ГОСТ 15483.11-78
ГОСТ 15483.11−78 주석. 비스무트, 갈륨, 금, 코발트, 구리, 니켈, 납, 은, 인듐 및 알루미늄의 측정 방법 (개정 N 1, 2, 3 포함)
ГОСТ 15483.11−78
그룹 B59
국가간 표준
주석
비스무트, 갈륨, 금, 코발트, 구리,
니켈, 납, 은, 인듐 및 알루미늄의 측정 방법
주석. 비스무트, 갈륨, 금, 코발트, 구리,
니켈, 납, 은, 인듐 및 알루미늄의 측정 방법
ОКСТУ 1709
시행일 1980−01−01
정보 사항
1. 소련 비철금속공업부에서 개발·제출
작성자
B.C.Баев,
2. 소비에트 연방 국가 표준 위원회의 결의
3. 대체:
4. 참고 규범·기술 문서
| 참조된 규범·기술 문서 표기 | 해당 절·항 번호 |
| ГОСТ 3118–77 | 2 |
| ГОСТ 4328–77 | 2 |
| ГОСТ 4461–77 | 2 |
| ГОСТ 6709–72 | 2 |
| ГОСТ 7657–84 | 2 |
| ГОСТ 9433–80 | 2 |
| ГОСТ 10691.0−84 | 3.2; 4.2.1 |
| ГОСТ 10691.1−84 | 3.2; 4.2.1 |
| ГОСТ 10691.2−84 | 3.2; 4.2.1 |
| ГОСТ 10691.3−84 | 3.2; 4.2.1 |
| ГОСТ 10691.4−84 | 3.2; 4.2.1 |
| ГОСТ 10691.6−88 | 2 |
| ГОСТ 14261–77 | 2 |
| ГОСТ 15483.0−78 | 1.1 |
| ГОСТ 18300–87 | 2 |
| ГОСТ 19908–90 | 2 |
| ГОСТ 20288–74 | 2 |
| ГОСТ 20490–75 | 2 |
| ГОСТ 24363–80 | 2 |
| ГОСТ 25336–82 | 2 |
5. 유효기간 제한은 국가간 표준화·계량·인증 위원회 의사록 N 4−93에 따라 해제됨 (ИУС 4−94)
6. 재간행 (1999년 6월) — 1984년 8월, 1985년 10월, 1989년 6월에 승인된 개정 N 1, 2, 3 포함 (ИУС 12−84, 1−86, 10−89)
본 표준은 고순도 주석에서 불순물의 질량분율을 결정하는 화학-스펙트럼법과 알루미늄 및 철의 반정량적 스펙트럼법을 다음 농도 구간(%)에서 규정한다:
| 비스무트 — | 부터 2·10 |
까지 5·10 |
| 갈륨 | " 5·10 |
" 1·10 |
| 코발트 | " 1·10 |
" 1·10 |
| 니켈 | " 1·10 |
" 1·10 |
| 금 | " 5·10 |
" 5·10 |
| 납 | " 2·10 |
" 5·10 |
| 구리 | " 2·10 |
" 2·10 |
| 인듐 | " 4·10 |
" 1·10 |
| 은 | " 2·10 |
" 2·10 |
| 알루미늄 | " 3·10 |
" 2·10 |
화학-분광법은 위에 열거한 원소(알루미늄 제외)를 염화주석 형태로 기초를 제거하여 불순물을 농축하는 방법에 기초한다. 불순물의 염화물은 흑연 분말에 흡착시킨 다음 분광 분석을 실시한다.
알루미늄을 정량하기 위해서는 금속 주석 시료를 산화물로 전환한 후 그 산화물을 분광 분석한다.
(수정된 판, 변경 N 3).
1. 일반 요구사항
1.1. 분석 방법 및 안전 요구사항에 관한 일반 규정은
(수정된 판, 변경 N 1).
1.2. 분석 중 시약의 오염 보정을 위해 대조 실험을 실시한다.
