ГОСТ 20996.2-2014

GOST 20996.2−2014 기술적 셀레늄. 황 측정 방법

GOST 20996.2−2014

국가 간 표준

기술적 셀레늄

황 측정 방법

Selenium technical. Methods of sulphur determination

ICS 77.120.99

시행일 2015−09−01

서문

국가 간 표준화 작업에 관한 목표, 주요 원칙 및 기본 절차는 GOST 1.0−92 "국가 간 표준화 시스템. 기본 사항" 및 GOST 1.2−2009 "국가 간 표준화 시스템. 국가 간 표준, 규칙 및 국가 간 표준화에 대한 권장 사항. 개발, 채택, 적용, 갱신 및 취소 규칙"에 명시되어 있습니다.

표준 정보

1 기술 위원회 TC 368 "구리"에 의해 개발

2 국가 간 기술 위원회 MTC 503 "구리"에 의해 제안

3 국가 간 표준화, 계량 및 인증 회의에 의해 채택됨 (2014년 5월 30일 의사록 번호 67-P)

채택에 투표한 나라들:

ISO 3166에 따른 나라의 단축명	ISO 3166 코드	국가 표준화 기관의 약어
아르메니아	AM	아르메니아 공화국 경제개발부
벨라루스	BY	벨라루스 공화국 국가 표준
카자흐스탄	KZ	카자흐스탄 공화국 국가 표준
키르기스스탄	KG	키르기즈스탠다르트
러시아	RU	러시아 표준
타지키스탄	TJ	타지크스탠다르트
우즈베키스탄	UZ	우즈스탠다르트

4 2014년 11월 26일 연방법 T1707에 의해 2015년 9월 1일부터 러시아 연방의 국가 표준으로 시행됨

5 GOST 20996.2−82을 대체합니다


이 표준에 대한 변경 사항 정보는 연간 "국가 표준" 정보 안내서에 게시되며, 변경 및 수정 텍스트는 월간 "국가 표준" 정보 안내서에 게시됩니다. 이 표준의 개정(대체) 또는 폐지의 경우, 해당 통지가 "국가 표준" 월간 정보 안내서에 게시될 것입니다. 해당 정보, 통지 및 텍스트는 기술 규제 및 계량에 대한 연방 기관의 공식 웹사이트에 공표될 것입니다

1 적용 범위

이 표준은 황의 질량 비율을 측정하기 위한 포토터비디메트릭 방법 (0.002%에서 0.10% 범위)과 티트리메트릭 방법 (0.002%에서 0.60% 범위)을 규정합니다.

2 규범적 참고 문헌

이 표준에서는 다음 국가 간 표준에 대한 규범적 참고 문헌이 사용됩니다:

GOST 83−79 시약. 탄산 나트륨. 기술 조건

GOST 1770−74 측정 유리 용기. 시험관, 메스실린더, 플라스크, 시험관. 일반 기술 조건

GOST 3118−77 시약. 염산. 기술 조건

GOST 3640−94 아연. 기술 조건

GOST 3760−79 시약. 수중 앰모니아. 기술 조건

GOST 3773−72 시약. 염화 암모늄. 기술 조건

GOST 4108−72 시약. 염화 바륨 2-수화물. 기술 조건

GOST 4145−74 시약. 황산 칼륨. 기술 조건

GOST 4209−77 시약. 염화 마그네슘 6-수화물. 기술 조건

GOST 4233−77 시약. 염화 나트륨. 기술 조건

GOST 4461−77 시약. 질산. 기술 조건

GOST 6259−75 시약. 글리세린. 기술 조건

GOST 6709−72 증류수. 기술 조건

GOST 9147−80 도자기 실험 용기 및 장비. 기술 조건

GOST 10652−73 시약. 디소디움 에틸렌다이아민-N, N, N', N'-테트라아세트산 2-수화물(트리론 B). 기술 조건

GOST 20996.0−2014 기술적 셀레늄. 분석 방법에 대한 일반 요구 사항

GOST 24104−2001* 실험실 저울. 일반 기술 요구 사항

___________________

* 러시아 연방에서는 GOST R 53228이 적용됩니다.


