ГОСТ 20580.1-80

ГОСТ 20580.1−80 (СТ СЭВ 906−78) 납. 은의 측정 방법 (수정 N 1, 2 포함)

ГОСТ 20580.1−80*
(СТ СЭВ 906−78)

그룹 B59

소련 연방 국가 표준

납

은의 측정 방법

납. 은의 정량 방법

ОКСТУ 1709**
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** 수정된 판, 수정 N 2.

시행일 1980−12−01

소련 국가표준위원회의 1980년 4월 29일자 결의 N 1976에 따라 유효기간이 1980.12.01부터로 정해짐

1983년에 검토됨. 국가표준위원회의 1983.12.20자 결의 N 6396에 따라 유효기간이 1991.12.01까지 연장됨**

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** 유효기간 제한은 국가간 표준화, 계량 및 인증 위원회 회의록 N 7−95(ИУС N 11, 1995년)에 따라 해제됨. — 데이터베이스 제작자 주석.

대체: ГОСТ 20580.1−75

* 1984년 12월 재간행. 1983년 12월 승인된 수정 N 1 포함(ИУС 4−84).

수정 N 2는 소련 국가표준위원회의 1990.07.17 결의 N 2203에 의해 승인되어 1991.01.01부터 시행됨.

수정 N 2는 ИУС N 11, 1990의 본문에 따라 데이터베이스 제작자가 반영함

본 표준은 납(99,992−99,5%)에서 은을 0,0005~0,015% 범위에서는 추출-적정법으로, 0,0001~0,0005% 범위에서는 추출-광도법(광도측정법)으로 정하는 방법을 규정한다.

본 표준은 ST СЭВ 906−78과 완전히 일치한다.

1. 일반 요구사항

1.1. 분석 방법에 대한 일반 요구사항 및 안전 요구사항은 ГОСТ 20580.0−80에 따름.

(수정된 판, 수정 N 2).

1.2. (삭제됨, 수정 N 2).

2. 추출-적정법

이 방법은 약산성 매질에서 사염화탄소 속의 디티존(ditizone) 용액으로 은 이온을 추출하는 데 기초한다. 추출 적정은 색이 금빛-노란색(은-디티존 착물)에서 적홍자색/적보라색(구리-디티존 착물)으로 전환될 때까지 진행한다. 이 방법으로 은을 측정할 때는 이중 증류수를 사용한다.

2.1. 시약 및 용액

질산(ГОСТ 4461–77), 1:3로 희석한 것, 및 용액 (HNО)=1 моль/дм 및 (HNO)=0,1 моль/дм.

황산(ГОСТ 4204–77) 및 1:1, 1:99로 희석한 것.

암모니아수(ГОСТ 3760–79) 및 1:99로 희석한 것.

주석산 결정(ГОСТ 5817–77).

염산 수산아질산염(гидроксиламин солянокислый) (ГОСТ 5456–79) 및 질량농도 10 g/дм 용액.

메틸 레드(TU 6−09−4530−77), 질량농도 1 g/дм의 용액(에탄올과 물 1:1 혼합물에 용해).

에틸 알코올(ГОСТ 18300–72)*.
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* 현재는 ГОСТ 18300–87이 적용됨. — 데이터베이스 제작자 주석.

사염화탄소(ГОСТ 20288–74). 화학적으로 순수한 시약이 없는 경우, 사용하기 전에 다음과 같이 정제한다: 염산 수산아질산염 용액을 메틸레드로 암모니아 용액으로 중화시킨다. 그런 다음 사염화탄소 100 см마다 염산 수산아질산염 용액 10 см를 첨가한다. 얻어진 용액을 분액 깔때기에 옮겨 잘 흔들어 혼합한 후 층이 분리되면 하층의 유기상(사염화탄소)을 따라 버린다. 이 처리를 두 번 반복한다. 이러한 방법으로 정제한 사염화탄소를 효율적인 디플레그메이터(부분응축기)가 장착된 플라스크에서 수욕 가열로 증류하여 끓는점 76.7−77.2 °C의 분획을 모은다.

