ГОСТ 21877.6-76
ГОСТ 21877.6−76 주석 및 납 배빗. 비스무트 정량법 (개정 N 1, 2)
ГОСТ 21877.6−76
그룹 B59
소비에트 연방 국가 표준
주석 및 납 배빗
비스무트 정량법
Tin and lead babbits. Methods for the determination of bismuth*
ОКСТУ 1709**
____________________
* 표준 명칭. 개정판, 개정 N 2.
** 추가로 도입됨, 개정 N 2.
유효기간: 01.01.78
~ 01.01.83*
_______________________________
* 유효기간 제한은 국가간 표준화·계측·인증 위원회 의사록에 따라 해제됨(ИУС N 2, 1993). - 데이터베이스 제작자 주.
개발: 중앙 주석 산업 과학연구소 (ЦНИИОлово)
연구 책임자 V. S. 메쉬코바
제출: 소련 비철금속공업부
차관 N. N. 체펠렌코
승인 준비: 전소련 표준화 과학연구소 (ВНИИС)
승인 및 시행: 소련 각료위원회 국가표준위원회 1976년 5월 24일 결의 N 1264에 의거
대체:
도입된 개정: 개정 N 1 — 연방 기술규제·계측청 명령
개정 N 1, 2는 데이터베이스 제작자가 ИУС N 6 (1983), ИУС N 10 (1987)의 본문에 따라 반영함
본 표준은 주석 및 납 배빗에 적용되며, 비스무트 함량을 결정하는 광색측정법(비스무트 함량 0.002–0.10%)과 원자흡광분석법(비스무트 함량 0.005–0.1%)을 규정한다.
(개정판, 개정 N 1).
1. 일반 요구사항
1.1. 분석 방법에 대한 일반 요구사항 — ГОСТ 21877.0−76에 따름.
2. 크실레놀 오렌지에 의한 비스무트 함량 결정법
2.1. 방법의 본질
시료를 브롬화수소산과 브롬의 혼합액에 용해하고 염소산을 첨가한다. 주석과 안티몬은 브로마이드 형태로 증발·제거하고, 납은 염화물 형태로 제거한다. 비스무트는 철(III) 하이드록사이드와의 동침전으로 구리 및 니켈로부터 분리한 다음, 크실레놀 오렌지와의 착물의 흡광도를 파장 531 nm에서 측정하여 정량한다.
(개정판, 개정 N 1, 2).
2.2. 장비, 시약 및 용액
광전기색도계 또는 분광광도계 및 관련 부속품.
염산 —
질산 —
브롬화수소산 —
염소산.
브롬 —
용해용 혼합액: 브롬화수소산 90 cm³에 브롬 10 cm³를 혼합.
염화철 —
암모니아 수용액 —
아스코르브산(신선 조제) 100 g/dm³ 용액.
플루오르화나트륨 —
크실레놀 오렌지, 1 N 질산 용액 내에서 1 g/dm³ 용액.
금속 비스무트 —
______________
* 현재 유효:
Стандартные растворы висмута.
Раствор А; готовят следующим образом: 0,1 г металлического висмута растворяют в стакане вместимостью 250 см
1 см
Раствор Б; готовят следующим образом: 100 смраствора, А переносят в мерную колбу вместимостью 500 см
, прибавляют 20 см
концентрированной азотной кислоты, доводят до метки водой и перемешивают.
1 смраствора Б содержит 0,02 мг висмута.
(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).
2.3. Проведение анализа
2.3.1. Навеску баббита массой 0,5 г помещают в стакан вместимостью 100 сми растворяют в 10 см
смеси для растворения, затем добавляют 5 см
хлорной кислоты и выпаривают до появления белых паров хлорной кислоты. Если раствор мутный, то прибавляют еще 5 см
смеси и снова выпаривают до появления паров хлорной кислоты. Эту операцию повторяют до просветления раствора, что указывает на полноту отгонки сурьмы и олова.