GOST 25336−82 유리 실험 용기 및 장비. 종류, 주요 치수 및 파라미터

GOST ISO 5725−6-2003* 정확도(정확성과 정밀성) 측정 방법과 결과. 제 6부분. 실무에서의 정확도 값 사용

___________________

* 러시아 연방에서는 GOST R ISO 5725−6이 적용됩니다.


참고 사항 — 본 표준을 사용할 때, 현재 연도의 1월 1일 기준으로 작성된 '국가 표준' 색인 및 해당 연도에 발표된 정보 색인을 통해 인용 표준의 유효성을 확인하는 것이 바람직합니다. 만약 인용 표준이 대체(수정)되었다면, 본 표준 사용 시 대체(수정된) 표준을 따라야 합니다. 인용 표준이 대체 없이 폐지된 경우, 해당 표준을 참조한 조항은 그 참조와 관련 없는 부분에서 적용됩니다.

3 일반 요구사항

일반 요구사항은 ГОСТ 20996.0에 따릅니다.

4 포토터비디메트릭 황 질량 비율 측정 방법

4.1 측정 정확도 지표의 특성

황 질량 비율 측정의 정확도 지표는 표 1에 나와 있는 특성과 일치합니다 (Р=0.95일 때).

신뢰도 Р=0.95일 때의 측정 반복 및 재현성 한계와 정확도 지표 값은 표 1에 나와 있습니다.


표 1 — 신뢰도 Р=0.95일 때의 측정 반복성 및 재현성 한계와 정확도 지표 값

백분율로 표시

황 질량 비율 측정 범위						정확도 지표, ±	한계 (절대값)
	반복성, r (n=2)	재현성, R
부터	0.002	까지	0.005	포함		0.001	0.001	0.002
초과	0.005	이하	0.010	이하		0.003	0.002	0.004
이하	0.010	이하	0.030	이하		0.007	0.005	0.010
이하	0.03	이하	0.06	이하		0.01	0.01	0.02
이하	0.06	이하	0.10	이하		0.02	0.02	0.04

4.2 측정 기기, 보조 장치, 재료, 용액

측정 수행 시 다음의 측정 기기와 보조 장치를 사용합니다:

— 364 nm 파장에서 측정을 보장하는 모든 부속품이 있는 분광광도계 또는 사진전기색도계;

— 가열 온도 400°C까지 보장하는 폐쇄형 가열 요소가 있는 전기 플레이트;

— ГОСТ 24104에 따른 특수 정확도 등급의 실험실 저울;

— ГОСТ 1770에 따른 측정 플라스크 2-25-2, 2-50-2, 2-100-2;

— ГОСТ 25336에 따른 비커 В-1-100 ТХС, В-1-200 ТХС, В-1-1000 ТХС;

— ГОСТ 25336에 따른 필터 크루서블 타입 ТФ32- ПОР16;

— ГОСТ 9147에 따른 도자기컵;

— 시계 유리.

측정 수행 시 다음의 재료와 용액을 사용합니다:

— ГОСТ 6709에 따른 증류수;

— ГОСТ 4461에 따른 질산;

— ГОСТ 3118에 따른 염산, 1:1로 희석;

— ГОСТ 83에 따른 무수 규산 나트륨, 100 g/dm로 농축된 용액;

— ГОСТ 4108에 따른 염화 바륨, 100 g/dm로 농축된 용액;

— ГОСТ 6259에 따른 글리세린, 100 g/dm로 농축된 용액;

— ГОСТ 4145에 따른 재결정화한 황산 칼륨.

참고사항

1 다른 유형의 측정 기기, 보조 장치 및 재료를 사용할 수 있으며, 그 기술적 및 계측적 특성이 위에 명시된 것보다 뒤떨어지지 않는 경우에 허용됩니다.

2 다른 규정 문서에 따라 제조된 시약을 사용할 수 있으며, 해당 시약이 측정 방법/방법론에서 제공된 측정 결과의 계측적 특성을 보장할 경우입니다.

4.3 측정 방법

측정 방법은 바륨 이온과 황산 이온 간의 반응을 통한 황산 바륨 서스펜션 생성 및 용액 혼탁도 측정에 기반합니다. 서스펜션의 안정제로 글리세린을 사용합니다.

