ГОСТ 18385.4-79

ГОСТ 18385.4−79 니오븀. 탄탈럼의 정량법 (수정 N 1, 2 포함)

ГОСТ 18385.4−79

그룹 В59

소비에트 연방 국가지표준

니오븀

탄탈럼 정량법

Niobium. Method for the determination of tantalum

ОКСТУ 1709*
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* 추가 도입, 수정 N 1.

유효기간 1980.07.01
~ 1985.07.01*
__________________________________
* 유효기간 제한은 межгосударственный стандарт화, 계량 및 인증위원회 의사록 N 5−94에 따라 해제됨
(ИУС N 11/12, 1994). — 데이터베이스 편집자 주.

제정: 소련 비철금속 야금부

작성자

А. В. Елютин, Ю. А. Карпов, А. Г. Галканов, Л. Н. Филимонов, В. В. Королев, В. В. Недлер, В. Г. Мискарьянц, Т. М. Малютина, В. М. Михайлов, Е.Г.Намврина

제출: 소련 비철금속 야금부

위원회 위원 А. П..Снурников

승인 및 시행: 1979년 5월 30일 소련 국가표준위원회 결의 N 1968에 의해 승인·시행

대체: ГОСТ 18385.7−73

수정 N 1은 1984.10.11자 소련 국가표준위원회 결의 N 3561로 승인되어 1985.03.01부터 시행, 수정 N 2는 1989.12.08자 소련 생산품질관리 및 표준위원회 결의 N 3616로 승인되어 1990.07.01부터 시행

수정 N 1, 2는 데이터베이스 편집자가 ИУС N 1, 1985 및 ИУС N 3, 1990의 본문에 따라 반영함


본 표준은 추출광도법으로 탄탈럼을 정량하는 방법(0.06~0.45%)을 규정한다.

본 방법은 황산-타르타르트 매질에서 톨루엔과 아세톤 혼합액으로 플로랄 실버티탄탈산(플루오르탄탈산)의 크리스탈 보라색 착물을 추출한 후 추출액을 광도측정하는 것에 기초한다.

1. 일반 요구사항

1.1. 분석 방법에 대한 일반 요구사항 — ГОСТ 18385.0−79* 기준에 따름.
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* 러시아 연방 영토에서는 ГОСТ 18385.0−89가 적용됨. — 데이터베이스 편집자 주.

2. 장비, 시약 및 용액

광전자 컬러리미터 ФЭК-60 또는 동등 기기.

분석 저울.

석영(쿼츠) 실린더(마개 있음) 용량 80 cm³.

유리 시험관(마개 있음) 용량 15 cm³.

폴리에틸렌 피펫 용량 2–3 cm³.

정량 플라스크 용량 100, 500, 1000 cm³.

메스 실린더 용량 50, 100 cm³.

석영 도가니 용량 50 cm³.

눈금 피펫(분주기) 용량 1, 2, 5 및 10 cm³.

폴리에틸렌 병 용량 500 cm³.

지시약지 "Phan", pH 0.4–1.4 또는 "Rifan", pH 0.3–2.2.

무펠로 가열로(뮤펠로).

오산화탄탈(주성분 99.9% 이상).

피로황산나트륨(ТУ 6−09−5404−88).

암모늄 타르트레이트(ТУ 6−09−08−2007−89), 수용액 1%: 암모늄 타르트레이트 100 g을 700 cm³의 뜨거운 물에 용해시키고 냉각한 뒤 물로 1 dm³까지 정용한다.

암모늄 옥살레이트(ГОСТ 5712–78), 수용액 10%: 암모늄 옥살레이트 100 g을 700 cm³의 뜨거운 물에 용해시키고 냉각한 뒤 물로 1 dm³까지 정용한다.

