ГОСТ 1652.1-77
ГОСТ 1652.1−77 Сплавы медно-цинковые. Методы определения меди (с Изменениями N 1, 2, 3, 4)
ГОСТ 1652.1−77
Группа В59
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
СПЛАВЫ МЕДНО-ЦИНКОВЫЕ
Методы определения меди
구리-아연 합금. 구리의 정량법
ОКСТУ 1709
Дата введения 1978−07−01
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством цветной металлургии СССР
РАЗРАБОТЧИКИ
Ю.Ф.Шевакин, М. Б. Таубкин, А. А. Немодрук, Н. В. Егиазарова (руководитель темы), А.И.Воробьева
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 27.04.77 N 1062
3. ВЗАМЕН ГОСТ 1652.1−71
4. Стандарт полностью соответствует ИСО 1554−76*
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* Здесь и далее упомянутые международные и зарубежные документы доступны по ссылке на сайт shop.cntd.ru. — Примечание изготовителя базы данных.
5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
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Обозначение НТД, на который дана ссылка
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Номер пункта, подпункта
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ГОСТ 8.315−91
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2.4.5, 3.5.4 |
ГОСТ 859–78
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2.2, 3.2 |
ГОСТ 1020–77
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Вводная часть |
ГОСТ 3652–69
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2.2 |
ГОСТ 3760–79
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2.2 |
ГОСТ 4204–77
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2.2 |
ГОСТ 4232–74
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3.2 |
ГОСТ 4461–77
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2.2, 3.2
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ГОСТ 5457–75
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2.2 |
ГОСТ 5841–74
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2.2 |
ГОСТ 6344–73
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2.2 |
ГОСТ 6563–75
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2.2 |
ГОСТ 6691–77
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2.2, 3.2 |
ГОСТ 9656–75
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2.2 |
ГОСТ 10163–76
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3.2 |
ГОСТ 10484–78
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2.2 |
ГОСТ 15527–70
|
Вводная часть |
ГОСТ 17711–93
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Вводная часть |
ГОСТ 18300–87
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2.2 |
ГОСТ 22867–77
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2.2 |
ГОСТ 25086–87
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1.1, 2.4.5, 3.5.4 |
ГОСТ 27067–86
|
3.2 |
ГОСТ 27068–86
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3.2
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6. Постановлением Госстандарта от 28.12.92 N 1525 снято ограничение срока действия
7. ПЕРЕИЗДАНИЕ (июнь 1997 года) с Изменениями N 1, 2, 3, 4, утвержденными в октябре 1981 года, ноябре 1987 года, октябре 1989 года, декабре 1992 года (ИУС 12−81, 2−88, 2−90, 3−93)
Настоящий стандарт устанавливает гравиметрический электролитический и титриметрический методы определения меди при массовой доле меди от 45% и выше в медно-цинковых сплавах по ГОСТ 15527, ГОСТ 17711 и ГОСТ 1020.
Стандарт полностью соответствует ИСО 1554−76.
(Измененная редакция, Изм. N 3).
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 25086 с дополнением: за результат анализа принимают среднее арифметическое результатов трех (двух) параллельных определений.
(Измененная редакция, Изм. N 2).
2. ГРАВИМЕТРИЧЕСКИЙ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕДИ
2.1. Сущность метода
Метод основан на электролитическом выделении меди при плотности тока 1,5−2,0 А/дм² и напряжении от 2,0 до 2,5 В и взвешивании выделившегося на катоде осадка меди. Медь, оставшуюся в электролите, определяют фотометрически с купризоном или пикрамином-эпсилон или атомно-абсорбционным методом в пламени ацетилен-воздух.
2.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Установка электролизная с сетчатыми платиновыми электродами по ГОСТ 6563.
Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр со всеми принадлежностями.
Атомно-абсорбционный спектрометр со всеми принадлежностями и лампой с полым катодом на медь.
Кислота азотная по ГОСТ 4461 и разбавленная 1:1.
Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:1 и 1:4 и раствор 1 моль/дм³.
Гидразин сернокислый по ГОСТ 5841.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.
Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300.
Аммоний азотнокислый по ГОСТ 22867.
Раствор для промывания; готовят следующим образом: 10 см³ концентрированной азотной кислоты и 20 г азотнокислого аммония растворяют в 1 дм³ воды.
Ацетилен по ГОСТ 5457.
Кислота лимонная по ГОСТ 3652.
Аммиак водный по ГОСТ 3760 и разбавленный 1:4.
Аммоний лимоннокислый, раствор: 150 г лимонной кислоты растворяют в 40 см³ воды, перемешивая, прибавляют 100 см³ аммиака и охлаждают. Затем прибавляют 100 см³ аммиака, вновь охлаждают и доливают водой до 1 дм³.
Фенолфталеин, 0,1%-ный спиртовой раствор.
Бисциклогексанон-оксалилгидразон (купризон), 0,5%-ный раствор в смеси воды и спирта (4:1).
Медь металлическая марки М0 по ГОСТ 859.
Стандартные растворы меди
Раствор А: 0,1000 г меди растворяют в 10 см³ азотной кислоты, при слабом кипячении удаляют окислы азота. После охлаждения раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см³, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см³ раствора А содержит 0,1 мг меди.
Раствор Б: 25 см³ раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 250 см³, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см³ раствора Б содержит 0,01 мг меди.
Раствор В: 0,1 г меди растворяют в 10 см³ азотной кислоты (1:1). После растворения и охлаждения добавляют 5 см³ серной кислоты (1:1) и раствор упаривают до начала выделения белого дыма серной кислоты. Остаток охлаждают, ополаскивают стенки стакана водой и вновь упаривают до начала выделения белого дыма серной кислоты. После охлаждения остаток растворяют в 20−30 см³ серной кислоты (1 моль/дм³) при нагревании, раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³, доливают до метки серной кислотой (1 моль/дм³) и перемешивают.
1 см³ раствора В содержит 1 мг меди.
Раствор Г: 10 см³ раствора В помещают в мерную колбу вместимостью 100 см³, доливают до метки серной кислотой (1 моль/дм³) и перемешивают.
1 см³ раствора Г содержит 0,1 мг меди.
Раствор Д: 10 см³ раствора Г помещают в мерную колбу вместимостью 100 см³, доливают до метки серной кислотой (1 моль/дм³) и перемешивают.
1 см³ раствора Д содержит 0,01 мг меди.
Кислота борная по ГОСТ 9656.
아미노술폰산(아미노설폰산) 용액 100 g/dm³.
요소는 ГОСТ 6691에 따름.
용해용 혼합액: 희석 질산(1:1) 600 cm³에 불산(플루오르화수소산) 40 cm³와 붕산 15 g을 넣어 용해시킨 뒤 1 dm³가 되도록 보충한다. 용액은 폴리에틸렌 용기에 보관한다.
아스코르브산 용액 10 g/dm³.
티오우레아(тиомочевина)는 ГОСТ 6344에 따름, 용액 100 g/dm³.
픽라민-엡실론 용액 1 g/dm³.
2.1, 2.2. (수정된 판, Изм. N 4).
2.3. 분석 수행
2.3.1. 주석, 납, 실리콘을 포함하지 않는 합금의 경우
시료 1 g을 250–300 cm³용 유리컵에 넣고 희석 질산(1:1) 15 cm³를 가하여 시계 유리로 덮은 뒤 가열 없이 먼저 용해시키고 이후 가열하여 완전히 용해시킨다.
시료 용해 후 질소산화물 가스를 제거하기 위해 끓여서 시계유리와 컵의 벽을 물로 씻어내고, 용액을 물로 100–150 cm³로 희석한다. 요소 0.5–1 g을 넣고 희석된 황산(1:4) 7 cm³를 가하여 전해로 구리를 침전시킨다.
전해는 교반 하에 전류 1.5–2 A, 전압 2.5 V로 실시한다.
철 또는 망간의 질량분율이 1%를 초과하는 합금에는 전해 중에 히드라진 황산염 0.5 g을 넣는다.