2. 기기, 시약 및 용액
중간 분산의 석영 분광기(슬릿 조명에 3렌즈 시스템).
마이크로포토미터.
고주파 점화가 가능한 직류 또는 교류 아크 발생기. 연결 회로는 도면 1에 도시되어 있다.
1 — 고주파 발생기(ДТ-1 또는 ДГ-2)로부터의 고주파원; 2 — 직류원 투입용 접촉기; 3 — 직류 아크의 극성 전환용 접촉기
도면 1
무펠 가마.
건조 오븐.
수평식 튜브 전기로.
120 °C용 전기로(도면 4 참조).
분석용 저울.
토션 저울.
스톱워치.
산과 물의 증류용 석영 증류장치.
사염화탄소 증류 장치.
적외선 램프(건조용), 전압 127 V, 500 W.
형상 절삭 공구 세트가 구비된 탁상 선반.
규격 기술 문서에 따른 스펙트럼 사진판 유형 I 및 II.
현상액 및 정착액은
스펙트럼 분석용 흑연 전극봉, 등급 ос.ч. 7−4.
내열 비이커(용량 50−100 см³) —
유리 뷰렛 —
유리 덮개 또는 건조기(엑시케이터) —
전극용 유기 유리 스탠드.
석영 비커 또는 유리 비커(규격
뷰르츠 플라스크.
방울 깔때기 —
드렉셀 플라스크.
지름 15−20 mm, 길이 10−12 cm의 유리관.
쌍구형 월프 플라스크.
용량 40 см³의 석영 도가니(바닥 지름이 가장 작은 도가니 권장) —
아갯 박격포.
흑연 분말, 등급 ос.ч. 7−4.
과망간산 칼륨 —
5산화인(P2O5).
섬유형 석면.
유리솜(글라스 울).
염산 —
특급 염산 —
1 см용액 B은 1·10
g 갈륨을 함유한다.
비스무트 표준용액.
용액 A: 금속 0,1 g을 진한 질산 50 см에 용해시킨다. 얻은 용액을 용량 100 см
인 정량플라스크로 옮기고, 질산으로 눈금까지 맞춘 후 혼합한다.
1 см용액 A는 1·10
g 비스무트를 포함한다.
용액 B: 10,0 см의 용액 A 10,0 см
를 용량 100 см
인 정량플라스크로 옮기고, 질산으로 눈금까지 맞춘 후 혼합한다.
1 см용액 B는 1·10
g 비스무트를 함유한다.
납 표준용액.
용액 A: 금속 0,1 g을 1:4로 희석한 질산에 용해시킨다. 얻은 용액을 용량 100 см인 정량플라스크로 옮기고, 1:1로 희석한 질산으로 눈금까지 맞춘 후 혼합한다.
1 см용액 A는 1·10
g 납을 포함한다.
용액 B: 용액 A 10,0 см를 용량 100 см
인 정량플라스크로 옮기고, 1:1로 희석한 질산으로 눈금까지 맞춘 후 혼합한다.
1 см용액 B는 1·10
g 납을 함유한다.
구리 표준용액.
용액 A: 금속 0,025 g을 1:1로 희석한 질산 10 см에 용해시킨다. 얻은 용액을 용량 250 см
인 정량플라스크로 옮기고, 이중증류수로 눈금까지 맞춘 후 혼합한다.
용액 A의 1 cm³에는 1·10^-3 g의 구리가 함유되어 있다.
용액 B: 10.0 cm³의 용액 A를 취하여 용량 100 cm³ 메스플라스크로 옮기고 정용선까지 이중증류수로 채운 다음 잘 혼합한다.
용액 B의 1 cm³에는 1·10^-4 g의 구리가 함유되어 있다.
금 표준용액.
용액 A: 0.05 g의 금속을 염산과 질산을 3:1로 혼합한 용액 10–15 cm³에 용해시킨다. 얻은 용액을 용량 50 cm³ 메스플라스크로 옮기고 정용선까지 이중증류수로 채운 다음 잘 혼합한다.
