ГОСТ 1652.9-77

ГОСТ 1652.9−77 구리-아연 합금. 황의 측정 방법 (변경 N 1, 2, 3)

ГОСТ 1652.9−77

그룹 В59

소비에트 연방 국가 표준

구리-아연 합금

황의 측정 방법

구리-아연 합금.
황의 측정 방법

ОКСТУ 1709

시행일 1978−07−01

정보 자료

1. 개발 및 제정: 소비에트 연방 비철금속공업부

개발자

Ю.Ф.Шевакин, М. Б. Таубкин, А. А. Немодрук, Н. В. Егиазарова (주제 책임자), И.А.Воробьева

2. 승인 및 시행: 소비에트 사회주의 공화국 전의 회의 국가 표준 위원회 결의 1977년 4월 27일 N 1062

3. 대체: ГОСТ 1652.9−77

4. 참조 규범·기술 문서

참조된 규범·기술 문서 기호	조항 번호, 항목
ГОСТ 8.315−91	4.2б, 5.6
ГОСТ 859–78	제2절
ГОСТ 1020–77	서문
ГОСТ 1652.1−77	1.1
ГОСТ 4232–74	제2절
ГОСТ 4328–77	제2절
ГОСТ 4404–78	제2절
ГОСТ 10163–76	제2절
ГОСТ 15527–70	서문
ГОСТ 17711–93	서문
ГОСТ 20490–75	제2절
ГОСТ 25086–87	1.1, 4.2б, 5.6
ISO 7266−84	서문, 부록

5. 국가표준위원회 결의 1992년 12월 28일 N 1525에 의해 유효기간 제한이 해제됨

6. 재발행 (1997년 7월) — 변경 N 1, 2, 3(1981년 10월, 1987년 11월, 1992년 12월에 각각 승인) 포함 (ИУС 12−81, 2−88, 3−93)


본 표준은 용융된 구리-아연 합금(ГОСТ 15527, ГОСТ 17711 및 ГОСТ 1020에 따른)의 황에 대해 요오드법(적정법), 적정법 및 자동·반자동 분석기를 이용한 방법(질량 분율 황 0.001%〜0.05% 범위)을 규정한다.
ISO 7266*(부록 참조)에 따른 구리-아연 합금의 황 측정도 허용된다.
________________
*여기 및 본문에서 언급된 국제 및 외국 문서에 대한 접근은 shop.cntd.ru 사이트의 링크를 통해 얻을 수 있다. — 데이터베이스 제작자의 주석.


(수정된 판, 변경 N 2, 3).

1. 일반 요구사항

1.1. 분석 방법에 대한 일반 요구사항 — ГОСТ 25086에 따르며, 추가적으로 항 1.1은 ГОСТ 1652.1.을 따른다.

(수정된 판, 변경 N 2).

2a. 요오드 적정법

2a.1. 방법의 본질

본 방법은 시료를 1000−1200°C에서 산소 흐름하에 태워 발생한 이산화황을 흡수하여 생성된 아황산(아황산성 용액)을 요오드 용액으로 전분 지시약 존재 하에서 적정하여 측정하는 것에 기초한다.

2a, 2a.1. (추가로 도입, 변경 N 2).

2. 장비, 시약 및 용액

황 함량 측정용 장치 (도면 참조).

황 함량 측정용 장치

장치는 다음 요소로 구성된다: 환원조절 밸브 2가 달린 산소통 1(노로의 산소 공급 속도를 조절하기 위함); 세척용 용액을 담은 티셴코 플라스크 3; 진한 황산을 담은 흡수 플라스크 4; 하부에 무수 염화칼슘, 그 위에 유리솜 또는 일반 솜층, 상부에 건조된 수산화칼륨 또는 건조된 수산화나트륨을 채운 산소 건조용 컬럼 5; 산소 통과 속도 조절용 3방 밸브 6; 내부 지름 15−20 mm, 길이 650−750 mm인 자기유약 없는 도자기 관 7. 관의 길이는 관 끝이 노 밖으로 최소 180−200 mm 돌출되도록 해야 한다. 사용 전 관은 산소 분위기에서 1100−1200°C로 소성해야 한다; 노의 필요한 온도를 유지하는 백금-백금로듐 열전대와 갈바노미터로 구성된 온도 조절기 8; 1100−1200°C까지 가열할 수 있는 수평 전기관형로 9; 유리솜을 채운 집진기 10; 2방 밸브 11; 뷰렛 13; 두 개의 동일한 용기가 유리 관으로 연결된 흡수장치 12. 왼쪽 용기는 흡수용이며, 하부에 적정이 끝난 흡수액을 배출하기 위한 밸브가 있다. 오른쪽 용기에는 대조용의 액을 채운다.

