ГОСТ 15027.4-77
ГОСТ 15027.4−77 무주석 청동. 망간 분석 방법 (수정 N 1, 2 포함)
ГОСТ 15027.4−77
그룹 В59
국가간 표준
무주석 청동
망간 측정법
ОКСТУ 1709
시행일 1979−01−01
정보 사항
1. 작성 및 제출: 소비에트 연방 비철금속공업부
2. 승인 및 시행: 소비에트 각료평의회 국가표준위원회 결의
3. 대체 대상:
4. 본 표준은
5. 참조 규범·기술 문서
| 참조된 규범·기술 문서의 표기 |
해당 절·항·소항 번호 |
| ГОСТ 8.315−97 |
3.4.4.1 |
| ГОСТ 84−76 |
2.2 |
| ГОСТ 493−79 |
서문 |
| ГОСТ 614−97 |
서문 |
| ГОСТ 859−2001 |
3.2 |
| ГОСТ 1277−75 |
2.2 |
| ГОСТ 3118−77 |
2.2, 4.2, 5.2 |
| ГОСТ 4197−74 |
3.2 |
| ГОСТ 4204−77 |
2.2, 3.2, 4.2, 5.2 |
| ГОСТ 4208−72 |
2.2 |
| ГОСТ 4217−77 |
2.2 |
| ГОСТ 4461−77 |
2.2, 3.2, 4.2, 5.2 |
| ГОСТ 6008−90 |
2.2, 3.2, 4.2, 5.2 |
| ГОСТ 6552−80 |
2.2, 3.2 |
| ГОСТ 9656−75 |
3.2 |
| ГОСТ 10484−78 |
2.2, 3.2, 4.2, 5.2 |
| ГОСТ 10873−73 |
2.2, 4.2 |
| ГОСТ 18175−78 |
서문 |
| ГОСТ 20478−78 |
2.2 |
| ГОСТ 20490−75 |
2.2 |
| ГОСТ 25086−87 |
1.1, 2.4.4, 3.4.4, 4.4.4, 5.4.4 |
6. 유효기간 제한은 국가간 표준화·계량·인증위원회의 회의록 № 3−93에 따라 해제됨(ИУС 5−6-93)
7. 본 판은 변경사항 N 1, N 2를 포함(1983년 2월, 1988년 3월 승인) (ИУС 6−83, 6−88)
본 표준은 티트리메트릭(적정)법에 의한 망간의 정량(망간 질량분율 0.5%〜6%), 분광광도법에 의한 망간의 정량(망간 질량분율 0.01%〜3.5%), 전위측정법에 의한 망간의 정량(망간 질량분율 8%〜16%) 및 원자흡광법에 의한 망간의 정량(망간 질량분율 0.01%〜6%)을
(개정판, 개정 N 2).
1. 일반 요구사항
1.1. 분석 방법에 대한 일반 요구사항 —
(개정판, 개정 N 2).
2. 적정(티트리메트릭) 과퍼설페이트법에 의한 망간 정량
2.1. 방법의 원리
이 방법은 산성 환경에서 암모늄 퍼설페이트(과황산암모늄)에 의해 이가(II) 망간을 7가(Mn(VII)) 망간으로 산화시키고, 질산은(AgNO3) 촉매 존재 하에 생성된 Mn(VII)을 아황산나트륨(Na2SO3) 용액으로 적정하여 용액이 탈색될 때까지 적정하거나, 모어염(모어의 염, ammonium iron(II) sulfate)을 사용하여 전위측정으로 적정 종점을 결정하거나 페닐안트라닐산을 지시약으로 사용해 육안으로 종점을 판정하는 것에 기초한다.
2.2. 장비, 시약 및 용액
포텐시오미터(전위계) LPM-60M형.
플래티넘 전극 ETPЛ-01M형.
Ag/AgNO3 전극(염화은 전극 EVL-1M형으로, 사용하지 않은 것을 포화 KNO3(질산칼륨) 용액으로 채워 제조).