4.4 측정 수행 준비

4.4.1 재결정된 황산 칼륨을 준비할 때, 100g의 황산 칼륨 무게를 1000 cm³용량의 비커에 넣고, 1000 cm³의 물을 부은 후 가열하여 용해시킵니다. 용해되지 않은 잔여물은 뜨거운 용액에서 필터 호리병이나 부흐너 깔때기로 거르고, 잔여물은 버립니다. 필터액을 증발시켜 결정이 나타날 때까지 냉각시킵니다. 생성된 결정은 필터 호리병이나 부흐너 깔때기로 여과하여 도자기 그릇에 옮긴 후 70-100°C의 온도에서 1-1.5시간 동안 건조시킵니다. 결정이 담긴 그릇을 냉각시키고 재결정을 반복합니다. 두 번째 재결정 후 얻은 소금 결정은 실온에서 건조합니다.

4.4.2 교정 그래프 작성을 위한 용액 준비

교정 그래프 작성을 위해 황 용액을 준비합니다.

A 용액의 황 농도가 0.1 mg/cm³인 경우, 0.0544g의 황산 칼륨 무게를 100 cm³용량의 비커에 넣고, 50에서 60 cm³의 물을 부은 후, 100 cm³용량의 메스 플라스크에 옮기고, 눈금까지 물을 채운 후 혼합합니다.

B 용액의 황 농도가 0.01 mg/cm³인 경우, A 용액 10 cm³을 100 cm³용량의 메스 플라스크에 넣고, 눈금까지 물을 채운 후 혼합합니다.

B 용액은 2일 동안 안정합니다.

4.4.3 교정 그래프 작성

25 cm³용량의 메스 플라스크에 각각 0; 0.5; 2.0; 4.0; 6.0 및 8.0 cm³의 B 용액을 넣는 것으로 시작하며, 이는 각각 0.00; 0.005; 0.02; 0.04; 0.06; 0.08mg의 황을 의미합니다. 25 cm³용량의 일곱 번째 메스 플라스크에는 1 cm³의 A 용액이 들어가며 이는 0.10mg의 황에 해당합니다. 각 플라스크에 3.5-4 cm³의 1:1로 희석된 염산, 10 cm³의 물, 10 cm³의 글리세린 용액을 추가하고 혼합합니다. 그런 다음 3에서 3.5 cm³의 염화바륨을 넣고, 눈금까지 물을 추가한 후 혼합합니다. 30-40분 후, 364nm 파장의 광통과 최대값을 가진 광필터를 적용하여 광량계(스펙트로포토미터)에서 용액의 광밀도를 측정합니다. 비교 용액으로는 황 농도가 0인 용액을 사용합니다. 그래프는 대조 실험을 고려하여 작성합니다.