도자기 무유약 작은 그릇(로돡치카)은 길이 70−130 mm, 폭 7−12 mm, 높이 5−10 mm이다. 이 그릇들은 사용 전에 산소 분위기에서 1100−1200°C로 10분간 소성해야 한다.

요오드 0.0005 mol/dm 용액; 다음과 같이 준비한다: 승화로 정제한 금속 요오드 0.126 g을 마개가 잘 맞는 작은 플라스크로 옮기고, 그 안에 미리 요오드화칼륨 2 g과 물 5−10 см를 넣는다. 플라스크 내용을 완전히 용해될 때까지 자주 흔든 다음, 1 dm용량의 정용플라스크로 옮겨 물로 표시선까지 희석한다. 용액은 암갈색 유리병에 보관한다.

요오드 용액의 황에 대한 질량 농도 , g/cm(황),은 다음 식으로 계산한다:

,

여기서 는 표준시료의 시료량(질량), g이다;

는 표준시료의 황의 질량 분율, %;

는 적정에 소요된 요오드 용액의 부피, см이다.

장비 작업 조건을 설정하기 위한 표준시료로서 다음의 국가 표준 시료(강류)를 사용한다: ГСО 716−84п, ГСО 1557−83п, ГСО 1640−83п, ГСО 888−84п, ГСО 1416−82п 또는 니켈 합금; ГСО 1862−80, ГСО 1862−85п, ГСО 1498−83п, ГСО 1609−85п.

ГОСТ 859에 따른 M0к 등급 구리(성형편 형태).

녹말(전분) 용해물: ГОСТ 10163에 따름, 10 g/dm 용액.

요오드화칼륨: ГОСТ 4232에 따름.

수산화칼륨(가성칼리) 용액 400 g/dm.

수산화나트륨: ГОСТ 4328에 따름.

과망간산칼륨: ГОСТ 20490에 따름, 40 g/dm 용액.

황산: ГОСТ 4204에 따름.

염화칼륨, 무수, 용융품.

세척용 용액: 다음과 같이 준비한다 — 과망간산칼륨 40 g을 수산화칼륨 40% 용액에 용해시킨다.

분석을 수행하기 전에 장치 전체가 1100−1200°C에서 기밀인지 확인해야 한다. 이를 위해 장비 전체를 산소통에 연결하고 3방 밸브를 공기 쪽으로 열고, 산소통을 조심스럽게 개방하여 분당 20−30 방울 속도로 산소를 흘려보낸다. 밸브 6을 전환하여 산소가 노로 들어가도록 하고 밸브 11을 닫는다. 2−3분 후 세척 플라스크 3과 흡수 플라스크 4에서 기포 발생이 멈추어야 하며, 그 후 5−7분 더 기다려서 기포가 더 이상 발생하지 않으면 장치를 기밀하다고 본다.

(수정된 판, 변경 N 2, 3).

3. 분석 수행

3.1. 미세하게 분쇄한 합금 시료 2.5 g을 도자기 그릇에 넣고 구리 부스러기 0.3 g을 첨가한다. 도면과 같이 장비를 모두 조립한 뒤 연소관에 휘발성 환원성 물질이 있는지 확인한다. 이를 위해 흡수장치 12의 두 용기에 각 50 см의 물과 각 10 см의 전분 용액을 채운다. 뷰렛으로 두 용기에 요오드 용액을 몇 방울 떨어뜨려 연한 청색을 띠게 하고, 노를 1080−1100°C로 가열한 뒤 분당 40−50 방울의 속도로 산소를 통과시킨다.

4−5분 후 흡수용 용액의 색이 사라지면 이는 관내에서 요오드와 반응하는 환원성 기체성 물질이 방출되고 있음을 나타낸다. 이 경우 산소 흐름을 멈추지 않고 왼쪽 용기의 용액에 요오드 용액을 추가로 몇 방울 떨어뜨려 연한 청색이 변하지 않고 오른쪽 대조 용기의 색의 강도와 같아질 때까지 유지한다. 그 후(조정이 끝나면) 관의 마개(산소통 쪽)를 빼고 긴 철사 갈고리를 사용하여 샘플이 담긴 그릇을 관 안으로(노의 가장 높은 온도 영역인 중앙부에) 넣는다. 관을 즉시 마개로 닫고 시료의 연소를 시작한다.

