ГОСТ 15483.6-78

ГОСТ 15483.6−78 (CT СЭВ 4808−84) 주석. 철의 정량 방법 (개정 N 1, 2, 3 포함)

ГОСТ 15483.6−78
(CT СЭВ 4808−84)

그룹 В59

국가간 표준

주석

철의 정량 방법

주석. 철의 정량 방법

ОКСТУ 1709

시행일 1980−01−01

정보 자료

1. 소련 비철금속공업부에서 제정 및 제출

개발자

B.C.Баев, Т. П. Алманова, Г. М. Власова, B.C.Мешкова, Л. В. Мищенко, Л. Д. Савилова, Р.Д.Тресницкая

2. 1978.12.13 제3300호 소련 국가표준위원회 결의로 승인 및 시행

3. 본 표준은 광도법 및 원자흡광법에 관한 한 CT СЭВ 4808−84에 부합함

4. 대체: ГОСТ 15483.6−70

5. 참조 규범·기술 문서

참조된 НТД 표기	항 번호
ГОСТ 61−75	2.2
ГОСТ 199−78	2.2
ГОСТ 860−75	4.2
ГОСТ 2062−77	2.2; 3.2
ГОСТ 4109−79	2.2; 3.2
ГОСТ 4461−77	2.2; 4.2
ГОСТ 5456−79	2.2
ГОСТ 5955−75	3.2
ГОСТ 10484−78	4.2
ГОСТ 10929−76	2.2
ГОСТ 14261−77	2.2; 3.2
ГОСТ 15483.0−78	1.1

6. 유효기간 제한은 국가간 표준화·계량·인증 위원회 회의록 N 4−93에 따라 해제됨 (ИУС 4−94)

7. 재발행 (1999년 4월) 및 개정 N 1, 2, 3, (1984년 8월, 1985년 10월, 1989년 6월에 승인) (ИУС 12−84, 1−86, 10−89)


본 표준은 광도법, 원자흡광법(철의 질량분률 0,002〜0,05% 범위) 및 육안 색도법(철의 질량분률 0,00002〜0,0001% 범위)에 의한 철의 정량 방법을 규정한다.

본 표준은 광도법 및 원자흡광법에 관한 한 CT СЭВ 4808에 부합한다.

(개정판, 개정 N 2).

1. 일반 요구사항

1.1. 분석 방법에 대한 일반 요구사항 및 안전 요구사항 — ГОСТ 15483.0에 따름.

(개정판, 개정 N 1).

2. 광도법(포토메트릭 방법)

2.1. 방법의 원리

이 방법은 시료를 염산과 브롬화수소산의 혼합액(브롬 첨가)에서 용해시키고, 주석을 브로마이드 형태로 증류로 분리한 다음 1,10-페난트롤린과의 철 착물의 광학 밀도(흡광도)를 파장 510 nm에서 측정하는 데 기반한다.

(개정판, 개정 N 2).

2.2. 기기, 시약 및 용액

광전(포토) 컬러리미터 또는 분광광도계.

특급 염산 — ГОСТ 14261.

브롬화수소산 — ГОСТ 2062.

브롬 — ГОСТ 4109.

용해용 혼합액(신선 조제): 45 см 염산, 45 см 브롬화수소산 및 10 см 브롬.

질산 — ГОСТ 4461 및 1:1로 희석한 것.

과산화수소 — ГОСТ 10929.

아세트산(초산) — ГОСТ 61.

염산 히드록실아민 — ГОСТ 5456.

초산나트륨 — ГОСТ 199.

오르토-페난트롤린(또는 오르토-페난트롤린 염산염).

용액 I: 염산 히드록실아민 10 g을 소량의 물에 용해시키고 1 dm로 정용한다.

용액 II: 오르토-페난트롤린 1,5 g을 물에 용해시키고 1 dm로 정용한다.

용액 III: 초산나트륨 270 g을 500 см의 물에 녹이고 240 см의 아세트산을 가한 후(필요 시 여과) 물로 희석하여 1 dm로 정용한다.