용액이 무색이 될 때까지 전해한 후 컵 벽과 전극의 돌출부를 물로 씻고 약 20 cm³의 물을 넣어 전해를 10–15분 더 계속한다. 새로 담근 전극 부분에 구리가 침전되지 않으면 전해를 종료한다. 그렇지 않으면 전해를 추가로 30분 더 진행한 다음 다시 구리의 완전 침전을 확인한다.
전해 종료 시 전류를 끄지 않은 상태에서 세척수로 전극을 헹군다. 그런 다음 전류를 끄고, 구리가 침전된 음극을 증류수 세 컵에 차례로 담가 세척한 뒤 에틸 알코올 150–200 cm³가 들어 있는 컵에 담가 헹군다(한 컵의 알코올로 15–20개의 음극까지만 세척). 음극을 약 105°C 부근에서 일정 질량이 될 때까지 건조하고 냉각한 뒤 저울에 달아 무게를 측정한다.
2.3.2. 실리콘을 0.05% 초과 함유한 합금의 경우
시료 1 g을 백금 용기에 넣고 희석 질산(1:1) 10 cm³와 불산 2–3 cm³를 가한 뒤 폴리플루오로프로필렌(플루오르플라스틱) 또는 백금 덮개로 덮고 가열 없이 먼저 용해한 뒤 가열한다. 용액을 증발시켜 습한 염을 얻은 다음 희석 황산(1:1) 5 cm³를 넣고 황산의 백색 연기가 날 때까지 증발한다. 용기를 냉각시키고 염을 30–40 cm³의 뜨거운 물에 용해한 다음 250–300 cm³용 컵에 옮기고 물로 100–150 cm³까지 희석한 뒤 희석 질산(1:1) 8 cm³를 넣고 2.3.1항과 같이 전해로 구리를 침전시킨다.
2.3.3. 주석을 0.05% 초과 함유한 합금의 경우
2.3.3.1. 주석을 용해성 불화복합체로 전환하는 방법
시료 1 g을 불소수지(플루오르플라스틱) 컵(250 cm³)에 넣고 불산 6–8방울(0.4–0.5 cm³)과 희석 질산(1:1) 10 cm³를 가한 뒤 플라스틱 뚜껑으로 덮고 가열 없이 먼저 용해, 이후 가열한다. 뚜껑과 컵 벽을 물로 씻고 용액을 끓인 뒤 물로 150 cm³까지 희석하고 2.3.1항에 따라 전해를 실시한다.
2.3.3.2. 주석을 메타주석산(метаоловянная кислота)으로 분리하는 방법
시료 1 g을 250 cm³ 컵에 넣고 희석 질산(1:1) 15 cm³를 가하고 시계유리로 덮어 가열하여 용해시킨다. 완전 용해 후 질소산화물을 끓여 제거한다. 시계유리와 컵 벽을 씻고 질산암모늄 3 g을 넣어 용액을 5–10 cm³로 농축한다. 잔유물을 뜨거운 물로 60–70 cm³로 희석하고 컵을 시계유리로 덮어 용액을 5분간 끓인다. 시계유리와 컵 벽을 씻고 메타주석산 침전물을 60–70°C의 수욕에서 약 30분 동안 가라앉힌 다음 치밀한 여과지로 여과한다. 여과지의 침전물을 뜨거운 세척액으로 7–8회 철저히 세척한다. 여과액에 물을 150 cm³가 되도록 보충하고 희석 황산(1:4) 7 cm³를 넣은 다음 2.3.1항에 따라 분석을 진행한다.
2.3.3.3. (삭제, Изм. N 3).
2.3.4. 납 질량분율이 0.3–3%인 합금의 경우
시료 1 g을 250–300 cm³용 컵에 희석 질산(1:1) 15 cm³와 함께 넣고 시계유리로 덮어 가열하여 용해시킨다. 용해 후 질소산화물 제거를 위해 끓여 시계유리와 컵 벽을 물로 씻고 용액을 물로 100–150 cm³로 희석한 뒤 전해를 실시한다. 25–30분 경과 후 희석 황산(1:4) 7 cm³를 넣고 2.3.1항과 같이 전해를 계속한다.
