ГОСТ 1953.1-79

ГОСТ 1953.1−79 주석 청동. 구리 측정 방법 (수정 N 1, 2)

ГОСТ 1953.1−79

그룹 B59

국제국가표준

주석 청동

구리의 측정 방법

Tin bronze.
Methods for the determination of copper

ОКСТУ 1709

시행일 1981−01−01

정보 자료

1. 제정 및 도입: 소비에트 연방 비철금속공업부

2. 승인 및 시행: 소비에트 연방 국가표준위원회 결의 от 10.10.79 N 3899

3. 본 표준은 완전히 СТ СЭВ 1527−79에 일치함

4. 대체: ГОСТ 1953.1−74

5. 참조 규범·기술 문서

6. 유효기간 제한은 Межгосударственный Совет по стандартизации, метрологии и сертификации의 의사록 N 5−94에 따라 해제됨 (ИУС 11−12−94)

7. 개정판(수정 N 1 및 N 2 포함), 1983년 2월, 1990년 8월에 승인(ИУС 6−83, 11−90)


본 표준은 ГОСТ 5017, ГОСТ 614 및 ГОСТ 613에 따라 주석 청동 내 구리를 정량하는 전해 중량법(gravimetric electrolytic methods)을 규정한다.

본 표준은 완전히 СТ СЭВ 1527−79에 일치한다.

(개정판, 수정 N 1, 2).

1. 일반 요구사항

1.1. 분석 방법에 대한 일반 요구사항은 ГОСТ 25086에 따르며 보충 사항: 분석 결과는 세 번(또는 두 번) 병행으로 시행한 측정값의 산술평균을 결과로 취한다.

(개정판, 수정 N 1, 2).

2. 전해 중량법에 의한 구리 측정법(주석 및 납의 사전 분리 포함)

2.1. 방법의 본질

이 방법은 주석을 메타주석산 형태로, 납을 황산염(예: 황산납) 형태로 사전에 분리한 다음 전해로 구리를 침전시키고, 음극에 침전된 구리를 건조·무게 측정하는 것에 기초한다. 또한 전해액 중의 잔류 구리는 원자흡광분광법 또는 쿠프리존을 이용한 분광광도법으로 추가 측정한다.

(개정판, 수정 N 1).

2.2. 장비, 시약 및 용액

전해 장치.

백금 전극(ГОСТ 6563).

원자흡광분광기.

중공 구리 음극 램프.

건조기(드라이 오븐).

광전색도계 또는 분광광도계.

구연산(ГОСТ 3652).

구연산암모늄 용액은 다음과 같이 준비한다: 구연산 150 g을 물 400 см³에 용해시키고 교반하면서 농축 암모니아 용액 100 см³를 넣어 냉각한 다음 암모니아 100 см³를 추가로 넣어 냉각하고 물로 1000 см³가 되도록 한다.

비스-시클로헥사논-옥살릴-디히드라존(쿠프리존) 용액은 다음과 같이 준비한다: 쿠프리존 2.5 g을 교반하면서 온도 60−70 °C의 물 900 см³에 용해시킨다.

냉각 후 용액을 암갈색 유리 용기에 여과하여 옮기고 물로 부피를 1000 см³로 맞춘다. 용액의 유효기간은 10일이다.

질산(ГОСТ 4461), 희석비 1:1 및 1:100.

황산(ГОСТ 4204), 희석비 1:1, 1:4 및 1:100.

페로시아나화 칼륨(Калий железистосинеродистый, ГОСТ 4207), 용액 300 g/dm³.