색도 측정용 반응 혼합액: 용액 I, II, III를 1:1:3 비율로 혼합.

카보닐 철.

철 표준 용액.

용액 A: 철 0.1000 g을 용량 100 cm³인 비커에 넣고 50 cm³의 질산 용액에 녹여 질소 산화물이 제거될 때까지 끓인다. 용액을 식힌 후 용량 1 dm³의 정량 플라스크로 옮기고 눈금까지 물로 채운 다음 잘 섞는다. 용액 A 1 cm³에는 1·10⁻⁴ g의 철이 들어 있다. 용액 B: 사용 당일에 준비한다. 용액 A 10 cm³를 용량 100 cm³의 정량 플라스크로 옮기고 눈금까지 물로 채운 다음 잘 섞는다. 용액 B 1 cm³에는 1·10⁻⁵ g의 철이 들어 있다. (수정본, 수정 N 1, 2). 2.3. 분석 실시

2.3.1. 약 0.5 g의 시료를 용량 250 cm³인 넓은 비커에 넣고 용해용 혼합액 10 cm³를 넣은 다음 시계유리로 덮어 가열하지 않은 상태에서 시료가 용해될 때까지 둔다. 시계유리를 3 cm³ 염산으로 헹구고 용액을 중간 가열로 완전히 건조시킨다. 용해용 혼합액 5 cm³를 가하고 다시 완전히 건조시킨다. 주석이 완전히 제거될 때까지 용해용 혼합액 5 cm³로의 증발·건조 과정을 4–6회 반복한다. 건조 잔류물을 0.5 cm³ 염산으로 적신 후 3 cm³ 질산을 가하고 부피가 0.5 cm³를 넘지 않도록 증발시킨다. 잔류물이 황갈색을 띠면 염산 2 cm³와 과산화수소 몇 방울을 가한 다음 완전히 건조시킨다. 필요하면 이 과정을 반복한다. 건조 잔류물을 0.5 cm³ 염산으로 적시고 3 cm³ 질산을 가한 뒤 부피가 0.5 cm³를 넘지 않도록 증발시킨다. 용액을 물로 20 cm³까지 희석한 후 용액을 100 cm³ 용량플라스크로 옮기고 물로 50 cm³까지 희석한 다음 반응혼합물 25 cm³를 가하여 눈금까지 물로 채우고 교반한다. 용액의 pH는 4–4.5이어야 한다.

30분 후 스펙트로포토미터에서 파장 510 nm로 용액의 광학밀도를 측정하거나, 500–520 nm 투과영역을 가진 광필터와 적절한 층두께의 큐벳을 사용한 광전적 색도계로 측정한다.

대조용액은 25 cm³의 반응혼합물을 100 cm³ 용량플라스크에 눈금까지 물로 희석한 용액이다.

시험용액의 광학밀도 값에서 모든 분석 단계에 대해 실시한 대조실험 용액의 광학밀도 값을 뺀다.

용액 중 철의 질량은 교정곡선으로부터 구한다.

(수정된 판, 수정 N 1, 2, 3).

2.3.2. 검량선을 작성하기 위하여 용량 100 см의 9개 용량플라스크 중 8개에 표준용액 B를 각각 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10,0; 20,0 및 30,0 см만큼 취하여, 이는 각각 0,01; 0,02; 0,04; 0,06; 0,08; 0,10; 0,20 및 0,30 mg의 철에 해당한다. 모든 플라스크를 증류수로 50 см까지 채우고 반응혼합물 25 см를 가한 다음 항목 2.3.1.에 기재된 바와 같이 처리한다. 비교용 용액은 표준 철용액을 포함하지 않는 용액을 사용한다. 측정된 흡광도 값과 해당 철 함량을 기준으로 검량선을 작성한다.

(개정판, 개정 N 2).

2.4. 결과 처리

2.4.1. 철의 질량분율()을 백분율로는 다음 식에 따라 계산한다

,

여기서 — 검량선에서 얻은 철의 질량, g;

— 취한 알리콧 부분에 해당하는 시료의 시편 질량, g.