용액 A의 1 cm³에는 1·10^-3 g의 금이 함유되어 있다.
용액 B: 10.0 cm³의 용액 A를 취하여 용량 100 cm³ 메스플라스크로 옮기고 정용선까지 이중증류수로 채운 다음 잘 혼합한다.
용액 B의 1 cm³에는 1·10^-4 g의 금이 함유되어 있다.
코발트 및 니켈 표준용액.
용액 A: 금속 각각 0.1 g을 염산 10–15 cm³에 용해시키고, 얻은 용액을 용량 100 cm³ 메스플라스크로 옮겨 이중증류수로 정용선까지 채운 다음 잘 혼합한다.
용액 A의 1 cm³에는 1·10^-3 g의 코발트 및 1·10^-3 g의 니켈이 함유되어 있다.
용액 B: 코발트 A 용액 10.0 cm³와 니켈 A 용액 10 cm³를 100 cm³ 용량의 정량 플라스크에 옮기고, 눈금까지 이중증류수로 채운 뒤 혼합한다.
1 cm³의 B 용액에는 코발트 1·10^-5 g과 니켈 1·10^-5 g이 들어 있다.
은 용액은 표준용액이다.
용액 A: 질산은 0.0394 g을 이중증류수에 녹여 250 cm³ 용량의 정량 플라스크에 옮기고, 눈금까지 이중증류수로 채운 뒤 혼합한다.
1 cm³의 A 용액에는 은 1·10^-4 g이 들어 있다.
용액 B: A 용액 10.0 cm³를 100 cm³ 용량의 정량 플라스크에 옮기고, 눈금까지 이중증류수로 채운 뒤 혼합한다.
1 cm³의 B 용액에는 은 1·10^-5 g이 들어 있다.
인듐 용액은 표준용액이다.
용액 A: 금속 0.1 g을 10–15 cm³의 염산에 녹인다. 얻은 용액을 100 cm³ 용량의 정량 플라스크로 옮기고, 눈금까지 이중증류수로 채운 뒤 혼합한다.
1 cm³의 A 용액에는 인듐 1·10^-3 g이 들어 있다.
용액 B: A 용액 10.0 cm³를 100 cm³ 용량의 정량 플라스크에 옮기고, 눈금까지 이중증류수로 채운 뒤 혼합한다.
1 cm³의 B 용액에는 인듐 1·10^-4 g이 들어 있다.
1 cm³ 용액 B는 1·10^-4 g의 인듐을 함유한다.
알루미늄 표준용액.
용액 A: 금속 0.02 g을 1:1로 희석한 질산에 용해시키고, 얻은 용액을 부피 100 cm³ 정량플라스크로 옮겨 1:1로 희석한 질산으로 눈금까지 채우고 혼합한다.
1 cm³ 용액 A는 2·10^-4 g의 알루미늄을 함유한다.
용액 B: 용액 A 10.0 cm³를 부피 100 cm³ 정량플라스크로 옮겨 1:1로 희석한 질산으로 눈금까지 채우고 혼합한다.
1 cm³ 용액 B는 2·10^-5 g의 알루미늄을 함유한다.
예외적으로 표준용액 제조에는 상기 금속들의 염을 순도 'ч.д.а.' 또는 'х.ч.' 등급으로 사용할 수 있다.
알루미늄 및 철의 측정을 위한 СОП 등급 표준시료.
(수정판, 수정 N 1, 2, 3).
3. 비스무트, 갈륨, 금, 코발트, 니켈, 구리, 은, 납, 인듐의 정량
3.1. 분석 준비
3.1.1. 보정(교정) 시료의 제조는 스펙트럼용(스펙트럼-순) 석탄에서 얻은 탄분말을 기초로 한다. 불순물은 계산된 부피의 표준용액 형태로 탄분말에 첨가한다.
탄분말 50 g을 기준으로 한 표준용액의 투입 부피는 표 1에 제시되어 있다.