디티존(규격 ТУ 6-09-07-1684-89). 정제된 시약을 만들기 위해 0.52 g의 디티존을 가늘게 갈아 100 cm³의 사염화탄소에 용해시킨다. 용해되지 않는 잔류물은 여과한다. 여과액을 용량 500 cm³의 분액깔때기에 옮기고 암모니아 용액(1:99) 100 cm³를 여러 번 추출하여 마지막 암모니아 추출분이 무색이 될 때까지 추출한다. 암모니아 여과액에 황산 용액(1:1)을 가하여 디티존이 완전히 침전될 때까지(용액이 탈색될 때까지) 가한다. 어두운 색의 디티존 침전물을 종이여과지로 여과하고 증류수로 5–6회 세척한 뒤 50 °C에서 3–5시간 동안 건조시킨다. 정제된 디티존은 어둡고 건조하며 밀폐되는 용기에 보관한다. 디티존 용액 1: 정제된 디티존 0.05 g을 가늘게 분말화하여 100 cm³의 사염화탄소에 용해시킨다. 용액을 건조한 종이여과지와 건조한 깔때기를 사용하여 암색 유리병에 여과한다. 이 용액은 황산 용액(1:99)의 층 아래에 두면 장기간 보존된다. 디티존 용액 2: 디티존 용액 1을 희석하여 만든다(이 용액 1 cm³에는 디티존 0.5 mg이 들어 있음). 희석은 사염화탄소로 행한다. 용액의 역가는 표준 은용액으로 정한다. 디티존 용액 2의 1 cm³에는 은 3–3.5 µg을 함유해야 한다. 용액은 사용 직전에 제조한다. 디티존 용액의 역가를 결정하기 위해 용량 50 cm³의 분액깔때기에 피펫으로 은용액 B 2 cm³를 취하고 질산(농도 1 mol/dm³) 용액 2.5 cm³, 물 25 cm³를 넣어 혼합한다. 미세 뷰렛에서 취한 용액에 디티존 용액 2를 2 cm³ 첨가하고 2분간 추출한다. 층이 분리된 후, 은-디티존 착염에 의해 금빛-황색으로 염색된 유기층을 시험관으로 따른다. 분액깔때기의 용액에 디티존 용액 2를 추가로 2 cm³ 넣고 은의 추출을 반복하여 유기층을 다른 시험관에 따른다. 은의 추출은 1 cm³씩 나누어 디티존 용액으로 계속하고, 마지막 분취가 더 이상 녹색을 유지하지 않을 때까지 반복한다. 첫 번째 예비적 적정 후에는 두 번째로 보다 정밀한 적정을 실시한다. 등가점에 접근하면 은 이온의 추출을 디티존 용액 2를 0.2 cm³씩 첨가하여 수행하고, 마지막 분취가 더 이상 녹색을 유지하지 않을 때까지 계속한다. 때로는 끝에서 두 번째 분취가 은-디티조네이트와 디티존 과량이 혼재하여 혼합색을 띠기도 한다. 디티존 용액의 역가 계산에는 은-디티조네이트 형성에 소비된 디티존 용액의 총량을 고려한다. 끝에서 두 번째 분취가 혼합색일 경우에는 색조의 우세에 따라 그 분취량의 절반 또는 1/4(각각 0.1 또는 0.05 cm³)을 계산에 포함한다. 디티존(дитизон) 용액의 역가(은 g/cm³ 단위)는 다음 식으로 계산한다. (식) 여기서 m — 역가 결정에 사용한 은의 질량, g; V — 은 적정에 소요된 디티존 용액의 부피, cm³. 질산은은 ГОСТ 1277–75에 따른다. 표준 은 용액 용액 A: 질산은 0.158 g을 질산(농도 0.1 mol/dm³) 용액 20 cm³에 녹여 1000 cm³ 용량의 계량 플라스크로 옮기고 같은 산으로 눈금까지 희석한 뒤 혼합한다. 용액 A의 1 cm³에는 은 0.1 mg이 포함되어 있다. 용액 B: 100 cm³ 용량의 계량 플라스크에 피펫으로 용액 A 10 cm³를 취하여 질산(농도 0.1 mol/dm³) 용액으로 눈금까지 희석하고 혼합한다. 용액 B의 1 cm³에는 은 0.01 mg이 포함되어 있다. (수정판, 변경 N 1, 2) 2.2. 분석 수행 시료 중 납 10.00 g(은의 질량분율이 0.0005–0.002%인 경우) 또는 2.000 g(은의 질량분율이 0.002–0.015%인 경우)을 각각 비커에서 질산(1:3) 50 또는 20 cm³에 녹인다. 용액을 100 cm³ 용량의 계량 플라스크로 옮긴다. 냉각 후 물로 눈금까지 희석하고 혼합한다. 은을 측정하기 위해 용액 25 cm³를 취하여 거의 건조할 때까지 증발시킨다. 잔류물에 농도 1 mol/dm³인 질산 용액 3 cm³를 가하고 조심스럽게 가열한 다음 물 20 cm³와 타르타르산(винная кислота) 0.1 g을 가하여 염이 완전히 용해될 때까지 가열한다. 