질산칼륨(KNO3) —
과망간산칼륨(KMnO4) — .
불화수소산(HF) —
황산(H2SO4) —
질산(HNO3) —
정인산(ortho-phosphoric acid) —
암모늄 퍼설페이트(과황산암모늄) — 용액.
질산은(AgNO3) — 용액.
탄산나트륨(결정) — 용액.
2.4. 결과 처리
2.4.1. 망간의 질량분율 ()을 백분율로는 다음 식으로 계산한다
여기서 — 적정에 사용된 나트륨 티오황산염(또는 모어염) 용액의 부피, см
;
— 망간에 대한 나트륨 티오황산염(또는 모어염) 용액의 역가, g/см
;
— 시료 소요량의 질량, g.
2.4.2. 병행 측정 결과의 절대차( — 일치성 지표)는 표 2에 제시된 허용값을 초과해서는 안 된다.
표 2
| 망간 질량분율, % |
|
|
| 0.01 ~ 0.03 |
0.003 | 0.007 |
| > 0.03 ~ 0.10 |
0.006 | 0.01 |
| > 0.10 ~ 0.25 |
0.01 | 0.02 |
| > 0.25 ~ 0.50 |
0.02 | 0.05 |
| > 0.50 ~ 1.2 |
0.04 | 0.1 |
| 1.2 ~ 2.5 |
0.06 | 0.1 |
| > 2.5 ~ 6.0 |
0.1 | 0.2 |
| > 8.0 ~ 12.0 |
0.2 | 0.5 |
| > 12.0 ~ 16.0 |
0.3 | 0.7 |
(수정본, Изм. N 2).
2.4.3. 서로 다른 두 실험실에서 얻은 분석 결과의 절대차 또는 같은 실험실에서 다른 조건 하에 얻은 두 분석 결과( — 재현성 지표)는 표 2에 기재된 값을 초과해서는 안 된다.
2.4.4. 분석 결과의 정확도 관리
분석 결과의 정확도 관리는 소정의 절차에 따라 증명된 무연청동 국가표준시료를 사용하거나
2.4.3,
3. 망간 정량을 위한 과요오드산(기간산) 광도법
3.1. 방법의 원리
이 방법은 산성 매질에서 이가(II) 망간을 과요오드산칼륨으로 산화시켜 생성된 과망간산 이온의 보라색을 측정하는 데 기초한다.
3.2. 기기, 시약 및 용액
광전색도계 또는 분광광도계.
아황산성 질산(ГОСТ 4461)에 따라 1:1로 희석한 질산.
아황산성 황산(ГОСТ 4204)에 따라 1:1로 희석한 황산.
불화수소산(ГОСТ 10484).
정인산(ОРТОФОСФОРНАЯ)산(ГОСТ 6552).
붕산(ГОСТ 9656), 포화용액; 다음과 같이 제조: 붕산 60 g을 뜨거운 물 1 дм에 용해시키고 용해 후 실온까지 냉각한다.
증류수는 환원성 물질을 함유하지 않아야 하며 다음과 같이 준비한다: 1 дм
요오드산칼륨(과요오드산칼륨).
아질산나트륨는
구리 등급 M1, M0 또는 M00는
망간 등급 Мр00는
표준 망간 용액; 다음과 같이 준비한다: 0.1 g의 망간을 질산(희석비 1:1) 10 см
1 см 용액에는 0.0001 g의 망간이 들어 있다.