(수정된 판, Изм. N 3).
2.3.5. 모든 종류의 구리-아연 합금에 대한 범용 용해법
시료 1 g을 600 cm³용 컵에 넣고 용해용 혼합액 25 cm³를 가하여 가열 없이 용해한다. 반응이 끝나면 컵 벽을 물로 씻고 용액을 약 90°C까지 가열하여 그 온도에서 1시간 동안 질소산화물을 완전히 제거한다. 상온으로 냉각한 뒤 물 50 cm³를 넣는다. 암모니아를 가해 침전이 생기면 희석 질산(1:1)으로 침전을 용해시키고 희석 질산(1:1) 20 cm³, 아미노술폰산 용액 10 cm³를 추가한 다음 물로 300 cm³가 되도록 희석한다. 이후 2.3.1항과 같이 진행한다.
2.3.6. 쿠프리존(kuprizon)을 이용한 잔류 구리의 광도법(포토메트릭)
(수정된 판, Изм. N 4).
2.3.6.1. 전해법으로 구리를 분리한 후 전해액과 세척수는 필요 시 200 cm³가 될 때까지 농축하고 냉각한 뒤 250 cm³용 정용 플라스크로 옮겨 물로 정용하고 혼합한다.
2.3.6.2. 100 cm³용 정용 플라스크에 전해액 25 cm³를 취하여 물로 약 50 cm³까지 희석한 다음 구연산암모늄(암모늄 시트레이트) 용액 10 cm³, 페놀프탈레인 용액 1방울을 넣고 암모니아(1:4 희석)를 가해 용액이 약한 분홍색이 될 때까지 조정한다. 그 후 암모니아(1:4 희석) 1 cm³를 과량으로 넣고 쿠프리존 용액 10 cm³를 넣은 뒤 물로 정용하고 혼합한다.
용액의 pH는 지시지(종이)로 8.5–9 이어야 한다.
20–30분 후, 흡수층 두께 2–3 cm인 큐벳을 사용하는 광전색도계(오렌지 필터) 또는 흡수층 두께 1 cm인 큐벳을 사용하는 분광광도계에서 600 nm로 광학밀도(광흡광도)를 측정한다. 비교용액은 대조실험용 용액이다.
2.3.6.3. 검량선 작성
100 cm³ 정용 플라스크 6개 중 5개에 표준용액 B를 각각 5.0; 10.0; 15.0; 20.0; 30.0 cm³ 취한다(이는 구리 0.05; 0.10; 0.15; 0.2; 0.3 mg에 해당). 모든 플라스크에 물을 약 50 cm³까지 넣고 구연산암모늄 용액 10 cm³를 각각 가한 뒤 2.3.6.2에 따라 처리한다. 비교용액은 구리를 포함하지 않는 용액이다. 얻은 광학밀도 값과 해당하는 구리량으로 검량선을 작성한다.
2.3.6a. 픽라민-엡실론(pikramin-epsilon)을 이용한 잔류 구리의 광도법
2.3.6a.1. 전해로 구리를 분리한 후 전해액과 세척수를 40–50 cm³가 될 때까지 농축한다. 냉각 후 희석 황산(1:1) 2 cm³를 넣고 황산의 백색 연기가 날 때까지 농축한다. 잔유물을 냉각하고 컵 벽을 물로 헹군 뒤 다시 황산의 백색 연기가 날 때까지 농축한다.
냉각 후 잔유물에 물 20–30 cm³를 넣고 염이 용해될 때까지 가열한다. 냉각한 뒤 용액을 50 cm³ 정용 플라스크로 옮기고 물로 정용한 뒤 혼합한다.
2.3.6a.2. 50 cm³ 정용 플라스크에 얻은 용액에서 1 cm³(할롯트)의 알리콧을 취하고 희석 황산(1 mol/dm³) 4 cm³, 아스코르브산 용액 2 cm³, 픽라민-엡실론 용액 2 cm³를 넣고 물로 정용하여 혼합한다.