2.4.2. 병행 측정 결과의 절대 허용 편차는 신뢰도 0,95에서 표 1에 제시된 값을 초과해서는 안 된다.

표 1

철의 질량분율, %	허용되는 절대 편차, %
0,002 이상 ~ 0,005 이하	0,001
0,005 초과 ~ 0,01 이하	0,002
0,01 초과 ~ 0,02 이하	0,003
0,02 초과 ~ 0,05 이하	0,005

(개정판, 개정 N 2).

3. 육안 비색법

3.1. 방법의 원리

이 방법은 철이 2,2-디피리딜과 착물을 형성하는 것을 근거로 한다. 주석은 먼저 용액에서 테트라브로마이드 형태로 증류하여 분리한다.

3.2. 기기, 시약 및 용액

석영(큐아츠) 증류장치.

연마 유리마개가 있는 비색 측정용 실린더.

ГОСТ 14261에 따른 특급 염산, 추가로 증류하여 정제한 것.

ГОСТ 2062에 따른 브로민화수소산(HBr), 석영 증류장치로 증류하여 금속성 불순물을 제거한 것.

과산화수소, 순도 등급 15−3.

ГОСТ 4109에 따른 브롬, 증류하여 추가 정제한 것.

용해용 산 혼합물: 염산 25 см와 브로민화수소산 25 см를 혼합한 뒤 브롬 15 см를 가한다.

타르타르산, 순도 등급 9−3.

염화나트륨, 순도 등급 6−4.

2,2-디피리딜, 0,01 mol/dm 염산 용액 중 질량분율 2% 용액.

염화칼슘.

ГОСТ 5955에 따른 벤젠, 증류하여 정제한다.

사전에 벤젠을 무수 염화칼슘과 함께 1일간 둬서 수분을 제거한다.

-크레졸(p-크레졸), 황색 착색이 사라질 때까지 2회 증류하여 정제한다(공기냉각기 사용).

아황산나트륨.

벤젠-크레졸 혼합물(1:1 비율, 암색 유리병에 보관).

수산화나트륨, 순도 등급 18−3 또는 23−3.

카보닐 철, 순도 등급 13−2.