가열로에서 흡수용기 쪽으로 들어오는 가스가 흡수용기 하부의 요오드 용액을 탈색시키기 시작하면, 연소하는 동안 용액의 푸른색이 사라지지 않도록 요오드 용액을 계속 가한다. 흡수용액의 색이 약해지면 요오드 용액 주입 속도를 늦추고, 왼쪽 용기 내 용액의 연한 청색이 오른쪽 용기의 대조용액 색과 강도가 같아져 일정하게 유지되는 순간 주입을 중단한다. 그 후 1분 더 산소를 통과시키고 용액의 색이 사라지지 않으면 연소를 완료된 것으로 본다. 황 함량을 결정할 때에는 같은 날 대조실험을 실시하여 보정을 해야 한다. 이 목적을 위해 보트(연소용 용기)를 0.3 g의 구리를 첨가하여 소성한다. 대조실험에 대한 보정은 요오드 용액이 0.2–0.3 cm³를 초과해서는 안 된다. 3.2. (삭제, 변경 N 2). 4. 결과 처리 4.1. 황의 질량분율(%)은 다음 식으로 계산한다: [식] 여기서 V — 시료 적정에 소모된 요오드 용액의 부피, cm³; Vконтр — 대조실험 적정에 소모된 요오드 용액의 부피, cm³; C — 요오드 용액의 질량농도(황으로 환산하여), g/cm³; m — 합금 시료의 질량, g. 4.2. 병행시험 결과의 절대차(сходимость)는 표에 제시된 허용값을 초과해서는 안 된다. 표 (황의 질량분율 범위별 허용 절대차 등) 4.2а. 서로 다른 두 실험실에서 얻은 분석 결과 또는 동일 실험실에서 다른 조건하에 얻은 두 분석 결과의 절대차(재현성)는 표에 제시된 값을 초과해서는 안 된다. 4.2, 4.2а. (개정판, 변경 N 2, 3). 4.2б. 분석 정확도 관리는 ГОСТ 8.315에 의해 승인된 강철·니켈·구리-아연 합금용 국가표준물질(GSO) 또는 업계표준물질(OSO), 또는 기업 표준물질(SOP)을 사용하여 ГОСТ 25086에 따라 수행한다. (개정판, 변경 N 3). 4.3. 이견이 있는 경우 자동분석기를 이용한 방법을 사용한다. (추가, 변경 N 1). 5. 자동 및 반자동 분석기를 이용한 방법 5.1. 방법의 본질 본 방법은 자동 또는 반자동 분석기를 이용하여 시료를 산소 흐름하에서 1000–1200°C로 연소시키고 생성된 이산화황을 산화제 용액으로 흡수한 뒤, 분석기 유형에 따라 전도도법·쿨롬법·암페로법 또는 적외선 영역에서 이산화황 분자 흡수대역의 흡광을 측정하는 방법으로 황을 결정하는 데 기초한다. 5.2. 기기 자동 또는 반자동 분석기(예: AС-7932). 요구되는 분석 정확도를 만족하는 다른 유형의 자동/반자동 분석기의 사용도 허용된다. 5.3. 분석 수행 시료의 황 질량분율은 해당 분석기 유형에 규정된 방법으로 결정하며, 교정에는 예를 들어 강철용 GSO 세트(예: GSO 716–84п, GSO 164–84п, GSO 888–84п, GSO 1377–82п, GSO 1416–82п) 또는 니켈 합금용 GSO(예: GSO 1862–80, GSO 1498–83п, GSO 1609–85п) 등을 사용한다. 5.1–5.3. (추가, 변경 N 2). 5.4. 병행시험 결과의 절대차(수렴성)는 표(항 4.2 참조)에 제시된 허용값을 초과해서는 안 된다. 5.5. 서로 다른 두 실험실에서 얻은 분석 결과 또는 동일 실험실에서 다른 조건하에 얻은 두 분석 결과의 절대차(재현성)는 표(항 4.2 참조)에 제시된 값을 초과해서는 안 된다. 5.4, 5.5. (개정판, 변경 N 2, 3). 5.6. 분석 정확도 관리는 항 4.2б와 마찬가지로 ГОСТ 8.315에 의해 승인된 표준물질들 또는 ГОСТ 25086에 따라 수행한다. (개정판, 변경 N 3). 