질산암모늄(Аммоний азотнокислый, ГОСТ 22867). , 용액 300 см³. 구리 — ГОСТ 859, 등급 М0. 표준 구리 용액: 다음과 같이 제조한다: 구리 0.1 g을 가열하면서 질산(1:1로 희석) 10 см³에 용해시킨다. 용액을 냉각시키고 용량 1 дм³의 눈금 플라스크로 옮긴 다음 증류수로 눈금까지 채우고 혼합한다. 1 см³ 용액은 구리 0.0001 g을 포함한다. 정제 에틸 알코올(공업용) — ГОСТ 18300. 아세틸렌 — ГОСТ 5457. 2.3. 분석의 수행 시료 약 1 g을 용량 300 см³의 비커에 넣고 질산(1:1로 희석) 15 см³을 가한 뒤 시계유리로 덮어 가열하여 용해시킨다. 합금이 용해된 후 시계유리를 제거하고 물로 씻어 용액을 5–10 см³로 감액시킨다. 잔류물에 뜨거운 물 50 см³와 질산암모늄 용액 10 см³을 넣고 온기가 있는 곳에서 1시간 동안 둔다. 메타주석산의 침전물을 두꺼운 여과지 위에 여과하고 여과액은 용량 250 см³의 비커에 모은다. 여과액과 침전물은 칼륨 페로시아나이드 시험으로 구리가 완전히 제거될 때까지 1:100으로 희석한 뜨거운 질산으로 세척한다. 분리한 메타주석산 침전물은 ГОСТ 1953.3에 따른 주석의 중량법에 사용한다. 여과액을 150 см³로 감액시키고 1:4로 희석한 황산 7 см³을 가한다. 용액에 백금 전극을 담그고(음극은 미리 저울로 질량을 측정함) 전해를 전류 1.5–2 A로 교반하면서 진행한다. 전해 용액이 든 비커는 시계유리 두 장이나 전극용 구멍이 있는 특수 유기유리로 덮어야 한다. 납 함유량이 1%에서 4%인 청동을 분석할 경우 전해 시작 30분 후에 1:4로 희석한 황산 7 см³를 추가한다. 양극에 생성된 이산화납 침전물은 ГОСТ 1953.2에 따른 납의 중량법에 사용한다. 용액이 탈색된 후 비커 벽면, 덮개 유리 및 돌출된 전극 부분을 물(15–20 см³)로 헹구고 전류 0.5 A로 10–15분 더 전해를 계속한다. 새로 담근 음극의 부분에 침전물이 생성되지 않으면 전해가 종료된 것으로 본다. 그렇지 않으면 전해를 10–15분 더 진행하고 다시 구리의 완전 침전 여부를 확인한다. 전해가 끝나면 전류를 끄지 않은 상태에서 전극을 전해액에서 꺼내고 전극과 덮개 유리를 물로 씻어 그 세척수는 전해액이 들어 있던 비커에 모은다. 그런 다음 음극을 에틸알코올이 담긴 비커에 담그고 105 °C에서 일정 질량이 될 때까지 건조시킨다. 세척용 알코올 1회분(200 см³)은 20개를 초과하는 전극 세척에 사용해서는 안 된다. 주석: 원문의 "см³" 표기는 본 번역에서 표준 단위 표기인 "cm³"로 통일했습니다. 주석(계속): ГОСТ(국가표준) 표기는 원문 그대로 "ГОСТ"로 표기했습니다. 주철-주석(납) 청동 분석 시, 주석을 분리한 여과액에는 10 cm³의 1:1로 희석한 황산을 넣고 황산의 백색 연기가 발생하기 시작할 때까지 졸인다. 