철(Fe) 흔적을 제거한 착화학적 환원 완충혼합물(pH 4–6) 150 cm³의 물에 염화나트륨 7.5 g, 타르타르산 30 g, 수산화나트륨 10–11 g, 아황산나트륨 15 g을 넣는다. 혼합하여 염류가 완전히 용해될 때까지 가열한다. 철을 제거하기 위해 2% 2,2-디피리딜 용액 40 cm³를 첨가하고 18–20시간 방치한다. 생성된 철-디피리딜 착물을 벤젠-크레졸 혼합물로 2–3분간 20 cm³씩 추출한다. 추출을 한 번 더 반복한다. 하층을 연마 마개가 있는 석영 플라스크로 옮기고 2,2-디피리딜 20 cm³를 더한 뒤 하루 후에 추출을 다시 반복한다. 이후에는 매회 5–7 cm³의 벤젠-크레졸 혼합물을 사용하여 추출물을 무색이 될 때까지 계속한다. 정제된 혼합물을 여과한 다음 물로 500 cm³까지 희석하여 석영 또는 폴리에틸렌 플라스크에 보관한다. 시약의 순도 확인: 혼합물 5 cm³에 2% 2,2-디피리딜 용액 1 cm³를 넣고 1시간 방치한다. 벤젠-크레졸 혼합물 1 cm³을 첨가하여 3–4분간 흔든 뒤 잠시 두고 추출물의 색을 관찰한다. 철의 흔적이 없으면 추출물은 무색이다. 얻어진 착화학적 환원 완충혼합물의 pH는 4–6 범위이다. 산성 혼합물에 용해시켜 얻은 습잔류물에 이 완충혼합물을 첨가하여 용액의 pH를 범용 지시지로 3.5로 맞춘다. 표준용액 조제용으로 사용 시에는 정제된 염산을 첨가하여 혼합물의 pH를 미리 3.5로 조정한다. 표준 철용액 용액 A(저장용): Fe 0.0500 g을 석영 비이커에 넣고 1:1로 희석한 염산 5 cm³에 녹인다. (약한 가열) 용해 후 과산화수소로 철을 산화시키고 남은 과산화제를 제거하기 위해 5분간 가열한다. 냉각 후 내용물을 500 cm³ 용량의 정량플라스크로 옮기고 물로 부피를 채워 혼합한다. 참고: 용액 A의 1 cm³에는 1·10⁻⁴ g의 철이 들어 있다. 용액 B: 용액 A 1 cm³를 100 cm³ 용량의 정량플라스크로 옮기고 농염산 3–5 cm³를 가하여 산성화한 뒤 물로 눈금까지 희석·혼합한다. 참고: 용액 B의 1 cm³에는 1·10⁻⁶ g(=0.001 mg)의 철이 들어 있다. (편집: 변경 N 1, 3) 3.3 분석 시행 3.3.1. 샘플 처리 주석 시료 1 g을 용량 50 cm³의 낮은 석영 비이커(시계유리로 덮음)에 넣고 가열하지 않은 상태에서 산 혼합물 7–10 cm³로 녹인다. 용해 후 시계유리를 3–5 cm³의 염산으로 세척하고 중간 불에서 증발시켜 습잔류물(2–3방울)을 얻는다. 용해를 위해 산 혼합물 5 cm³로 처리를 반복하고 완전 건조될 때까지 증발한다. 5 cm³ 산 혼합물로 반복 증발하여 주석이 완전히 제거될 때까지 진행한다. 잔류물에 염산 0.5 cm³를 가하고 다시 건조시킨다. 이 건조 과정을 반복한다. 건조잔류물을 1:1로 희석한 염산 0.2 cm³로 적신 뒤 완충혼합물 4 cm³에 용해시킨다. 용액을 가열하여 3–4분간 끓인다. 뜨거운 용액에 2,2-디피리딜 용액 2 cm³를 넣고 1시간 둔다. 생성된 용액을 냉각시키고 컬러리미터 실린더로 옮겨 물로 10 cm³까지 희석한 뒤 시험 용액의 색을 표준구의 눈금과 비교한다. 색이 약한 경우 벤젠-크레졸 혼합물 1 cm³를 넣고 3분간 흔든다. 층이 분리되면 추출물의 색을 표준구의 추출물 색과 비교한다. (편집: 변경 N 1, 3) 3.3.2. 눈금(그라듀에이션)용액의 준비 측정과 동시에 다음과 같이 표준 눈금을 준비한다. 용량 50 cm³ 석영 비이커 여덟 개에 pH 3.5로 맞춘 완충혼합물 4 cm³를 각각 붓고 표준용액 B를 0; 0.1; 0.2; 0.3; 0.4; 0.5; 0.7; 1.0 cm³씩 취한다. 이는 철량으로 각각 0; 0.0001; 0.0002; 0.0003; 0.0004; 0.0005; 0.0007; 0.001 mg Fe에 해당한다. 