표 1
| 원소 | 보정 시료 제조용 표준용액의 부피, cm³ | |||||
| 0 | 1 | 2 | 3 |
4 | 5 | |
| 주석 (Sn) | 10.0 | 10.0 | 10.0 | 10.0 |
10.0 | 10.0 |
| 갈륨 인듐 |
1.0 용액 B |
2.5 용액 B |
0.5 용액 A |
1.0 용액 A |
2.5 용액 A |
5.0 용액 A |
| 비스무트 납 금 |
0.5 용액 B |
1.0 용액 B |
2.5 용액 B |
0.5 용액 A |
1.0 용액 A |
2.5 용액 A |
| 코발트 니켈 |
2.5 용액 B |
5.0 용액 B |
1.0 용액 A |
2.5 용액 A |
5.0 용액 A |
10.0 용액 A |
| 은 구리 |
0.5 용액 B |
1.0 용액 B |
3.5 용액 B |
1.0 용액 A |
2.5 용액 A |
5.0 용액 A |
보정 시료가 시료의 농축물과 동일하도록 탄분말에는 탄분말 무게 대비 2%의 주석 염산 용액을 첨가한다.
용액을 첨가할 때에는 용액이 탄분말을 적시면서 용기 벽과 바닥에 닿지 않도록 주의한다. 따라서 불순물 용액을 첨가하는 동안 탄분말은 건조 오븐에서 100−105 °C로 부분 건조시킨다.
모든 불순물 용액을 첨가한 후 분말을 최종 건조시키고, 그 다음 아가타 절구 또는 유기유리(아크릴) 절구에서 40분 동안 잘 섞되 갈아내지 않도록 주의하여 혼합한다. 완성된 보정 시료는 연마유리 마개가 있는 병에 보관한다.
3.1.2. 분석 대상 불순물의 농축: 분석에 들어가는 중간 시료에서 조각이나 절삭편 형태로 각각 5 g씩 다섯 개의 시료를 취한다. 시료들은 내열유리로 된 염소처리용 용기(도면 3)에 넣고 증류한 사염화탄소 10 см를 붓고 염소처리를 한다. 금속 시료는 염소처리를 끝까지 진행한다(2,5–3 시간).
1 — 절단편(슬라이스); 2 — 주석 시료와 사염화탄소가 든 시험관; 3 — 얼음으로 냉각한 트랩;
4 — 고무관; 5 — 염화칼슘 관; 6 — 과량의 염소를 흡수하기 위한 알칼리(10% 용액) 병
도면 3
시험관 안에 생긴 사염화탄소 용액, 염화 주석 및 불순물 염화물 용액을 각각 스펙트럼용 정제 석영 도가니에 옮겨 담고, 각 도가니에 스펙트럼용 정제 탄소 분말을 0.1 g씩 첨가한다.
그 다음 도가니를 전기로(도면 4)에 올려 120 °C로 가열한다; 이 온도는 도가니 바닥에 건조 잔류물이 생길 때까지 유지한다. 염화 주석의 증류 과정에서는 도가니 가장자리에 결정성 염화 주석이 응적되지 않도록 주의하며, 남아 있는 잔류물은 알코올에 적신 솜으로 제거한다.
1 — 알루미늄제 가열기 본체; 2 — 히터(출력 330 W); 3 — 도가니용 홈
도면 4
도가니에 남아 있는 염화물 불순물이 붙어 있는 탄소 분말(농축물)은 메스(스칼펠)로 도가니에서 시계유리로 꺼내어 가볍게 혼합한 다음 세 등분하여 스펙트럼용 정제 탄소 전극의 크레이터(홈)에 넣는다.
얻어진 농축물의 질량은 보통 0,098~0,105 g 범위이며(농축물의 질량으로 주석 제거의 완전성을 확인한다).
3.2. 분석의 수행
0,03 g의 교정 표준 시료를 스펙트럼용 정제 탄소 전극의 직경 4 mm, 깊이 4 mm의 크레이터에 넣는다. 농축물의 시료들도 동일한 크레이터에 넣는다.