용액의 광학밀도는 분광광도계에서 550 nm 또는 광전색도계(황색 필터)를 사용하여 흡수층 두께 2 cm의 큐벳에서 측정한다. 비교용액은 동일 시료 용액에 픽라민-엡실론을 넣기 전에 티오우레아 용액 2 cm³를 넣은 용액이다.
2.3.6a.3. 검량선 작성
50 cm³ 정용 플라스크 7개 중 6개에 표준용액 D(구리)를 각각 0.5; 1.0; 2.0; 3.0; 4.0; 5.0 cm³ 취한다. 모든 플라스크에 희석 황산(1 mol/dm³)으로 5 cm³가 되게 하고 아스코르브산 용액 2 cm³, 픽라민-엡실론 2 cm³를 각각 넣은 뒤 2.3.6a.2에 따라 분석을 진행한다. 비교용액은 구리를 포함하지 않는 용액이다.
2.3.6a 및 2.3.6a.1–2.3.6a.3. (추가로 도입됨, Изм. N 4).
2.3.7. 원자흡광법에 의한 구리 정량법
2.3.7.1. 분석 준비는 2.3.6.1항에 따름.
2.3.7.2. 검량용액 준비
250 cm³ 정용 플라스크 8개에 각각 질산 15 cm³를 넣고 물로 100 cm³가 되게 보충한 다음 희석 황산(1:4) 7 cm³와 요소 0.5–1 g을 넣는다. 그런 다음 7개 정용 플라스크에 표준용액 A를 각각 2.0; 4.0; 6.0; 8.0; 12.0; 16.0; 20.0 cm³ 취하는데 이는 구리 0.2; 0.4; 0.6; 0.8; 1.2; 1.6; 2.0 mg에 해당한다. 용액을 정용하고 혼합한다.
(수정된 판, Изм. N 3).
2.3.7.3. 분석 수행
전해액을 아세틸렌-공기 불꽃으로 분무하여 파장 324.7 nm의 방출선을 사용해 구리의 원자 흡광도를 표준용액과 대조실험용액과 병행하여 측정한다. 얻은 원자 흡광도의 값으로부터 검량선을 이용해 전해액 중 구리 함량을 결정한다.
2.4. 결과 처리
2.4.1. 원자흡광분석으로 전해액에 남아 있는 구리의 질량분율(%)은 다음 공식으로 계산한다:
[공식 이미지 생략]
여기서
— 침전된 구리를 포함한 음극의 질량, g;
— 음극의 질량, g;
— 검량선에서 얻은 구리 농도, g/cm³;
— 전해액 용액의 부피, cm³;
— 시료의 질량, g.
2.4.2. 광도법으로 전해액에 남아 있는 구리의 질량분율(%)은 다음 공식으로 계산한다:
[공식 이미지 생략]
여기서
— 침전된 구리를 포함한 음극의 질량, g;
— 음극의 질량, g;
— 검량선으로부터 얻은 구리의 질량, g;
— 전해액 용액의 부피, cm³;
— 취한 알리콧 용액의 부피, cm³;
— 시료의 질량, g.
2.4.1, 2.4.2. (수정된 판, Изм. N 3).
2.4.3. 병행 반복 측정 결과의 절대 차(수렴성)는 0.15%를 초과해서는 안 된다.
2.4.4. 서로 다른 두 실험실에서 얻은 결과 또는 동일 실험실에서 상이한 조건 하에 얻은 두 결과(재현성)의 절대 차는 0.21%를 초과해서는 안 된다.
2.4.3, 2.4.4. (수정된 판, Изм. N 3, 4).
2.4.5. 분석 정확도 관리는 ГОСТ 8.315에 따라 승인된 구리-아연 합금의 국가표준물질(GSO) 또는 산업표준물질(OSO), 또는 기업표준물질(SOP)을 사용하여 수행한다(ГОСТ 25086 참조).
(수정된 판, Изм. N 4).