각 비이커에 2,2-디피리딜 용액 2 cm³를 넣고 거의 끓일 정도로 가열하여 1시간 유지한다. 이후 3.3.1 항에 따라 분석을 진행한다. (편집: 변경 N 3) 3.4 결과 처리 3.4.1. 철의 질량분율(Х, %)은 다음 식으로 계산한다: (여기에 원문에 제시된 수식이 들어감) 여기서 m — 표준구와의 비교로 구한 분석용액 중의 철 질량, g; m1 — 표준구와의 비교로 구한 대조실험 용액 중의 철 질량, mg;* __________________ * 단위 표기는 원문과 동일함. — 데이터베이스 제작자 주. m2 — 시료(주석) 채취량의 질량, g. (편집: 변경 N 1) 3.4.2. 신뢰수준 0.95에서 병행 시료 결과의 절대 허용차는 표 2에 기재된 값을 초과하면 안 된다. 표 2 - 철의 질량분율, % : 절대 허용차, % - 0.00002 ~ 0.00005 : 0.00001 - >0.00005 ~ 0.0001 : 0.00002 4. 원자흡광법 4.1 방법의 요지 시료를 불산(HF)·질산(HNO3)·물의 혼합물에 용해한 다음 아세틸렌-공기 화염에서 파장 248.3 nm로 철의 원자 흡광도를 측정하는 방법이다. 4.2 기기, 시약 및 용액 - 원자흡광분광계(부속품 포함). - 철용 광원. - 불소수지(테플론) 비이커(용량 50 cm³) 또는 플래티넘 컵(용량 ≥50 cm³). - 폴리에틸렌 플라스크(용량 50 cm³). - 질산: ГОСТ 4461 및 1:2 용액. - 불산: ГОСТ 10484. - 용해용 혼합액: 불산:질산:물 = 2:3:5(부피비). 혼합액은 폴리에틸렌 용기에 보관한다. - 고순도 주석: ГОСТ 860. - 환원된 금속철(수소로 환원). - 표준철용액: Fe 0.1000 g을 100 cm³ 비이커에 넣어 질산 용액 25 cm³에 녹이고 산화질소 가스를 제거하기 위해 끓인다. 냉각 후 1 dm³ 정량플라스크로 옮겨 물로 눈금까지 채우고 혼합한다. 참고: 표준용액의 1 cm³에는 0.1 mg의 철이 들어 있다. 4.3 분석 시행 4.3.1. 시료 처리 및 측정 주석 시료 1 g을 불소수지 비이커에 넣고 용해용 혼합물 10 cm³를 소량씩 나누어 가며 첨가하여 격렬한 반응을 피하면서 녹인다. 용해가 끝나면 내용물을 1–2분간 가열하되 끓이지 말고 냉각한다. 용액을 50 cm³ 용량의 정량플라스크로 옮기고 물로 눈금까지 채워 혼합한다. 아세틸렌-공기 화염에서 파장 248.3 nm로 철의 원자 흡광도를 측정하며, 이와 병행하여 눈금 작성용 및 대조 실험용 용액들을 측정한다. 용액 중 철 농도는 그라듀에이션 곡선으로부터 구한다. 4.3.2. 그라듀에이션 곡선 작성 7개의 불소수지 비이커에 각각 고순도 주석 1.0 g을 넣고 용해용 혼합물 10 cm³로 녹인다(소량씩 첨가). 용해 후 1–2분 가열(끓이지 않음) 및 냉각한다. 용액을 50 cm³ 정량플라스크로 옮기고 그 중 6개에는 표준철용액을 각각 0.2; 0.4; 1.0; 2.0; 4.0; 6.0 cm³씩 취한다(이는 각각 0.02; 0.04; 0.1; 0.2; 0.4; 0.6 mg Fe에 해당). 용액들을 눈금까지 채워 혼합한다. 4.3.1 항에 따라 철의 원자 흡광도를 측정한다. 측정된 흡광도 값과 해당 철 농도로 그라듀에이션 곡선을 작성한다. 4.4 결과 처리 4.4.1. 철의 질량분율(Х, %)은 다음 식으로 계산한다: (여기에 원문에 제시된 수식이 들어감) 여기서 c — 그라듀에이션 곡선으로부터 구한 용액 중의 철 농도, g/cm³; c1 — 그라듀에이션 곡선으로부터 구한 대조실험 용액 중의 철 농도, g/cm³; V — 시료 용액의 부피, cm³; m — 시료(주석) 채취량, g. 4.4.2. 병행 분석 결과 간의 차이는 표 1에 기재된 값을 초과해서는 안 된다. 이 방법은 품질 평가에 이견이 있을 때 적용한다. (제4절: 추가 도입, 변경 N 2)