황산(ГОСТ 4204–77)

농도 5 mol/dm³ 용액. 용액 조제: 부피 722 cm³의 증류수에 계속 교반하면서 소량씩 278 cm³의 농황산을 조심스럽게 가한다. 혼합물이 과도하게 가열되면 식힌 후 다음 산 분획을 가한다. 희석용액: 피로황산나트륨 20 g을 도가니에 넣고 무펠로에서 용융하여 황산 증기가 제거될 때까지 처리한 다음, 용융물을 질량분율 10%의 타르타르산암모늄(аммоний виннокислый) 뜨거운 용액 200 cm³에 녹인다. 여기에 물 100 cm³와 농도 5 mol/dm³의 황산 용액 45 cm³를 가하고 냉각한 뒤 부피 500 cm³의 메스 플라스크로 옮겨 눈금까지 증류수로 채우고 pH를 1–1.3으로 맞춘다. 암모니아수용액 — ГОСТ 3760–79에 따른 것, 1:1로 희석. 톨루엔 — ГОСТ 5789–78. 아세톤 — ГОСТ 2603–79. 결정성 크리스탈 바이올렛(크리스탈 바이올렛), 질량분율 0.2% 수용액: 조제 후 24시간이 지나야 사용 가능하며, 암색 유리병에 보관한다. 조제법: 염료 0.2 g을 소량의 물을 여러 번 가하면서 용해시키고, 침전물을 포함한 용액을 부피 100 cm³의 메스 플라스크로 옮겨 눈금까지 증류수로 채우고 혼합한다. 용액을 암소에 24시간 둔 다음 ‘블루 리본’ 필터로 여과한다. 불화나트륨(натрий фтористый) — ГОСТ 4463–76, 질량분율 5% 수용액: 불화나트륨 25 g을 뜨거운 물 500 cm³에 잘 혼합하여 녹지 않는 잔류물이 있으면 폴리에틸렌 용기에 옮겨 하룻밤 둔다. 가라앉은 투명한 용액을 다른 폴리에틸렌 용기로 옮겨 둔다. 증류수. (수정된 판, 변경 N 2). 2.1. 분석 준비 2.1.1. 표준용액 및 용액 A의 조제 표준용액: 탄탈의 오산화물(Ta2O5) 0.0610 g을 도가니에 넣고 800 °C에서 피로황산나트륨 2 g과 함께 용융시킨다. 용융물을 40 cm³의 뜨거운 타르타르산암모늄 용액에 넣고 교반하면서 가열하여 용해시킨 후 암모니아 수용액 10 cm³를 추가한다. 용액을 부피 100 cm³의 메스 플라스크로 옮겨 증류수로 눈금까지 채운다. 표준용액 1 cm³에는 탄탈 0.5 mg이 들어 있다. 용액 A: 표준용액 2 cm³를 부피 100 cm³의 메스 플라스크에 넣고 희석용액으로 눈금까지 희석한다. 용액 A 1 cm³에는 탄탈 10 μg이 들어 있다. 용액 A는 조제 후 2–3일간 사용 가능하다. 2.1.2. 교정 그래프 작성 연마된 마개가 있는 석영 실린더에 용액 A를 각각 0.20; 0.40; 0.60; 0.80; 1.0; 1.2; 1.4 및 1.8 cm³ 넣는다. 각 실린더의 용액 부피를 희석용 용액으로 10 cm³가 되도록 맞춘다. 얻어진 용액의 pH는 1−1.3이어야 한다(pH는 별도 등분액에서 범용 지시약지로 측정한다; pH가 도달하지 않을 경우 10 N 황산 용액 또는 암모니아수를 한 방울씩 떨어뜨려 조정한다). 그런 다음 각 용액에 폴리에틸렌 피펫으로 톨루올 9 cm³, 아세톤 1 cm³, 불화나트륨 용액 1.8 cm³ 및 크리스탈 바이올렛 용액 1 cm³를 가한다. 