3.3. 분석 수행
3.3.1. 주석의 질량분율이 0.05%를 초과하고 규소의 질량분율이 0.01%를 초과하는 청동의 경우
시료 0.5 g을 250 см 용량의 비커에 넣고 혼합산 15 см
, 물 15 см
, 농축 질산 15 см
및 정인산 5 см
를 넣는다. 처음에는 가열하지 않고 용해시키고, 그다음 80−90 °C까지 가열하여 완전히 용해시키고 질소 산화물을 제거한다. 망간의 질량분율이 0.01%에서 0.2% 사이인 경우 분석에는 전체 용액을 사용하며, 망간 질량분율이 0.2%를 초과할 때에는 용액을 100 см
용량의 눈금 플라스크로 옮겨 눈금까지 물을 채운다. 용액의 분취 부분(표 2a 참조)을 100 см
용량의 비커에 넣고 표 2a에 기재된 양의 질산 및 정인산을 첨가한 후 질소 산화물을 끓여 제거한다. 용액을 50 см
로 맞추고 요오드산칼륨 0.3 g을 넣고 가열하여 끓인 후 5분간 가열한다. 그다음 용액을 80−90 °C의 수욕에서 15−20분 더 가열한 후 냉각시키고 100 см
용량의 정밀 플라스크로 옮기고 눈금까지 물을 채워 혼합한다. 광학 밀도는 초록색 필터를 사용한 광전색도계에서 파장 540 nm 또는 분광광도계에서 파장 528 nm, 길이 1 cm의 큐벳을 사용하여 측정한다.
표 2a
| 망간의 질량분율, % | 분취 용액의 부피, см |
첨가할 산의 부피, см | |
| 질산 |
정인산 | ||
| От 0,01 до 0,2 |
전부 | - | - |
| 초과 0,2 — 2,0 |
10 | 13 | 4,5 |
| 초과 2,0 — 3,0 |
5 | 15 | 5 |
비교용 용액으로는 동일 시료 용액의 일부를 사용하며, 그 용액에서 칠가(7가) 망간을 아질산나트륨 용액을 방울씩 첨가하여 탈색될 때까지 환원시켜 이가(2가) 망간으로 만든 것을 사용한다.
3.3.2. 주석 질량분율이 0,05% 미만이고 규소가 0,01% 미만인 청동의 경우
시료 0,5 g을 용량 250 см 비커에 넣고 30 см
물, 15 см
농질산 및 5 см
정인산을 첨가한다. 다음에는 항 3.3.1에 따라 진행한다.
3.3.3. 검량선 작성
3.3.3.1. 주석 질량분율이 0,05% 초과이고 규소가 0,01% 초과인 청동용 검량선 작성.
용량 250 см 비커 아홉 개에 각각 0,5 g의 구리를 넣고, 각각 15 см
의 산 혼합물, 15 см
의 물, 15 см
의 농질산, 5 см
의 정인산을 각각 첨가하여 가열하지 않고 용해시킨 다음 가열하여 질소 산화물을 끓여 제거한다. 그중 8개 비커에는 표준 망간 용액을 각각 0,5; 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10,0 및 12,0 см
씩 넣고 요오드산칼륨 0,3 g을 첨가한 뒤 분석을 항 3.3.1에 따라 수행한다. 얻어진 흡광도 데이터를 이용해 검량선을 작성한다.
3.3.3.2. 주석 질량분율이 0,05% 미만이고 규소가 0,01% 미만인 청동용 검량선 작성.
용량 250 см 비커 아홉 개에 각각 0,5 g의 구리를 넣고, 각각 30 см
의 물, 15 см
의 농질산, 5 см
의 정인산을 첨가한 다음 항 3.3.3.1에 따라 진행한다.
3.3−3.3.3.2. (개정된 판, 개정 N 1).
3.4. 결과 처리
3.4.1. 망간의 질량분율 ()을 퍼센트로 계산한다.
,
여기서 — 검량선에서 구한 망간의 질량, g;
— 시료 채취량의 질량, g.
3.4.2. 병렬 분석 결과들의 절대 차이( — 일치성 지표)는 표 2에 제시된 허용값을 초과해서는 안 된다.
(개정 판, 개정 N 2).
3.4.3. 서로 다른 두 개의 실험실에서 얻은 분석 결과 또는 동일 실험실에서 서로 다른 조건으로 얻은 두 분석 결과 간의 절대적 차이(— 재현성 지표)는 표 2에 제시된 값을 초과해서는 안 된다.