3. 적정법(아이오도메트릭 titrimetric) — 철 0.1% 이하, 실리콘 0.2% 이하인 합금에서의 구리 결정법
3.1. 방법의 본질
이 방법은 아이오화 칼륨(I−)에 의해 Cu(II)가 Cu(I)로 환원되고 생성된 요오드(I2)를 아황산나트륨(티오설페이트가 아님 — серноватистокислый натрий)을 표준용액으로 적정하는 데에 기초한다.
3.2. 시약 및 용액
질산은 ГОСТ 4461 및 희석 1:1.
술파민산(сульфаминовая кислота) 포화용액.
요소는 ГОСТ 6691에 따름, 포화용액; 준비: 요소 100 g을 뜨거운 물 100 cm³에 용해.
아황산나트륨(серноватистокислый натрий) ГОСТ 27068; 0.05 M 용액; fixanal 또는 염 25 g을 물에 용해하여 1 dm³ 정용. 용액 안정화를 위해 1 dm³당 클로로포름 0.3–0.5 cm³를 첨가한다.
아이오화칼륨(KI) ГОСТ 4232 및 200 g/dm³ 용액, 신선 조제.
시안화암모늄(аммоний роданистый) ГОСТ 27067.
Bruns 혼합액: KI 20 g과 NH4SCN(시안화암모늄) 64 g을 물에 용해하여 1 dm³로 희석.
수용성 전분 ГОСТ 10163, 5 g/dm³ 용액, 신선 조제.
구리(브뤼스 등급) M0k 또는 M00k ГОСТ 859.
3.3. 분석 수행
시료는 구리 함량이 70% 이하인 경우 0.3 g, 그 외 합금은 0.2 g을 취하여 250 cm³ 삼각플라스크에 넣고 희석 질산(1:1) 10 cm³를 가해 가열하여 용해시킨다. 용해 완료 후 술파민산 용액 2 cm³ 또는 요소 용액 1 cm³를 넣어 질소산화물을 제거한다. 플라스크 벽을 물로 씻고 100 cm³로 희석한 뒤 아이오화칼륨 용액 20 cm³ 또는 Bruns 혼합액 10 cm³를 넣고 아황산나트륨 용액으로 적정한다.
용액의 갈색이 거의 사라질 때 전분 용액 2–5 cm³를 넣고 전분청색이 사라질 때까지 적정을 계속한다.
3.4. 아황산나트륨 용액의 질량농도 결정
구리 0.2 g을 250 cm³ 삼각플라스크에 넣고 희석 질산(1:1) 10 cm³로 용해시킨다. 술파민산 용액 2 cm³ 또는 요소 용액 1 cm³를 넣고 물 100 cm³, 아이오화칼륨 용액 20 cm³ 또는 Bruns 혼합액 10 cm³를 더하여 아황산나트륨 용액으로 적정한다(3.3항 참조).
아황산나트륨 용액의 질량농도(ρ), g의 구리량/1 cm³ 용액은 다음 공식으로 계산한다:
[공식 이미지 생략]
여기서
— 시료(구리)의 질량, g;
— 적정에 소요된 아황산나트륨 용액의 부피, cm³.
3.5. 결과 처리
3.5.1. 구리의 질량분율(%)은 다음 공식으로 계산한다:
[공식 이미지 생략]
여기서
— 아황산나트륨 용액의 질량농도(ρ), g 구리/1 cm³;
— 시료 적정에 소요된 아황산나트륨 용액의 부피, cm³;
— 시료의 질량, g.
3.5.2. 병행 반복 측정 결과의 절대 차(수렴성)는 0.30%를 초과해서는 안 된다.
(수정된 판, Изм. N 2, 3, 4).
3.5.3. 서로 다른 두 실험실에서 얻은 결과 또는 동일 실험실에서 상이한 조건 하에 얻은 두 결과(재현성)의 절대 차는 0.42%를 초과해서는 안 된다.
(수정된 판, Изм. N 3, 4).
3.5.4. 분석 정확도 관리는 ГОСТ 8.315에 따라 승인된 구리-아연 합금의 국가표준물질(GSO), 산업표준물질(OSO) 또는 기업표준물질(SOP)을 사용하여 수행한다(ГОСТ 25086에 따름).
(수정된 판, Изм. N 4).