시료 및 교정 표준의 충전 전에 탄소 전극은 전류 10 A에서 30 s 동안 예열(연소)하는 것이 권장된다. 스펙트럼의 여기원은 직류 아크로, 전압 200–400 V 및 작업 전류 8 A를 사용한다.
아크의 점화는 고주파 발생기(도면 1 참조)에 의한 방전에 의해 이루어진다.
시료 또는 교정 표준이 장착된 전극은 양극으로 사용하며, 대전극(대항전극)은 원추형으로 연마되고 끝 부분에 지름 1,5–2 mm의 평면을 가진 스펙트럼용 정제 탄소 전극이다.
전극 간격은 노출 시작 전에 중간 다이아프램 위의 그림자 투영으로 설정한다.
노출 시간은 40 s이다. 슬릿 폭은 0,012 mm이다. 전극 간격은 2,5 mm로 노출 전체 동안 유지된다.
스펙트럼을 촬영하기 위해 스펙트로그래프의 카세트에는 두 종류의 감광판을 넣는다. 구파장 영역에서는 구리, 은, 인디움을 결정하기 위해 유형 I 감광판을 사용하고, 단파장 영역에서는 유형 II 감광판을 사용한다. 판의 접합선은 약 315,0–317,0 nm 파장 구간에 위치한다.
분석 시료와 교정 표준의 스펙트로그램은 동일한 감광판에 촬영되어야 한다. 최소 네 개의 교정 표준을 촬영한다. 각 표준에 대해 최소 세 장의 스펙트로그램을 촬영한다. 각 시료당 15장의 스펙트로그램을 얻는다(염소처리된 각 시료 취부에서 3장씩).
현상 및 고정은 GOST 10691.0–GOST 10691.4에 따른다.
3.3. 결과 처리
3.3.1. 얻어진 스펙트로그램은 마이크로포토미터로 광도측정(포토메트리)한다. 사용되는 분석선과 결정 불순물의 농도 범위는 표 2에 표시되어 있다.
표 2
| 분석 대상 원소 | 분석선 파장, nm | 측정 대상 불순물의 농도 범위, % |
| 비스무트 | 306.7 | От 2·10 |
| 갈륨 | 294.3 | " 5·10 |
| Золото | 267,7 | " 5·10 |
| Кобальт | 304,4 | " 1·10 |
| Медь | 327,4 | " 2·10 |
| Никель | 305,0 | " 1·10 |
| Свинец | 283,3 | " 2·10 |
| Серебро | 328,0 | " 2·10 |
| Индий | 325,6 | " 4·10 |
Оценку массовой доли примесей производят по абсолютному почернению аналитических линий.
Градуировочные графики строят в координатах: абсолютное почернение линий примеси — логарифм концентрации примеси в градуировочном образце.
Массовую долю примеси в пробе () в процентах вычисляют по формуле
,
где — масса навески градуировочного образца, г;
— массовая концентрация примеси, определенная по графику, %;
— масса навески олова, г.
3.3.2. Абсолютные расхождения результатов параллельных определений при доверительной вероятности 0,95 не должны превышать значений, указанных в табл.3.
Таблица 3
| Массовая доля определяемой примеси, % | Абсолютное допускаемое расхождение, % |
Oт 2·10 |
0,0000012 |
Св. 4·10 |
0,000003 |
" 8·10 |
0,000005 |
" 2·10 |
0,00001 |
" 4·10 |
0,00002 |
" 7·10 |
0,00003 |
4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ АЛЮМИНИЯ
4.1. Подготовка к анализу
4.1.1. Для приготовления градуировочных образцов используют металлическое олово, спектрально-чистое по алюминию. Навеску олова помещают в кварцевую чашку и растворяют в перегнанной концентрированной азотной кислоте при перемешивании стеклянной палочкой. После растворения навески получившуюся кашеобразную массу метаоловянной кислоты выпаривают под инфракрасной лампой до получения сухого остатка. Сухой остаток в течение 40 мин прокаливают в муфеле при 800 °C. Получившиеся окислы олова переносят в агатовую ступку, растирают, а затем ссыпают в стеклянные бюксы. Навески окиси олова по 10,0 г помещают в кварцевые чашки, вводят по 1,0; 2,5; 5,0 и 15,0 смстандартного раствора Б алюминия, тщательно перемешивают и выпаривают под инфракрасной лампой до получения сухого остатка. Сухой остаток в течение 40 мин прокаливают в муфеле при 800 °C. Полученные эталоны переносят в агатовую ступку, растирают в течение 30−40 мин, затем ссыпают в стеклянные бюксы для хранения.