안티모니(сурьма)와 주석(олова)의 질량분율이 0.01%를 초과하면 분해 시작 시 타르타르산 0.5 g을 가한다. 냉각한 후 용액을 용량 50 cm³의 분액 깔때기로 옮기고, 비커를 10 cm³의 물로 2–3회 세척한 다음 그 세척액을 주용액에 더한다. 분배 깔때기 속 용액에 미세뷰렛에서 2 cm³의 디티존(ditizone) 용액을 가하고 2분간 흔든다. 액을 층분리시킨 뒤, 금빛-황색을 띠는 은-디티조네이트(은 디티존 착염)를 포함한 유기층을 시험관으로 옮긴다. 분배 깔때기의 수용액에는 다시 2 cm³의 디티존 용액을 더하고 추출을 반복하여 유기층을 다른 시험관에 모은다. 이후 구리 추출이 시작되는 징후인 유기층의 적자주색 착색이 나타날 때까지 디티존 용액을 1 cm³씩 나누어 추출을 계속한다. 이와 같은 대략적 소비량 판정 후에는 다른 시료에서 은의 정밀 적정(적층 추출)을 실시하는데, 등당점에 가까워짐에 따라 마지막 소량의 은을 추출하기 위해 디티존 용액을 0,2 cm³씩 나누어 가한다. 분석 결과 계산 시 은-디티조네이트 형성에 소요된 디티존 총량을 고려한다. 추출 후 유기층이 순수한 적자주색이 아니라 혼합색을 띠면 혼합색의 우세한 색조에 따라 혼합색이 된 직전의 디티존 용액 투여량의 절반 또는 1/4을 계산에 포함한다. 은 분석 시 사용하는 모든 시약과 용액은 염화물이 없는지 확인해야 한다. (개정판, 개정 N 1, 2). 2.3 결과 처리 2.3.1 은의 질량분율 Ag(%)은 다음 식으로 계산한다: [식] 여기서 V — 은 추출에 소요된 디티존 용액의 부피, cm³; t — 디티존 용액의 역가(티터), g/cm³의 은; V' — 용액의 전체 부피, cm³; m — 시료 채취량(시료 질량), g; V_a — 용액의 알리콧 부분의 부피, cm³. 2.3.2 병행검정 결과 간의 절대 허용차 및 분석 결과의 허용 차이는 표 1에 제시된 값을 초과해서는 안 된다. 표 1 - 은의 질량분율, % - 병행검정 허용차, % - 분석 결과 허용차, % 0,0005 ~ 0,0015 포함: 병행검정 0,0002; 분석결과 0,0003 > 0,0015 ~ 0,0025: 병행검정 0,0003; 분석결과 0,0004 > 0,0025 ~ 0,0050: 병행검정 0,0005; 분석결과 0,0006 > 0,0050 ~ 0,0100: 병행검정 0,0008; 분석결과 0,0010 > 0,010 ~ 0,015: 병행검정 0,001; 분석결과 0,002 (개정판, 개정 N 2). 3. 추출-분광광도법 본 방법은 약산성 조건에서 사염화탄소 내 디티존 용액으로 은 이온을 추출하고 염산으로 재추출한 뒤 pH 5에서 EDTA 존재하에 수용액으로부터 은을 다시 추출하여, 파장 460 nm에서 단색 착색법으로 은을 정량하는 데 기반한다. 분석에는 이중증류수(bidistilled water)를 사용한다. 3.1 기기, 시약 및 용액 - 가시광 영역 측정용 분광광도계 또는 임의형 광전색도계. - 황산 H2SO4 (ГОСТ 4204–77), 용액 H2SO4 = 1 mol/dm³ 및 희석 1:99. - 염산 HCl (ГОСТ 3118–77), 용액 HCl = 1 mol/dm³. - 암모니아수 (ГОСТ 3760–79), 희석 1:1, 1:3 및 1:99. - 질산 HNO3 (ГОСТ 4461–77), 용액 HNO3 = 0,1 mol/dm³ 및 HNO3 = 0,003 mol/dm³, 및 1:3 희석액. - 에틸렌디아민-N,N,N',N'-테트라아세트산 이나트륨염 2수화물(EDTA) (ГОСТ 10652–73), 질량농도 100 g/dm³ 용액. - 아세트산(CH3COOH) (ГОСТ 61–75). - pH 5 완충용액: 아세트산 47 cm³와 암모니아(1:3) 용액 103 cm³, 증류수 100 cm³를 혼합. - 사염화탄소 CCl4 (ГОСТ 20288–74), 2.1항에 따라 정제. - 디티존(ditizone) (TU 6–09–07–1684–89). - 디티존 용액 1: 정제된 디티존 0.05 g을 고운 분말로 하여 사염화탄소 100 cm³에 용해. 