실린더를 마개로 닫고 내용물을 1분간 추출한다. 1분 동안 층분리가 된 후 플런저형 건식 피펫이나 벌브(고무 흡입구)를 사용하여 정확히 7 cm³의 추출액을 취해, 사전에 정확히 3 cm³의 아세톤이 들어 있는 건조하고 연마된 마개의 시험관으로 옮긴다. 시험관의 내용을 혼합한다. 각 석영 실린더의 내용물에 대해 이와 같이 처리한다. 얻어진 용액들은 작업 비교용 용액이다. 흡광도 측정 전 이들 용액은 몇 시간 동안 그대로 둘 수 있다. 비교용 용액들을 흡광층 두께 20 mm인 광전자색도계 큐벳으로 차례로 옮겨 각 용액의 광학적 밀도(흡광도)를 ГОСТ 18385.0−79에 따라 측정한다. 흡광도는 파장 590 nm, 필터 N5를 사용하여 측정한다. 영용액(제로 용액)으로는 물을 사용한다. 동시에 교정곡선 작성의 모든 단계에서 시약의 청정도를 확인하기 위해 두 번의 병행 대조실험을 수행한다. 대조실험의 흡광도 값은 비교용 용액의 흡광도에서 빼준다. 대조실험의 흡광도는 0,0을 초과해서는 안 된다. 3. 2.1.1, 2.1.2. (개정된 판, 개정 N 1). 2.2. 분석의 진행 0,25 г의 니오븀을 석영 도가니에 넣고, 무펠로 가열로에서 800 °C에서 5 g의 피로황산나트륨과 1–2 cm³의 황산을 첨가하여 투명한 용융물이 얻어지고 황산 증기의 발생이 멈출 때까지 용융한다. 용융물을 끓이면서 50 cm³의 주석산암모늄(또는 원문에 따른 용액)을 넣어 녹이고, 50 cm³의 물과 23 cm³의 5 mol/dm³ 황산 용액을 첨가한다. 용액을 용량 250 cm³의 정밀 플라스크로 옮기고 물로 눈금까지 맞춘다(pH는 지시약지로 1–1,3로 맞춘다). 피펫으로 얻은 용액에서 4 또는 5 cm³를 취한다(탄탈럼 질량분율이 0,06–0,2%일 때 5 cm³, 0,2% 초과일 때 4 cm³) 그리고 연마 마개가 있는 석영 실린더에 옮긴 다음 희석용액으로 10 cm³가 되도록 희석한다; 얻어진 용액의 pH는 1–1,3이어야 한다(pH는 별도의 등분취액에서 확인하며, 도달하지 않으면 5 mol/dm³ 황산 용액이나 수용성 암모니아를 한 방울씩 가해 조정한다). 얻어진 용액에 톨루엔 9 cm³, 아세톤 1 cm³, 불화나트륨 용액 1,8 cm³(폴리에틸렌 피펫 사용), 크리스탈 바이올렛 용액 1 cm³을 첨가한 후, 추출 및 광학밀도 측정을 2.2.2항의 교정곡선 작성 시와 같이 수행한다. 동시에 분석의 전 단계에 걸쳐 시약의 청정도를 확인하기 위한 두 개의 병행 대조실험을 수행한다. 대조실험 용액의 광학밀도는 0,04를 초과해서는 안 된다. 분석 대상 용액의 광학밀도 값에서 대조실험 용액 광학밀도의 평균값을 빼서 보정한다. 시료 용액 중 탄탈럼의 질량은 교정곡선으로부터 구한다. 2.3 결과 처리 탄탈럼의 질량분율(w, %)은 다음 식으로 계산한다: (식은 원문 참조) 여기서 m — 교정곡선으로부터 얻은 탄탈럼의 질량, µg; V — 등분취액의 부피, cm³; m0 — 시료 네비(시료 질량), g. 