냉각한 잔류물에는 50 cm³의 물을 가한다. 염이 용해될 때까지 가열한 다음 냉각하여 2시간 방치한다. 생성된 황산납 침전물은 긴밀한 여과지로 여과하고 1:100으로 희석한 황산으로 3–4회 세척한다. 침전물은 폐기하거나 ГОСТ 1953.2에 따른 적정법으로 납을 측정할 때 사용할 수 있다. 여과액에는 10 cm³의 끓여서 사용한(끓여서 처리한) 1:1 희석 질산을 첨가하고 물을 가하여 총 부피를 150 cm³로 맞춘 뒤, 앞서 기술한 바와 같이 전해분해를 실시한다. 2.2, 2.3. (수정된 판, Изм. N 1, 2). 2.4. 전해액 중 잔류 구리의 결정 구리를 분리한 후의 전해액은 부피가 40 cm³가 될 때까지 증발시키고, 50 cm³ 용량의 눈금 플라스크로 옮긴 다음 물로 눈금까지 채우고 혼합한다. 2.4.1. 원자흡광분광법에 의한 잔류 구리의 정량 2.4.1.1. 아세틸렌-공기 화염에서 파장 324.7 nm로 구리의 원자흡광도를, 검량선 작성을 위한 표준용액들과 병행하여 측정한다. 2.4.1.2. 검량선 작성 용량 100 cm³짜리 눈금 플라스크 7개 중 6개에 각각 0.5, 1.0, 2.0, 3.0, 4.0 및 5.0 cm³의 구리 표준용액을 넣는다. 모든 플라스크에 1:1로 희석한 질산 5 cm³와 1:1로 희석한 황산 5 cm³를 각각 첨가하고 물로 눈금까지 채운 다음 항목 2.4.1.1에 따라 구리의 원자흡광도를 측정한다. 얻은 자료로 검량선을 작성한다. 2.4.2. 쿠프리존(cuprizon)을 이용한 분광광도법에 의한 잔류 구리의 정량 2.4.2.1. 용액의 분취(알리콧) 50 cm³를 100 cm³ 용량의 눈금 플라스크에 넣고, 암모늄구연산(암모늄 시트레이트) 용액 10 cm³과 1:4로 희석한 암모니아 용액을 가하여 약한 염기성 반응이 되게 한 후, 추가로 1:4로 희석한 암모니아 용액 2 cm³와 쿠프리존 용액 10 cm³을 넣고 즉시 물로 눈금까지 채워 혼합한다. 얻어진 용액의 pH는 8.5–9.0이어야 한다. 혼합 후 5분이 경과하였을 때(단, 30분을 넘기지 않을 것) 광전색도계(photoelectric colorimeter)의 주황색(오렌지) 필터를 사용하여 흡수층 두께 3 cm인 큐벳에서 용액의 광학적 밀도를 측정하거나, 분광광도계에서 파장 600 nm, 흡수층 두께 1 cm인 큐벳을 사용하여 측정한다. 비교용액은 대조 실험용 용액을 사용한다. 2.4.2.2. 검량선 작성 용량 100 cm³짜리 눈금 플라스크 7개 중 6개에 각각 0.5; 0.75; 1.0; 1.5; 2.0 및 2.5 cm³의 구리 표준용액을 넣는다. 모든 플라스크에 1:1로 희석한 질산 5 cm³와 암모늄구연산 용액 10 cm³을 첨가하고, 이어서 항목 2.4.2.1에 기재된 방법으로 분석을 수행한다. . 얻은 데이터를 바탕으로 보정 곡선을 작성한다.