3.4.4. 분석 결과의 정확도 관리
분석 결과의 정확도 관리는 소정의 절차에 따라 인증된 무납동 청동의 국가 표준물질과 대조하여 수행하며, 적정법과 원자흡광법 또는 첨가법에 의해 얻은 분석 결과를
3.4.3,
4. 전위차적(포텐시오메트릭) 방법에 의한 망간의 정량
4.1. 방법의 본질
본 방법은 불화 이온 존재하에서 산성 매질에서의 망간(II)의 전위차적 적정을 과망간산칼륨 용액으로 수행하는 데 기반한다.
4.2. 기구, 시약 및 용액
백금 전극 및 칼로멜 전극을 갖춘 전위계(포텐시오미터).
질산(ГОСТ 4461) 및 1:1로 희석한 질산.
염산(ГОСТ 3118).
황산(ГОСТ 4204), 1:1 및 1:9로 희석한 것.
플루오르화수소산(ГОСТ 10484).
산 혼합물: 다음과 같이 준비한다. 질산의 부피를 염산 3부와 혼합한다.
황산암모늄(ГОСТ 10873), 100 г/дм³ 용액.
불화나트륨.
망간(ГОСТ 6008), 망간의 질량분율이 적어도 99.9%인 것.
표준 망간 용액: 다음과 같이 준비한다. 망간 1 g을 1:1로 희석한 질산 10 см³에 용해시키고 질소 산화물을 제거할 때까지 끓인다.
용액을 식힌 다음 용적 플라스크(용량 1000 см³)에 옮기고 눈금까지 증류수로 채운 후 혼합한다.
1 см³ 용액은 0.001 g의 망간을 함유한다.
과망간산칼륨(ГОСТ 20490), 0.02 моль/дм³ 용액은 픽사날(fixanal)로부터 제조하거나 3.27 g의 과망간산칼륨을 1000 см³의 물에 용해하여 제조한다; 용액을 10~15일 동안 방치한 후 암면(석면) 필터로 여과하여 암색 유리병에 보관한다.
과망간산칼륨 용액의 역가(정도) 설정.
표준 망간 용액 50 см³를 용량 250 см³ 비커에 넣고 희석된(1:1) 황산 10 см³를 첨가한 후 용액을 짙은 흰색 황산 증기가 발생할 때까지 졸여서 농축한다. 용액을 식히고 비커의 벽을 물로 씻어 다시 졸여 짙은 흰색 황산 증기가 발생하도록 한다. 잔류물을 1:9로 희석한 황산 10 см³에 용해시키고 황산암모늄 용액 10 см³을 첨가한 다음 약 100 см³가 되도록 물로 희석한다. 식힌 용액에 불화나트륨 5–7 g을 첨가하고 전위 급상승이 나타날 때까지 과망간산칼륨 용액으로 전위차적 적정을 행한다. 과망간산칼륨 용액의 역가(г 망간/1 см³)는 다음 식에 의해 계산한다.
,
где — титра시에 취한 망간의 질량, g;
— 적정에 소요된 과망간산칼륨 용액의 부피, см
.
4.3. 분석의 실시
4.3.1. 규소 질량분율이 0.1%까지인 청동의 경우
시료 0.5 g을 비이커(용량 250 см)에 넣고 가열하면서 산 혼합물 10–20 см
로 용해시킨다. 용해 후 1:1로 희석한 황산 10 см
를 넣고 황산의 흰 연기가 올라올 때까지 증발시킨다.
용액을 식힌 후 비이커 벽을 물로 씻어 다시 황산의 흰 연기가 올라올 때까지 증발시킨다. 침전물을 1:9로 희석한 황산 10 см에 녹이고 황산암모늄 용액 10 см
를 넣어 물로 약 100 см
까지 채운다. 식힌 용액에 불화나트륨 5–7 g을 넣고 전위차법으로 과망간산칼륨 용액으로 전위가 급변할 때까지 적정한다.