두 번의 병행측정 결과와 두 번의 분석 결과의 차이는 표에 기재된 절대 허용 편차를 초과해서는 안 된다. (표) 탄탈럼 질량분율, % — 절대 허용 편차, % 0,06 — 0,02 0,10 — 0,02 0,15 — 0,03 0,20 — 0,04 0,30 — 0,06 0,40 — 0,08 0,45 — 0,09 중간 질량분율에 대한 절대 허용 편차는 선형 보간법으로 계산한다. 2.2, 2.3 (수정판, 변경 N 1). 2.4 결과의 정확성 검사 분석 결과의 정확성은 첨가법으로 검증한다. 동일한 분석용액의 세 개의 같은 등분취액 각각(각 등분취액에서 2.2항·2.3항에 따라 계산된 탄탈럼 질량이 6 µg일 것) 에 대해 용액 A를 0,6 cm³씩 첨가한다. 얻어진 용액들을 2.2항·2.3항에 따라 분석한다. 첨가된 탄탈럼이 있는 등분취액들의 분석 결과는 이 세 번의 측정값의 산술평균을 결과로 한다. 분석이 옳다고 판단되는 조건은, 첨가된 결과가 첨가되지 않은 등분취액의 탄탈럼 함량과 비교하여 +7 µg을 넘지 않고 −5 µg 미만이 아니어야 한다. 만약 결과가 이 범위를 벗어나면, 동일한 분석용액의 등분취액 수를 여섯으로 늘려 정확성 검사를 반복한다. 얻어진 결과는 원래 등분취액의 탄탈럼 함량과 비교하여 +6,9 µg를 초과하거나 −5,1 µg 미만이 아니어야 한다. (수정판, 변경 N 1). 3. 분석 준비 3.1 탄탈럼 표준용액의 조제 예비(저장)용 탄탈럼 용액: 0,5 mg/cm³를 함유. 탄탈럼 오사이드 0,061 g을 석영 도가니에 넣고 덮개를 덮은 뒤 피로황산나트륨 4 g과 함께 무펠로 가열로에서 850–900 °C로 융해시켜 투명한 용융물이 얻어질 때까지 융해한다. 융해 과정에서 1–2회에 걸쳐 1 cm³의 황산을 첨가한다. 용융물을 뜨거운 40 cm³의 질산암모늄 용액(질량분율 10%)으로 끓여 녹인다. 용액을 용량 100 cm³ 정밀 플라스크로 옮기고 물로 눈금까지 채운 다음 혼합한다. 이 용액은 1개월간 사용 가능하다. 작업용 탄탈럼 용액(농도 10 µg/cm³): 예비 용액 2 cm³를 취해 용량 100 cm³ 정밀 플라스크에 넣고 희석용액으로 눈금까지 맞춘다. 이 용액은 2–3일간 사용 가능하다. 3.2 교정곡선 작성 연마 마개가 있는 석영 실린더에 작업용 용액을 0,20; 0,40; 0,60; 0,80; 1,0; 1,2; 1,4 및 1,8 cm³씩 도입한다. 각 실린더의 용액 부피를 희석용액으로 10 cm³가 되도록 맞추고, 얻어진 용액의 pH는 1–1,3이어야 한다. pH는 5 mol/dm³ 황산 용액을 한 방울씩 또는 1:1로 희석한 암모니아 용액을 가하여 조정하고(지시약지로 확인), 그 다음 톨루엔 9 cm³, 아세톤 1 cm³, 불화나트륨 용액 2 cm³, 크리스탈 바이올렛 용액 1 cm³를 첨가한다. 실린더를 마개로 닫고 1분간 흔든 후 1분 동안 방치한다. 건조한 피펫(멈춤장치 또는 공기주머니 사용)으로 추출액 7 cm³를 취해 건조한 유리 시험관(연마 마개)으로 옮기는데, 이 시험관에는 미리 피펫으로 아세톤 3 cm³가 첨가되어 있다. 혼합한 뒤 광학밀도를 사진전기컬러리미터로 측정한다. 