비교용 용액은 구리를 포함하지 않는 용액을 사용한다.

2.4−2.4.2.2. (개정판, 변경 N 1).

3. 주석을 분리하지 않고 구리를 정량하는 중량·전해법

3.1. 방법의 요지

이 방법은 용해성 플루오르화물 착화합물 형태로 주석을 마스킹(masking)하고, 전해법으로 구리를 침적시키며, 음극에 침적된 구리 침전물을 정량(무게 측정)하고, 전해액에 잔존하는 구리 함량을 원자흡광분광법 또는 큐프리존을 이용한 색광광도법으로 측정하는 데 기반한다. 이 방법은 2장에 기술된 방법보다 간단하지만, 이 방법을 적용하면 이후에 주석·니켈·철을 측정할 수 있는 가능성은 배제된다.

3.2. 기구, 시약 및 용액

전해장치.

전극 — 백금 전극 (ГОСТ 6563).

구리용 방사원 탑재 원자흡광분광기.

광전색도계 또는 분광광도계.

불화수소산 (HF) (ГОСТ 10484).

붕산 (ГОСТ 9656), 용액 50 g/дм.

설파민산 (sulfamic acid), 포화 용액.

질산 (ГОСТ 4461) 및 1:1, 1:2로 희석한 질산.

황산 (ГОСТ 4204) 및 1:1, 1:4, 1:99로 희석한 황산.

브로민화수소산 (HBr) (ГОСТ 2062).

용융물질 I 용해용 산 혼합물; 다음과 같이 조제한다: 600 см의 1:1로 희석한 질산에 불화수소산 40 см와 붕산 15 g를 넣고 물로 1000 см까지 채운다. 용액은 폴리에틸렌 용기에 보관한다.

레몬산 (ГОСТ 10484).*
_____________
* ГОСТ에 대한 참조는 원문과 일치함. — 주: «КОДЕКС».

정제 에틸 알코올(기술용) (ГОСТ 18300).

브로민 (ГОСТ 4109).

용융물질 II 용해용 혼합물; 다음과 같이 조제한다: 브로민화수소산 9부분에 브로민 1부분을 혼합한다.

암모니아수 (ГОСТ 3760) 및 1:4로 희석한 암모니아수.

산황산하이드라진(гидразин сернокислый) (ГОСТ 5841), 용액 10 g/дм.

요소 (ГОСТ 6691), 용액 10 g/дм.

암모늄 시트레이트(구성 용액); 다음과 같이 조제한다: 레몬산 150 g을 400 см의 물에 용해시키고, 교반하면서 농축 암모니아 용액 100 см를 넣어 냉각한 후 암모니아 100 см를 추가로 넣어 냉각하고 물로 1000 см까지 보충한다.

비스-사이클로헥사논-옥살릴-디히드라존(큐프리존), 용액; 다음과 같이 조제한다: 큐프리존 2.5 g을 60−70 °C에서 교반하면서 900 см의 물에 용해시킨다. 냉각 후 용액을 암색 유리 용기에 여과하고 물로 부피를 1000 см로 맞춘다. 용액은 10일간 유효하다.

구리 (ГОСТ 859) — 구리 질량분율 99.9% 이상.

구리 표준용액.

용액 A; 다음과 같이 조제한다: 구리 0.5 g을 1:1로 희석한 질산 10 см에 용해시키고, 질소산화물을 끓여서 제거한 다음 부피 500 см의 눈금 플라스크로 옮겨 물로 눈금까지 채우고 혼합한다.

용액 A 1 см에는 구리 0.001 g이 들어 있다.

용액 B; 다음과 같이 조제한다: 용액 A 10 см를 100 см 눈금 플라스크에 넣고 물로 눈금까지 채워 혼합한다.

용액 B 1 см에는 0,0001 g의 구리가 함유되어 있다.

3.3. 분석 실시

3.3.1. 합금 시료 1 g을 테플론(플루오로플라스틱) 비커(용량 250 см)에 넣고 불화수소산 6−8방울(0.4−0.5 см), 15 см의 1:1로 희석한 질산을 넣고 플루오로플라스틱 덮개로 덮어 먼저 가열하지 않은 상태에서 용해시키고 그 다음 가열하여 용해시킨다. 비커의 벽과 덮개를 물로 씻어내고, 설파민산 용액 2 см를 첨가한 후 물로 150 см까지 희석하고, 항 2.3에 지시된 대로 전해를 실시한다.

구리가 분리된 후의 전해액은 미리 붕산 용액 10 см를 넣어 둔 250 см용량의 눈금 플라스크에 옮겨 물로 눈금까지 채우고 혼합한 다음 잔류 구리를 원자흡광분광법 또는 큐프리존을 이용한 색광광도법으로 측정한다(항 2.4에 지시된 바와 같이).

.

3.1−3.3. (개정판, 변경 N 1).