4.5 측정 수행

셀렌 샘플의 무게를 0.5000에서 2.0000g(황의 질량 비율에 따라)까지 측정하여 100 또는 200cm³ 용기의 비커에 담습니다. 1에서 2cm³의 탄산나트륨 용액과 10에서 15cm³의 질산을 넣습니다. 비커를 시계 유리로 덮고 격렬한 반응이 멈출 때까지 열을 가하지 않습니다. 이후 질소산화물을 제거하기 위해 끓이고, 유리를 제거하고 비커 위에서 씻어내며 액체를 중간 정도의 열로 액체가 전혀 남지 않을 때까지 증발시키며, 튀김을 방지합니다. 건조된 잔여물에 염산 4에서 4.5cm³와 10에서 15cm³의 물을 넣고 가열하여 염을 용해시킵니다. 그런 다음 용액을 1시간 동안 유지합니다. 용액을 50cm³ 용량의 메스 플라스크에 옮겨 물로 표시선까지 채우고 혼합합니다. 용액의 1에서 10cm³의 부분(또는 전량, 이 경우 용액을 10에서 15cm³까지 증발시켜 냉각함)을 25cm³ 용량의 메스 플라스크에 넣고, 0.5에서 1cm³의 1:1로 희석한 염산, 10cm³의 글리세린 용액을 넣고 혼합합니다. 이후 3에서 3.5cm³의 염화바륨 용액을 추가하고 물로 표시선까지 채우고 혼합합니다. 이후 30-40분 동안 용액을 혼합하고 광도계(분광 광도계)로 용액의 광학 밀도를 측정합니다. 이때 364nm 파장에서 최대로 빛을 투과시키는 필터와 흡수 층 두께가 50mm인 큐벳을 사용합니다. 대조 용액으로는 황 농도가 0인 공시재 실험의 용액을 사용합니다. 분석 중인 용액에서 황의 무게는 보정 곡선을 통해 찾습니다. 4.6 측정 결과 처리 4.6.1 황의 질량 비율 X, %는 다음 공식으로 계산합니다. m: 분석 샘플 용액에서 구해진, 보정 곡선을 통해 발견된 황의 무게, mg; m: 대조 실험 용액에서 구해진, 보정 곡선을 통해 발견된 황의 무게, mg; V: 메스 플라스크에서 시험 용액의 부피, cm³; m: 셀렌 샘플의 무게, g; V: 용액의 부분(aliquot)의 부피, cm³. 4.6.2 두 평행한 측정의 절대 차가 반복 한계 r을 초과하지 않는 경우 측정의 평균값을 결과로 인정합니다. 만약 최대와 최소의 평행 측정 결과 차이가 반복 한계를 초과하면, GOST ISO 5725-6의 절차를 따릅니다. 4.6.3 두 실험실에서의 측정 결과는 재현성 한계를 초과해서는 안 됩니다. 이 경우, 최종 결과는 평균값으로 인정할 수 있습니다. 조건이 충족되지 않는 경우, GOST ISO 5725-6의 절차를 사용할 수 있습니다.

5 적정법에 의한 황의 질량 함량 측정 방법

5.1 측정 정확도 지표 특성

황의 질량 함량 측정 정확도 지표는 표 2에 나타낸 특성에 해당합니다(신뢰도 R=0.95).

신뢰도 R=0.95일 때 측정 정확도 지표, 반복 가능 한계 및 재현 가능 한계 값은 표 2에 나와 있습니다.


표 2 — 신뢰도 R=0.95일 때 측정 정확도 지표, 반복 가능 한계 및 재현 가능 한계 값

백분율

황의 질량 함량 측정 범위						정확도 지표, ±	한계 (절대값)
	반복 가능, r (n=2)	재현 가능, R
최소	0.002	최대	0.005	포함		0.001	0.001	0.002
초과	0.005	«	0.010	«		0.003	0.002	0.004
«	0.010	«	0.030	«		0.007	0.005	0.010
초과	0.03	최대	0.06	포함		0.01	0.01	0.02
«	0.06	«	0.10	«		0.02	0.02	0.04
«	0.10	«	0.30	«		0.06	0.05	0.08
«	0.30	«	0.60	«		0.10	0.08	0.14

5.2 측정 기기, 보조 장비, 재료, 용액

측정을 수행할 때 다음의 측정 기기와 보조 장비를 사용합니다:

— 열이 400°C까지 상승하는 전기 히터;

— 특수 정확도 등급의 실험실 저울 ГОСТ 24104;

— ГОСТ 1770에 따른 2-1000-2 눈금 플라스크;

— ГОСТ 25336에 따른 Kn-1-250-24/29 THS 플라스크;

— ГОСТ 25336에 따른 V-1-250, V-1-1000 비커;

— ГОСТ 25336에 따른 V-36-80 HS 깔때기.

측정을 수행할 때 사용되는 재료와 용액:

— ГОСТ 6709의 증류수;

— ГОСТ 3760의 암모니아 수 및 1:1 희석액;

— ГОСТ 4461의 질산;

— ГОСТ 3118의 염산;

— ГОСТ 4108의 염화 바륨, 질량 농도 100g/dm 용액;

— 메틸 레드, 1에서 보충 물질, 질량 농도 1g/dm 용액;

— ГОСТ 10652의 에틸렌디아민-N, N, N', N'-테트라아세트산 디나트륨 2수화물(Trilon B, Complexon III), 몰 농도 0.025mol/dm 소용액;

— ГОСТ 3640의 아연;

— ГОСТ 3773의 염화 암모니움;

— 완충 용액;

— ГОСТ 4209의 염화 마그네슘 6수화물, 몰 농도 0.025mol/dm 용액;

— ГОСТ 4233의 염화 나트륨과 1:100 비율의 에리오크롬 블랙 T, 지시약;

— [2]*나 유사한 무회 필터.
________________
* 참고 문헌 참조. – 데이터베이스 제조업체의 주석.


