제시된 허용값을 초과해서는 안 된다.

(수정된 문장, 수정 N°2).

4.4. 서로 다른 두 실험실에서 얻은 분석 결과 또는 동일 실험실에서 서로 다른 조건으로 얻은 두 결과의 절대차(재현성 지표)는 표에 제시된 값을 초과해서는 안 된다.

4.5. 분석 결과의 정확도 관리

분석 결과의 정확도 관리는 정해진 절차로 인증된 무주석 청동의 국가표준시료(참조물질)를 사용하여 ГОСТ 25086에 따라 수행한다.

4.4, 4.5. (추가 도입, 수정 N°2).