용액을 건색유리 병에 마른 필터로 여과하여 보관. 황산(1:99) 층 아래에 두면 장기간 보관 가능. - 신선 조제한 디티존 용액(질량농도 0,05 g/dm³): 디티존 용액 1을 사염화탄소로 희석하여 제조. - 질산은(AgNO3) (ГОСТ 1277–75). - 표준 은용액들: - 용액 A: 질산은 0,158 g을 질산(0,1 mol/dm³) 20 cm³에 녹여 1000 cm³ 용량의 정용플라스크로 옮긴 뒤 같은 질산 용액으로 정용하고 혼합한다. 용액 A의 1 cm³에는 은 0,1 mg가 함유되어 있다. - 용액 B: 정용플라스크(1000 cm³)에 피펫으로 용액 A 10 cm³를 취해 같은 0,1 mol/dm³ 질산으로 정용하고 혼합한다. 용액 B의 1 cm³에는 은 0,001 mg가 함유되어 있다. (개정판, 개정 N 1, 2). 3.2 분석 실시 3.2.1 은의 예상 질량분율에 따라 채취한 시료 질량(표 2 참조)을 50 cm³(1:3) 질산에 용해시킨다. 용액을 건조될 때까지 증발시키고 잔류물을 30 cm³ 물에 용해한 뒤 분배 깔때기로 옮기고 pH 2,0으로 맞춘 다음 디티존(질량농도 0,05 g/dm³, 사염화탄소 용매) 용액으로 은(비스무트와 구리 포함)을 세 번에 나누어 각각 4 cm³씩 추출한다. 추출액(유기층)은 질산 0,003 mol/dm³ 용액으로 세 차례 세척한 뒤 비스무트를 재추출하기 위해 황산(H2SO4 = 1 mol/dm³) 용액 10 cm³로 재추출한다. 유기상은 염산(HCl, 1 mol/dm³) 용액 10 cm³와 흔들어 수용액으로 역추출한 다음, 물에 희석된 암모니아(1:1)로 pH 4–5까지 조정(보편지시지종이로 확인)한다. 이어서 EDTA 용액 2 cm³, 완충용액 2 cm³를 넣고 사염화탄소 내 디티존 용액 4 cm³로 은을 추출한다. 과량의 디티존은 암모니아(1:99) 용액으로 두 번에 나누어 각각 5 cm³로 세척하여 제거한다. 마지막 세척액은 무색이어야 하며, 황색빛이 남아 있으면 세척을 반복한다. 용액의 광학밀도는 파장 460 nm에서 측정한다. 비교용액은 사염화탄소이며, 측정 전에 유기층 내의 잔류수를 제거하기 위해 건(마른) 여과지로 여과한다. (개정판, 개정 N 1, 2). 표 2 - 은의 질량분율, % - 채취 질량(시료), g 0,0001 -> 5,000 g 0,0002 -> 3,000 g 0,0003 -> 2,000 g 0,0004 -> 2,000 g 0,0005 -> 1,000 g 3.2.2 검량선 작성: 6개의 분배 깔때기에 표준 용액 B를 각각 1,0; 2,0; 3,0; 5,0; 6,0; 10,0 cm³씩 넣는다. 7번째 깔때기는 대조 실험용으로 둔다. 각 깔때기에 물을 10 cm³가 되게 넣고 암모니아로 pH를 4–5로 맞춘다(보편지시지종이로 확인). EDTA 2 cm³, 완충용액 2 cm³를 가하고 질량농도 0,05 g/dm³의 디티존 용액 4 cm³로 은을 추출한다. 과량 디티존은 암모니아(1:99) 용액으로 2회, 각각 5 cm³로 세척한다. 마지막 세척액은 무색이어야 하며 황색빛이 남아 있으면 세척을 반복한다. 광학밀도는 460 nm에서 측정하며 비교용액은 사염화탄소이다. 측정 전에 유기층의 물을 제거하기 위해 건(마른) 여과지로 여과한다. 얻은 광학밀도 값과 이에 상응하는 은 함량으로 검량선을 작성한다. 은 분석 시 모든 시약과 용액은 염소(Cl)를 포함하지 않는지 확인해야 한다. (개정판, 개정 N 2). 3.3 결과 처리 3.3.1 은의 질량분율 Ag(%)은 다음 식으로 계산한다: [식] 여기서 m_Ag — 검량선으로부터 구한 은의 질량, g; m — 시료 채취 질량(시료 질량), g. 3.3.2 병행검정 결과 간의 절대 허용차 및 분석 결과의 허용차는 표 3에 제시된 값을 초과해서는 안 된다. 표 3 - 은의 질량분율, % - 병행검정 허용차, % - 분석 결과 허용차, % 0,00010 ~ 0,00040 포함: 병행검정 0,00003; 분석결과 0,00004 > 0,00040 ~ 0,00050: 병행검정 0,00005; 분석결과 0,00006 (개정판, 개정 N 2).