4.1.2. Подготовка пробы: из средней пробы отбирают в виде стружки из тонких пластин две навески массой по 1 г. Навески растворяют в кварцевых чашках вместимостью 100−150 смв перегнанной концентрированной азотной кислоте. Кашеобразную массу метаоловянной кислоты выпаривают под инфракрасной лампой до получения сухого остатка. Остаток в течение 20 мин прокаливают в муфеле при 800 °C. Получившийся окисный порошок растирают в агатовой ступке.
4.2. Проведение анализа
4.2.1. Навеску градуировочного образца или анализируемой пробы массой 0,03 г помещают в кратер спектрально-чистого угольного электрода диаметром 3 мм и глубиной 2 мм. Источником возбуждения является дуга постоянного тока напряжением 200−400 В и силой тока 8 А. Электрод с навеской пробы или градуировочного образца служит анодом, а спектрально-чистый уголь, заточенный на конус с площадкой диаметром 1,5−2 мм, — катодом.
При фотографировании спектров в кассету спектрографа помещают фотопластинки типа I. Ширина щели спектрографа 0,012 мм. Межэлектродный промежуток, равный 2,5 мм, при горении дуги (по мере сгорания электродов) корректируют по проекции на диафрагме. Предварительный обжиг, необходимый для выгорания основной массы олова, равен 40 с, рабочая экспозиция — 60 с.
Спектры анализируемых проб и градуировочных образцов должны быть сняты на одной и той же фотопластинке. Для каждого градуировочного образца получают не менее трех спектрограмм, для пробы — четыре спектрограммы (по две от каждого разложения).
Проявление и фиксирование проводят по
4.3. Обработка результатов
4.3.1. В полученных спектрограммах фотометрируют линию алюминия 309,2 нм и линию олова 322,3 нм. Вычисляют разность почернений и находят
.
Градуировочные графики строят в координатах , где
— концентрация алюминия в градуировочных образцах. По величине
пробы по градуировочному графику определяют концентрацию примеси в пробе.
4.3.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений при доверительной вероятности 0,95 не должны превышать значений, приведенных в табл.4.
Таблица 4
| Массовая доля алюминия, % |
Абсолютное допускаемое расхождение, % |
От 3·10 |
0,0002 |
Св. 6·10 |
0,0003 |
" 1·10 |
0,0005 |
5. ПОЛУКОЛИЧЕСТВЕННЫЙ СПЕКТРАЛЬНЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ АЛЮМИНИЯ И ЖЕЛЕЗА
5.1. Сущность метода
Метод основан на фотографировании спектров стандартных образцов предприятия (СОП) и проб, возбуждаемых в искровом разряде и визуальном сравнении почернений аналитических линий определяемых элементов, полученных по спектрограмме.
5.2. Аппаратура, реактивы и растворы — по разд.2.
5.3. Проведение анализа
5.3.1. В качестве стандартных образцов предприятия для определения алюминия и железа используют образцы металлического олова с известными массовыми долями алюминия 3·10% и железа 1·10
%.
Стандартные образцы предприятия приготавливают в виде стержней диаметром 7−8 мм и длиной 70−80 мм путем разливки олова в изложницу.
5.3.2. Перед съемкой торцы анализируемых и стандартных образцов затачивают на плоскость.
Источником возбуждения является дуга переменного тока силой 3−3,5 А.