참고 사항

1. 다른 승인된 유형의 측정 기기, 보조 장비 및 재료의 사용이 허용되며, 이들의 기술적 및 계량적 특성은 위에 나열된 것들과 동등한 수준입니다.

2. 계량적 특성을 보장할 수 있는 다른 표준 문서에 따라 제조된 시약의 사용이 허용됩니다, 이는 측정 방법/방법론에 명시된 측정 결과들의 계량적 특성에 해당되어야 합니다.

5.3 측정 방법

측정 방법은 바륨 염화물 용액으로 황을 황산 이온 형태로 침전시키고, 발생한 침전물을 트릴론 B의 암모니아 용액에서 용해한 후, 에리오크롬 블랙 T 지시약의 존재 하에 마그네슘 염화물로 과량을 적정하는 것에 기초합니다.

5.4 분석 준비

5.4.1 pH 9-9.5의 완충 용액을 준비할 때, 54g의 염화 암모니움을 1000cm의 눈금 플라스크에 넣고, 100-150cm의 물에 용해한 다음, 350cm의 암모니아를 추가하고, 물로 눈금까지 채운 후 혼합합니다.

5.4.2 디소듐 에틸렌디아민-N, N, N', N'-테트라아세트산 2수화물(트리론 B, 콤플렉손 III) 0.025 몰/디시미터 농도의 소금 용액을 준비하기 위해, 질량이 9.305 g인 소금을 1000 cm³의 유리컵에 넣고, 500에서 600 cm³의 뜨거운 물에 녹입니다. 그런 다음 '백색 거름종이'로 거름하여 마른 상태로 식혀 1000 cm³의 정용 플라스크에 사용하여 물을 첨가하여 표선까지 채운 후 혼합합니다. 필요한 경우 용액을 거름합니다.

5.4.3 설퍼 기준 트리론 B 용액의 질량 농도 설정

트리론 B 용액의 질량 농도를 설정하기 위해, 0.040 g의 질량을 가진 아연 시료를 250 cm³의 콘형 플라스크에 넣고, 5에서 6 cm³의 염산을 첨가한 후 습기 상태로 증발시킵니다. 100에서 120 cm³의 물을 첨가하고, 끓기 시작할 때까지 가열한 후 냉각합니다. 15에서 20 cm³의 버퍼 용액을 첨가하고, 지시약 에리오크롬 블랙 T를 스패출라 끝에 추가하여 혼합합니다. 트리론 B 0.025 몰/디시미터 농도의 용액으로 아연을 적정하여 용액의 색상이 보라색에서 빨간색으로 변할 때까지 진행합니다.

트리론 B (콤플렉손 III) 용액의 질량 농도, 설퍼 기준 g/cm³, 즉 1 cm³ 당 설퍼의 질량 C_S는 다음 공식으로 계산됩니다:

, (2)

여기서 m 은 아연 시료의 질량(g)이고,

32.04는 변환 계수입니다;

V는 트리론 B 용액의 적정에 사용된 볼륨(cm³)입니다.

5.5 측정 수행

설퍼의 질량 비율에 따라, 1에서 3 g의 질량을 가진 셀레늄 시료를 250 cm³ 플라스크에 넣고, 10에서 20 cm³의 질산을 첨가합니다. 시계 유리로 덮고, 이산화 질소의 격렬한 반응이 종료될 때까지 가열하지 않습니다. 그런 다음 유리를 제거하고, 플라스크 위의 물로 세척하여 수집한 용액을 건조를 위해 증발시킵니다.

남은 고체에 3에서 5 cm³의 질산, 80에서 100 cm³의 물을 첨가하고 끓이기 전까지 가열합니다. 그 다음 15에서 20 cm³의 바륨염 용액을 첨가하고, 8~10분 동안 끓인 후, 설퍼의 질량 비율에 따라 1~6시간 동안 침전형태로 방치합니다.