부록(권장). ISO 7266–84 구리 및 구리 합금. 황의 결정. 연소를 이용한 적정법 부록(권장) 1. 적용범위 본 규격은 연소법으로 시료를 처리하는 구리 및 구리합금에서의 황 결정에 관한 적정법을 규정한다. 본 방법은 황의 질량분율이 0.010%를 초과하는 경우에 적용한다. 2. 방법의 본질 시료를 산소에서 1250°C로 연소한다. 연소 시 발생하는 가스를 희석한 과산화수소 용액으로 흡수한다. 생성된 황산을 혼합 지시약(메틸레드와 메틸렌블루 혼합용액)의 존재하에서 붕산나트륨(붕사)으로 적정한다. 3. 시약 분석에는 초순도(극순, reagent grade) 시약과 증류수 또는 탈이온수를 사용한다. 3.1. 과산화수소 용액, 3 g/dm³ 30% 과산화수소(질량%) 10 cm³를 물로 희석하여 총 1000 cm³로 만든다. 3.2. 황산, 0.0025 mol/dm³ 용액 표준 황산( g/cm³ ) 14 cm³를 취해 물로 1000 cm³로 희석한 후, 이 용액 10 cm³를 취해 다시 1000 cm³로 희석한다. (원문에 포함된 농도·희석 절차에 따름.) 3.3. 붕사(나트륨 보레이트) 표준용액 Na2B4O7·10H2O 1.1895 g을 물에 용해하여 1000 cm³ 눈금 플라스크로 정용한다. 표준용액 1 cm³에는 황 100 μg이 포함된다. 3.4. 혼합 지시약 메틸레드 0.120 g과 메틸렌블루 0.080 g을 100 cm³의 에탄올에 용해한다. 4. 장비 일반적인 실험실 장비에 다음을 추가한다. 4.1. 25 cm³ 뷰렛(눈금단위 0.05 cm³). 4.2. 황 결정용 장치(도면 1) — 다음 부분으로 구성된다: 가스 정화용 튜브들; 버블러 튜브; 배출 밸브; 압력 조절기 및 유량계; 고무 커플링; 냉각 코일; 연소용로; 수은 잠금장치 및 안전관; 2방향 밸브; 압력 평형용 완충용기; 연소용 튜브 등. 4.2.1. 산소병(압력조절기 및 유량계 포함). 산소 중에 황이 없어야 한다. 4.2.2. 가스 정화용 튜브들. 한 튜브는 수산화나트륨으로 처리한 석면으로 채우고, 다른 튜브는 3/4 높이까지 인산오스펜(오스포르스 파이브 옥사이드?)로 채운다. 이 두 물질은 유리솜 마개로 분리한다. 4.2.3. 2방향 밸브(내경 3–4 mm), 연소용 튜브로 산소를 공급하고 연소 가스는 버블러 튜브로 통하도록 한다. 4.2.4. 수은 잠금장치(평형병 및 안전관 포함). 평형병을 이용해 수은 높이를 조정하여 밸브가 열렸을 때 연소튜브 쪽 용액이 2.5 dm³/min의 유량으로 흐르도록 설정한다. 밸브가 열리면 과압이 발생하고 수은 잠금장치가 정상압에 이를 때까지 작동한다. 4.2.5. 압력 평형용 완충 용기. 4.2.6. 연소용 튜브 — 비다공성 내열재로 제작되며, 연소용 보트가 들어간다. 4.2.7. 연소용 보트(도가니) — 사용 당일 1250°C에서 미리 소성한다. 4.2.8. 관형로 — 연소부의 온도를 1250°C로 유지할 수 있고 연소튜브용 금속 냉각 머리를 갖춘 것(도면 3). 4.2.9. 연소튜브와 동일한 내경의 유리 배출관을 고무 커플링으로 연결한다. 4.2.10. 가스를 냉각시키기 위한 수냉 냉각 코일. 4.2.11. 모든 영구 연결에는 플렉시블 플라스틱 튜브 사용. 4.3. 가스 흡수 장치(도면 1 및 2) — 다음 부분으로 구성된다. 4.3.1. 용량 250 cm³의 흡수용기. 4.3.2. 버블러 튜브(도면 2) — 한쪽 끝에 0.05 mm 구멍이 여러 개 있는 버블러 관을 과산화수소 용액에 잠기게 한다. 4.3.3. 가스 정화 튜브들과 버블러 사이에 설치된 배출 밸브. 