5.3.3. Съемку проб и стандартных образцов проводят на спектрографе. Промежуточная диафрагма и ширина щели подбираются оптимальными от типа прибора и пластинок. Экспозиция — не менее 20 с.
5.3.4. В кассету спектрографа в длинноволновую часть спектра помещают пластинку типа СП-2.
Для стандартного образца снимают не менее двух спектрограмм, для каждой пробы — не менее трех.
5.3.5. Полученную фотопластинку со спектрограммами устанавливают на спектропроектор и визуально сравнивают почернения аналитических линий алюминия и железа в стандартном образце предприятия и в пробах.
Рекомендуемые аналитические линии: Fe — 358,1 нм; Аl — 396,1 нм.
Раздел 5. (Введен дополнительно, Изм. N 3).
" 5·10" 1·10
" 5·10" 5·10
" 1·10" 1·10
" 2·10" 2·10
" 1·10" 1·10
" 2·10" 5·10
" 2·10" 5·10
" 4·10" 1·10
불순물의 질량 분율 평가는 분석선의 절대적 흑화도(선의 착색도)를 기준으로 한다.
교정 그래프는 다음 좌표계로 작성한다: 불순물 선의 절대 흑화도 — 교정표준시료 내 불순물 농도의 로그값.
시료 내 불순물의 질량 분율()을 백분율로 계산할 때에는 다음 식을 사용한다:
,
여기서 — 교정표준시료의 시편 질량, g;
— 그래프에 의해 결정된 불순물의 질량 농도, %;
— 주석 시편의 질량, g.
3.3.2. 신뢰수준 0.95에서 병렬 측정 결과의 절대적 차이는 표 3에 기재된 값을 초과해서는 안 된다.
표 3
| 측정 대상 불순물의 질량 분율, % | 허용되는 절대 차이, % |
2·10 |
0.0000012 |
4·10 |
0.000003 |
8·10 |
0.000005 |
2·10 |
0.00001 |
4·10 |
0.00002 |
7·10 |
0.00003 |
4. 알루미늄 함량의 결정
4.1. 분석 준비
4.1.1. 교정 표준시료를 제조하기 위해 알루미늄에 대해 분광급으로 정제된 금속 주석을 사용한다. 주석 약량을 석영(쿼츠) 도가니에 넣고 증류한 농질 질산(정제된 농질 질산)에 유리막대로 교반하면서 용해시킨다. 용해된 후 생성된 메타주석산의 페이스트 상태를 적외선 램프 아래에서 증발시켜 건조 잔류물을 얻는다. 건조 잔류물은 뮤펠 가마에서 800°C로 40분간 소성한다. 생성된 산화주석을 아가트(마노) 절구로 옮겨 갈아준 다음 유리 보관병(뷰크스)에 옮긴다. 산화주석의 각 약량 10.0 g을 석영 도가니에 넣고 표준 용액 B(알루미늄)를 각각 1.0; 2.5; 5.0 및 15.0 см 용입한 후 잘 혼합하여 적외선 램프 아래에서 증발시켜 건조 잔류물을 얻는다. 건조 잔류물은 뮤펠 가마에서 800°C로 40분간 소성한다. 얻어진 기준물질은 아가트 절구로 옮겨 30−40분 동안 갈아준 뒤 보관용 유리병에 담아 보관한다.
4.1.2. 시료 준비: 대표 시료에서 얇은 판의 절삭(칩) 형태로 두 개의 시료를 채취하며, 각 시료의 질량은 1 g이다. 채취한 시료는 용량 100−150 см 석영 도가니에 넣어 증류한 농질 질산에 용해시킨다. 형성된 메타주석산 페이스트는 적외선 램프 아래에서 증발시켜 건조 잔류물을 얻는다. 잔류물은 뮤펠 가마에서 800°C로 20분간 소성한 후 얻어진 산화물 분말을 아가트 절구에서 갈아준다.