3.3.2. 비소의 질량분율이 0.05% 미만일 경우, 합금 시료 1 g을 300 см용량 비커에 넣고 용해물질 I 혼합물 25 см를 넣어 주의 깊게 가열하면서 용해시키고, 90 °C에서 1시간 동안 유지한 후 실온으로 냉각한다. 그 다음 물 50 см를 넣고, 침전이 생길 때까지 암모니아를 가하고, 침전이 용해될 때까지 1:1로 희석한 질산을 가한 뒤 추가로 20 см의 1:1로 희석한 질산을 더한다. 설파민산 용액 10 см를 넣고 물로 150 см까지 희석한 다음 항 2.3에 지시된 대로 전해를 실시한다.

3.3.3. 비소의 질량분율이 0.05%를 초과할 경우, 합금 시료 1 g을 250−300 см용량의 비커에 넣고 용해물질 II 혼합물 15 см로 주의 깊게 가열하여 용해시킨다. 용해 후 용액을 완전히 증발시켜 건조시키고, 그 다음에 같은 처리를 두 번 더 반복하여 각 번마다 용해물질 II 혼합물 15 см를 넣고 매번 용액을 건조시킨다. 건조 잔류물에 질산 10 см를 넣고 시럽 상태가 될 때까지 증발시킨다. 그 다음 1:1로 희석한 황산 10 см를 넣고 황산의 백색 연기가 발생할 때까지 증발시킨다. 잔류물을 냉각하고 비커 벽을 물로 씻은 후 다시 황산의 백색 연기가 발생할 때까지 증발시킨다.

냉각된 잔류물에 물 50 см를 가하고 소금을 용해시키기 위해 가열한 다음 냉각한다. 침전이 생기면 빽빽한 여과지로 여과하고 3−4회 1:99로 희석한 황산으로 세척한다. 여과지에 남은 침전물은 버린다. 여과액에는 끓인 1:1 희석 질산 10 см와 설파민산 용액 10 см를 넣고 물로 100−150 см까지 맞춘 다음 항 2에 지시된 대로 전해를 실시한다.

.3.

3.3.2, 3.3.3. (추가로 도입됨, 변경 N 1).

4. 결과 처리

4.1. 원자흡광분광법으로 전해액에 남아 있는 구리를 결정한 경우, 구리의 질량분율 (W) 을 백분율로 계산하는 식은 다음과 같다

,

여기서 V — 전해액 용액의 부피, см;

m0 — 음극의 질량, g;

m1 — 구리가 침적된 후 음극과 구리의 합질량, g;

c — 보정 곡선에 의해 구한 구리 농도, g/см;

m — 시료 무게, g.

4.2. 전해액에 남아 있는 구리를 색광광도법으로 결정한 경우, 구리의 질량분율 (W) 을 백분율로 계산하는 식은 다음과 같다

,

여기서 V — 전해액 용액의 부피, см;

Vа — 취한 용액의 분수 부피(알리콧), см;

m0 — 음극의 질량, g;

m1 — 구리가 침적된 후 음극과 구리의 합질량, g;

m2 — 보정 곡선으로 구한 구리 질량, g;

m — 시료 무게, g.

(개정판, 변경 N 1).

4.3. 병렬측정 결과의 차이는 표에 제시된 허용 차이(σ — 수렴성 지표, n=3) 을 초과해서는 안 된다.

(개정판, 변경 N 2).

4.4. 서로 다른 두 실험실에서 얻은 분석 결과 또는 동일 실험실에서 다른 조건 하에 얻은 두 분석 결과( R — 재현성 지표)는 표에 제시된 값을 초과해서는 안 된다.

4.5. 분석 정확도의 관리는 ГОСТ 8.315에 따라 새로 승인된 주석 청동의 국가표준시료에 대해 ГОСТ 25086에 따라 실시한다.

4.4, 4.5. (추가로 도입됨, 변경 N 2).