이 밸브로 흡수용기 내로 과산화수소 용액이 흘러들어가 버블러로 침투하는 것을 방지하기 위한 소량의 산소 흐름을 유지할 수 있다. 5. 분석 수행 5.1. 시료 채취 연소용 보트에 (1±0.001) g의 시료를 달아 무게를 취한다. 아연 함량이 높은 합금(황동)에서는 시료 무게의 5배에 해당하는 순(純) 주석을 보트에 함께 넣는다. 5.2. 공시험(블랭크) 연소튜브와 보트를 미리 소성하면 공시험이 필요 없지만, 아연 함량이 높은 합금의 경우에는 동일한 양의 주석을 넣은 공시험을 실시한다. 5.3. 측정 방법 로를 1250°C로 가열한다. 냉각 코일이 제대로 작동하는 것을 확인한 후 연소튜브 양 끝을 연결한다. 밸브들을 열고 압력조절기 및 유량계로 조절하면서 시스템에 산소를 2.5 dm³/min 유량으로 통과시킨다. 그런 다음 한 밸브를 닫아 산소 유량을 0.5 dm³/min로 줄인다. 흡수용기에 과산화수소 용액 40 cm³, 물 160 cm³, 혼합 지시약 4–6방울을 넣고 버블러 관을 이 용액에 잠기게 한다. 필요하면 황산 용액을 첨가하여 지시약을 자주색으로 맞춘다. 밸브를 열고 2분간 시스템에 2.5 dm³/min의 산소를 흘려 이산화탄소를 제거한다. 필요하면 압력 및 유량을 조절한다. 밸브를 닫고 붕사 용액을 흡수용기에 넣는다. 지시약 색은 자주색에서 청색을 거쳐 녹색으로 변해야 하며, 청록색에서 선명한 녹색으로 변할 때 첨가를 중단한다. 로의 머리 마개를 제거하고 연소용 보트(시료가 든)를 내열 금속봉으로 로의 가장 뜨거운 부분에 넣는다. 연소튜브를 마개로 닫고 2분을 기다린다. 밸브를 천천히 열어 연소튜브에 산소를 2분간 통과시킨 후 밸브를 닫는다. 마개와 보트를 꺼낸다. 흡수용액을 붕사 용액으로 선명한 녹색이 될 때까지 적정한다. 5.4. 기기 점검 표준시료 또는 알려진 황 함량을 포함한 인공시료를 사용하여 장치의 예비 점검을 수행한다(항 5.1–5.3에 따라). 6. 결과 처리 황의 질량분율(%)은 다음 식으로 계산한다: [식] 여기서 V — 적정에 사용된 붕사 용액의 부피, cm³; m — 시료의 질량, g; 0.0001 — 붕사 용액 1 cm³에 해당하는 황의 질량, g. 아연 함량이 높은 합금의 경우 계산된 황의 질량분율에서 주석 공시험의 황 질량분율을 차감해야 한다. 7. 방법에 관한 주의사항 7.1. 아연 함량이 높은 구리합금의 분석 본 방법은 아연 함량이 높은 구리합금, 특히 구리-아연 합금(황동)에 적용할 수 있다. 그러한 합금의 경우 연소용 보트에 시료 무게의 5배에 해당하는 순 주석을 시료와 함께 넣어야 한다. 이 주의가 지켜지지 않으면 아연이 가열 중에 증발하고 생성된 산화아연이 황 분석을 방해한다. 7.2. 연소튜브의 사전 처리 연소튜브는 연소 온도(1250°C)에서 소성하거나 튜브를 노 내에서 길이에 따라 이동시켜서 처리해야 한다. 7.3. 연소용 보트의 소성 보트는 사용 당일 소성해야 하며, 보트는 건조기(전용 데시케이터)에 보관한다. 보트에 황이 없는지 여부는 공시험으로 확인해야 한다. 7.4. 반복 측정 동일한 버블러 관과 동일한 흡수용액을 사용하면 5–6회의 연속 측정을 수행할 수 있다. 시간 손실을 최소화하기 위해 이전 연소가 끝나는 즉시 다음 시료를 투입할 수 있고, 적정은 2분 휴지 시간 동안 수행할 수 있다. 8. 분석 보고서 분석보고서에는 다음 사항을 포함해야 한다: - 시료 채취 방법; - 사용한 분석 방법; - 얻은 결과 및 계산 방법; - 분석 중 관찰된 모든 특이사항; - 본 규격에 규정되지 않았거나 부수적이라고 간주되는 모든 수행된 조작들. 부록. (추가, 변경 N 3).