4.2. 분석 수행
4.2.1. 교정 표준시료 또는 분석 시료의 약량 0.03 g을 지름 3 mm, 깊이 2 mm의 스펙트럼급 탄소 전극의 분화구에 넣는다. 여기(발광원)는 직류 아크(전압 200−400 V, 전류 8 A)를 사용한다. 시료가 장착된 전극은 양극(애노드)으로, 지름 1.5−2 mm의 평면을 가진 원뿔형으로 연마된 스펙트럼급 탄소는 음극(캐소드)으로 사용한다.
스펙트럼을 촬영할 때에는 분광기 카세트에 타입 I의 사진 플레이트를 넣는다. 분광기 슬릿 폭은 0.012 mm이다. 아크 방전 시(전극 소모에 따라) 전극 간격 2.5 mm를 다이아프램 상의 투영으로 조정한다. 주석의 주요량을 소진시키기 위한 예비 번(프리번)은 40초, 작업 노출(측정 노출)은 60초이다.
분석 시료와 교정 표준시료의 스펙트럼은 동일한 사진 플레이트에 촬영해야 한다. 각 교정 표준시료당 최소 3개의 스펙트로그램을 얻고, 시료는 각 분해(분석)에서 2개씩, 총 4개의 스펙트로그램을 얻는다.
현상 및 고정은 ГОСТ 10691.0–ГОСТ 10691.4에 따른다.
4.3. 결과 처리
4.3.1. 얻어진 스펙트로그램에서 알루미늄 선 309.2 nm 및 주석 선 322.3 nm를 광도계로 측정한다. 선의 흑화도 차이(∆)를 계산하고 를 구한다.
교정 그래프는 좌표 에서 작성하며, 여기서
는 교정 표준시료의 알루미늄 농도이다. 시료의
값을 교정 그래프에서 읽어 시료 내 불순물(알루미늄) 농도를 결정한다.
4.3.2. 신뢰수준 0.95에서 병행 측정 결과의 절대 허용 오차는 표 4에 기재된 값을 초과해서는 안 된다.
표 4
| 알루미늄의 질량 분율, % |
허용되는 절대 차이, % |
3·10 |
0.0002 |
6·10 |
0.0003 |
1·10 |
0.0005 |
5. 알루미늄 및 철의 준정량 분광법
5.1. 방법의 본질
이 방법은 공장 표준시료(SOP)와 스파크 방전으로 여기된 시료의 스펙트럼을 촬영하여, 스펙트로그램상에서 측정 대상 원소의 분석선 흑화도를 육안으로 비교하는 것에 기초한다.
5.2. 기기, 시약 및 용액 — 2절에 따름.
5.3. 분석 수행
5.3.1. 알루미늄과 철 측정을 위한 공장 표준시료로는 알루미늄이 3·10% 및 철이 1·10
%의 알려진 질량분율을 가진 금속 주석 시료를 사용한다.
공장 표준시료는 주형에 주석을 부어 직경 7−8 mm, 길이 70−80 mm의 봉 형태로 준비한다.
5.3.2. 촬영 전에 분석 대상 시료와 표준 시료의 단면을 평면으로 연마한다.
여기(발광원)는 교류 아크로, 전류 3−3.5 A를 사용한다.
5.3.3. 시료와 표준 시료의 촬영은 분광기에서 수행한다. 중간 다이아프램과 슬릿 폭은 장비 및 필름 유형에 따라 최적값으로 설정한다. 노출 시간은 최소 20초이다.
5.3.4. 분광기 카세트의 장파장 영역에는 СП-2형 필름을 사용한다.
표준시료는 최소 2개의 스펙트로그램을 촬영하고, 각 시료는 최소 3개의 스펙트로그램을 촬영한다.
5.3.5. 얻어진 사진 플레이트를 스펙트로프로젝터에 장착하여, 공장 표준시료와 시료에서의 알루미늄 및 철의 분석선 흑화도를 육안으로 비교한다.
권장 분석선: Fe — 358.1 nm; Al — 396.1 nm.
제5절 (추가 도입, 개정 N 3).