4.3.2. 규소 질량분율이 0.1%를 초과하는 청동의 경우
시료 0.5 g을 백금 용기에 넣고 가열하면서 1:1로 희석한 질산 10 см와 불산 2–3 см
를 사용해 용해시킨다. 용해 후 1:1로 희석한 황산 10 см
를 넣고 황산의 흰 연기가 올라올 때까지 증발시킨다. 용액을 식히고 컵 벽을 물로 씻은 다음 다시 황산의 흰 연기가 올라올 때까지 증발시킨다. 잔류물을 1:9로 희석한 황산 10 см
에 녹이고 황산암모늄 용액 10 см
를 넣어 용액을 250 см
짜리 비이커로 옮기고 물로 약 100 см
까지 채운 다음 4.3.1항에 따라 분석을 실시한다.
.
4.4. 결과 처리
4.4.1. 망간의 질량분율()은 백분율로 다음 식에 의해 계산한다
,
여기서 — 적정에 소요된 과망간산칼륨 용액의 부피, см
;
— 과망간산칼륨 용액의 망간에 대한 역가, g/см
;
— 취한 시료의 질량, g.
4.4.2. 병행 측정 결과의 절대차( — 수렴성 지표)은 표 2에 제시된 허용값을 초과하지 않아야 한다.
(수정된 문장, Изм. N 2).
4.4.3. 서로 다른 두 실험실에서 얻은 분석 결과의 절대차 또는 동일 실험실에서 서로 다른 조건에서 얻은 두 분석 결과의 절대차( — 재현성 지표)은 표 2에 제시된 값을 초과해서는 안 된다.
4.4.4. 분석 결과의 정확도 관리
분석 결과의 정확도 관리는 규정된 절차에 따라 공인된 무연 청동의 국가 표준물질이나
4.4.3,
5. 원자흡광법에 의한 망간 측정 방법
5.1. 방법의 원리
본 방법은 분석 용액을 아세틸렌-공기 화염에 도입할 때 형성되는 망간 원자에 의한 빛의 흡광도를 측정하는 데 기반한다.
5.2. 기기, 시약 및 용액
망간용 광원 장치가 있는 원자흡광분광기.
질산(ГОСТ 4461) 및 1:1로 희석한 질산.
염산(ГОСТ 3118) 및 1:1로 희석한 염산과 농도 2 mol/dm 및 1 mol/dm
용액.
산 혼합물: 다음과 같이 준비한다. 진한 질산 1부에 진한 염산 3부를 혼합한다.
불화수소산(ГОСТ 10484).
황산(ГОСТ 4204), 1:1로 희석한 것.
망간(ГОСТ 6008), 망간 질량분율이 최소 99.9%인 것.
표준 망간 용액들.
용액 A: 다음과 같이 준비한다. 망간 0.5 g을 1:1로 희석한 염산 20 см에 가열하여 용해시키고 용액을 식힌 다음 용량 1000 см
의 메스 플라스크로 옮겨 눈금까지 물을 채운다.
용액 A 1 см에는 망간 0.0005 g이 들어 있다.
용액 B: 다음과 같이 준비한다. 용액 A 20 см를 취해 용량 100 см
의 메스 플라스크에 넣고 2 mol/dm
염산 용액 10 см
를 넣고 눈금까지 물을 채운다.
용액 B 1 см에는 망간 0.0001 g이 들어 있다.
5.3. 분석의 실시
5.3.1. 주석 질량분율이 0.05% 미만이고 규소 질량분율이 0.01% 미만인 청동의 경우.
표 4에 기재된 질량의 시료를 비이커(용량 250 см)에 넣고 1:1로 희석한 질산 10 см
로 용해시킨다. 용액을 식힌 후 용량 100 см
의 메스 플라스크로 옮겨 눈금까지 물을 채운다. 망간 질량분율이 0.15%를 초과하면 이 용액의 10 см
를 해당 메스 플라스크(표 4 참조)로 옮기고 표에 기재된 용량의 2 mol/dm
염산 용액을 넣고 눈금까지 물을 채운다.