여기서 사용한 필터는 최대 투과 파장이 약 590 nm인 것을 사용하고, 흡광층 두께 20 mm의 큐벳을 사용하여 물에 대해 측정한다. 분석의 전 단계에 걸쳐 시약에 대한 대조실험을 수행한다. 대조실험의 광학밀도 값을 분석용액의 광학밀도에서 빼서 보정한다. 대조실험의 광학밀도는 0,03을 초과해서는 안 되며, 초과할 경우 용기와 시약을 교체한다. 얻어진 광학밀도 값과 이에 대응하는 탄탈럼 질량을 사용하여 교정곡선을 작성한다. (제3절 추가, 변경 N 2). 4. 분석 수행 니오븀 시료 0,1 g을 석영 도가니에 넣고 피로황산나트륨 4 g과 함께 무펠로 가열로에서 800–850 °C로 용융하며 1–2 cm³의 황산을 첨가하여 투명한 용융물이 얻어지고 황산 증기 발생이 멈출 때까지 처리한다. 용융물을 뜨거운 40 cm³의 주석산암모늄 용액(질량분율 10%)으로 끓여 녹이고, 20 cm³의 물과 9 cm³의 5 mol/dm³ 황산 용액을 첨가한다. 용액을 용량 100 cm³ 정밀 플라스크로 옮기고 물로 눈금까지 채운다. 등분취액을 4 또는 5 cm³ 취한다(탄탈럼 질량분율이 0,06–0,2%일 때 5 cm³, 0,2% 초과일 때 4 cm³)하고 연마 마개가 있는 석영 실린더에 옮겨 희석용액으로 10 cm³가 되도록 한다. 얻어진 용액의 pH는 1–1,3이어야 한다(pH 조정은 5 mol/dm³ 황산 용액 또는 1:1로 희석한 암모니아 용액을 방울 단위로 가하여 이루어지며, 지시약지로 확인). 그런 다음 톨루엔 9 cm³, 아세톤 1 cm³, 불화나트륨 용액 2 cm³(폴리에틸렌 피펫 사용), 크리스탈 바이올렛 용액 1 cm³을 첨가한다. 실린더를 마개로 닫고 추출 및 광학밀도 측정을 3.2항에 기재된 바와 같이 수행한다. 동시에 전 단계에 걸쳐 시약의 청정도를 확인하기 위한 두 개의 병행 대조실험을 수행한다. 대조실험 용액의 광학밀도는 0,04를 초과해서는 안 된다. 분석용액의 광학밀도에서 대조실험 용액 광학밀도의 평균값을 빼서 보정한다. (제4절 추가, 변경 N 2). 5. 결과 처리 탄탈럼의 질량분율(w, %)은 다음 식으로 계산한다: (식은 원문 참조) 여기서 m — 교정곡선으로부터 얻은 탄탈럼 질량, µg; m0 — 시료 질량, g; V — 등분취액의 부피, cm³. 두 번의 병행측정 결과와 두 번의 분석 결과의 차이는 표 2에 기재된 절대 허용 편차를 초과해서는 안 된다. 표 2 탄탈럼 질량분율, % — 절대 허용 편차, % 0,06 — 0,02 0,10 — 0,02 0,15 — 0,03 0,20 — 0,04 0,30 — 0,06 0,40 — 0,08 0,45 — 0,09 (제5절 추가, 변경 N 2). 6. 결과의 정확성 검사 분석 결과의 정밀도는 첨가법으로 확인한다. 첨가량은 시료 내에 존재하는 대상 불순물의 질량분율보다 2–3배 크게 해야 한다. 하한값일 경우에는 첨가량이 하한값의 2–3배가 되도록 한다. 이후의 절차는 ГОСТ 18385.0–79*, 항 1.19에 따른다. _______________ * 러시아 연방 영토에서는 ГОСТ 18385.0–89가 시행된다. — 데이터베이스 제작자 주. (제6절 추가, 변경 N 2).