침전을 '청색 거름종이'로 필터링하고, 물로 5~6번 세척합니다. 그런 다음 침전을 침전이 완료된 플라스크로 옮기고, 80에서 100 cm³의 물, 분석 용액에 있는 설퍼의 양에 따라 10에서 25 cm³의 트리론 B 용액, 그리고 5에서 7 cm³의 암모니아를 첨가합니다. 침전이 녹을 때까지 가열합니다.냉각 후 20에서 25 cm³의 버퍼 용액을 첨가하고, 지시약 에리오크롬 블랙 T를 첨가하여 혼합합니다. 메틸 레드 지시약을 한 방울씩 더하여 용액의 색이 파랑에서 초록으로 변할 때까지 혼합합니다. 그런 다음 마그네슘 염화물로 용액의 색상이 보라색에서 빨간색으로 변할 때까지 적정합니다.

5.6 측정 결과 처리

5.6.1 설퍼의 질량 비율 X, %는 다음 공식으로 계산됩니다:

, (3)

여기서 V는 추가된 트리론 B 용액의 부피(cm³)입니다;

V_Mg는 트리론 B의 과잉 적정을 위해 사용된 마그네슘 염화물 용액의 부피(cm³)입니다;

K는 트리론 B와 마그네슘 염화물의 몰농도 비율 계수며, 식 4에 의해 계산됩니다;

C_S는 설퍼 기준 트리론 B 용액의 질량 농도(g/cm³)입니다;

m는 셀레늄 시료의 질량(g)입니다.

5.6.2 트리론 B와 마그네슘 염화물의 몰농도 비율 계수 K 계산

계수를 확인하기 위해, 250 cm³의 플라스크에 10에서 25 cm³의 트리론 B 용액을 넣고, 100 cm³의 물과 20에서 25 cm³의 버퍼 용액을 추가합니다. 지시약 에리오크롬 블랙 T를 스패출라 끝에 추가하고 혼합합니다. 메틸 레드 지시약을 한 방울씩 추가하여 용액의 색이 파랑에서 초록으로 변할 때까지 기다립니다. 그런 다음 마그네슘 염화물로 적정하여 용액의 색상이 보라색에서 빨간색으로 변할 때까지 진행합니다.

트리론 B와 마그네슘 염화물의 몰농도 비율 계수 K는 다음 공식으로 계산됩니다:

, (4)

여기서 V_T는 트리론 B 용액의 부피(cm³)입니다;

V_Mg는 트리론 B의 적정에 사용된 마그네슘 염화물 용액의 부피(cm³)입니다.

5.6.3 측정 결과는 두 개의 평행한 측정값의 산술 평균으로 취하며, 이때 그들 사이의 절대 차이가 반복 가능성의 한계 r를 초과하지 않습니다 (신뢰 확률 P=0.95) 테이블 2에 명시된 대로.

평행한 측정값들의 최대 및 최소 결과 사이의 차이가 반복 가능성의 한계를 초과하는 경우, 이는 ГОСТ ИСО 5725–6의 규정(5.2.2.1 포인트)에 따라 수행됩니다.

5.6.4 두 실험실에서 얻은 측정 결과들 간의 차이는 테이블 2에 명시된 재현성 한계를 초과하지 않아야 합니다. 이 경우, 평균값이 최종 결과로 채택될 수 있습니다. 이 조건이 충족되지 않을 경우, 이는 ГОСТ ИСО 5725–6의 규정에 따라 처리될 수 있습니다.

참고 문헌

[1]	기술 조건 ТУ 6–09–5169–84	메틸 레드, 지시약 (메틸 오렌지; 4-(다이메틸아미노)-아벤졸-2-카본산) 분석용
[2]	기술 조건 ТУ 264221–001–05015242–07*	비재소화 필터 (백색, 적색, 청색 띠)
__________________ * 러시아 연방 내에서만 유효합니다.

여기에 언급된 ТУ는 포함되지 않았습니다. 추가 정보는 링크를 통해 얻을 수 있습니다. — DB 제조자의 참고 사항.

_____________________________________________________________________

УДК 669.776:546.22:006.354 МКС 77.120.99

키워드: 기술 셀레늄, 설퍼 질량 비율, 측정 결과, 측정 정확도 특징, 측정 장비, 측정 결과 처리