표 4
| 망간의 질량분율, % | 시료 질량, g | 용액 알리쿼트 부피, см |
2 mol/dm |
희석 후 용액 부피, см |
| От 0,01 до 0,15 |
1 | 전량 | - | 100 |
| Св. 0,15 — 1,5 |
1 | 10 | 10 | 100 |
| 1,5 — 6,0 |
0,5 | 10 | 25 | 250 |
아세틸렌-공기 화염에서 파장 279.5 또는 280.1 nm에서 망간의 원자 흡광도를 교정용 용액들과 병행하여 측정한다.
5.3.2. 주석 질량분율이 0.05%를 초과하는 청동의 경우
표 4에 기재된 질량의 시료를 비이커(용량 250 см)에 넣고 산 혼합물 10 см
로 가열 용해시킨다. 용액을 식히고 100 см
메스 플라스크로 옮긴 후 벽을 1 mol/dm
염산 용액으로 씻어 동일한 용액으로 눈금까지 채운다. 망간 질량분율이 0.15%를 초과하면 이 용액의 10 см
를 해당 메스 플라스크로 옮긴 다음 1 mol/dm
염산 용액으로 눈금까지 채운다.
망간의 원자 흡광도는 5.3.1항과 동일하게 측정한다.
5.3.3. 규소 질량분율이 0.01%를 초과하는 청동의 경우
표 4에 기재된 질량의 시료를 백금 용기에 넣고 가열하면서 1:1로 희석한 질산 10 см와 불산 2 см
로 용해시킨다.
용해 후 1:1로 희석한 황산 10 см를 넣고 황산의 흰 연기가 올라올 때까지 증발시킨다. 잔류물을 식히고 컵 벽을 물로 씻은 다음 다시 황산의 흰 연기가 올라올 때까지 증발시킨다. 잔류물을 식히고 가열하면서 물에 녹인다. 용액을 100 см
메스 플라스크로 옮겨 눈금까지 물을 채운다. 망간 질량분율이 0.15%를 초과하면 이 용액의 10 см
를 해당 메스 플라스크로 옮기고 표에 기재된 용량의 2 mol/dm
염산 용액을 넣어 눈금까지 물을 채운다.
망간의 원자 흡광도는 5.3.1항과 동일하게 측정한다.
5.3.4. 교정 그래프 작성
100 см 용량의 12개 메스 플라스크 중 11개에 표준 용액 B를 0.5; 1.0; 2.0; 4.0; 6.0; 8.0 см
와 표준 용액 A를 2.0; 2.5; 3.0; 3.5; 4.0 см
씩 넣는다. 모든 플라스크에 2 mol/dm
염산 용액 10 см
를 넣고 눈금까지 물을 채운다.
망간의 원자 흡광도를 5.3.1항과 같이 측정한다. 얻은 데이터로 교정 그래프를 작성한다.
5.4. 결과 처리
5.4.1. 망간의 질량분율()은 백분율로 다음 식에 의해 계산한다
,
여기서 — 교정 그래프에서 얻은 망간 농도, см
;
— 시료의 최종 용액 부피, см
;
— 최종 용액 부피에 포함된 시료의 질량, g.
5.4.2. 병행 측정 결과의 절대차( — 수렴성 지표)은 표 2에 제시된 허용값을 초과하지 않아야 한다.
(수정된 문장, Изм. N 2).
5.4.3. 서로 다른 두 실험실에서 얻은 분석 결과의 절대차 또는 동일 실험실에서 서로 다른 조건에서 얻은 두 분석 결과의 절대차( — 재현성 지표)은 표 2에 제시된 값을 초과해서는 안 된다.
5.4.4. 분석 결과의 정확도 관리
분석 결과의 정확도 관리는 규정된 절차에 따라 공인된 무연 청동의 국가 표준물질이나 원자흡광법과 분광광도법 또는 적정법과의 비교를 통해
5.4.3,