Затем раствор охлаждают, прибавляют 20 смводы, 7 см
соляной кислоты, разбавленной 1:1, и охлаждают в проточной воде. Выделившийся осадок хлористого свинца отфильтровывают на фильтр средней плотности и промывают небольшим количеством охлажденной соляной кислоты, разбавленной 1:8.
Фильтрат собирают в стакан вместимостью 250 см, прибавляют 10 см
раствора хлорного железа, нейтрализуют аммиаком, прибавляют 10 см
в избыток и оставляют в теплом месте до коагуляции осадка. Фильтруют осадок через фильтр средней плотности, промывают горячим раствором аммиака, разбавленного 1:20. Осадок на фильтре растворяют в 5 см
горячей азотной кислоты, разбавленной 1:1, собирая фильтрат в стакан, в котором проводилось осаждение. Фильтр промывают несколько раз горячей водой.
При содержании висмута до 0,015% используют весь раствор. При большем содержании висмута раствор охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью на 100 см, прибавляют 10 см
азотной кислоты, разбавленной 1:1, доводят до метки водой и перемешивают.
용액의 분취액을 표 1에 따라 용량 250 cm³ 비이커에 취한다.
표 1
- 비스무트 함량, %
- 분취액, cm³
범위:
- 0.002–0.015: 용액 전체
- >0.015–0.05: 25
- >0.05–0.15: 10
용액 또는 그 분취액을 완전히 건류(건조)시킨다. 냉각된 잔류물에 질산 1N 용액 2 cm³를 가한다. 비이커 벽을 물 3–4 cm³로 씻어 용액을 끓인다. 냉각된 용액에 아스코르브산 용액 4 cm³, 불화나트륨 용액 3 cm³ 및 크실레놀 오렌지 1 cm³를 가한다. 용액을 용량 25 cm³ 메스플라스크로 옮기고 물로 눈금까지 채워 혼합한다. 10분 후 파장 531 nm에서 두께 3 cm의 큐벳을 사용하여 착색화합물의 광학적 밀도를 측정한다. 비교용액은 블랭크 용액이다.
2.3.2. 교정곡선 작성
용량 250 cm³의 여섯 개 비이커에 표준 비스무트 용액 B를 0; 1.0; 2.0; 3.0; 4.0 및 5.0 cm³씩 취하고 조심스럽게 건류시킨다. 냉각된 잔류물에 질산 1N 용액 3 cm³를 가하고 분석을 2.3.1항과 같이 진행한다.
측정한 광학적 밀도 값과 해당 비스무트 농도로부터 교정곡선을 작성한다.
(2.3.1, 2.3.2. — 수정판, 수정 N 1)
2.4. 결과 처리
2.4.1. 비스무트 함량(w, %)는 다음 식으로 계산한다:
(식 삽입)
여기서
- A — 교정곡선으로부터 구한 비스무트의 양(그램);
- V — 원래 용액의 부피, cm³;
- v — 원래 용액의 분취액 부피, cm³;
- m — 시료 약량(시료 질량), g.
(수정판, 수정 N 1)
2.4.2. 분석 결과의 허용 절대 편차는 표 2에 제시된 값을 초과해서는 안 된다.
표 2
- 비스무트 함량, %
- 허용 절대 편차, %
범위:
- 0.002–0.005: 0.001
- >0.005–0.01: 0.002
- >0.01–0.03: 0.005
- >0.03–0.05: 0.008
- >0.05–0.10: 0.01
(수정판, 수정 N 2)
3. 티오요소(구리 분리 없이)를 이용한 비스무트 함량 결정법
3.1. 방법의 요지
시료를 브로민화수소산(HBr)과 브롬의 혼합물에 용해시키고 과염소산(HClO4)을 첨가한다. 주석과 안티몬은 브로마이드 형태로 증류·제거하고 납은 염화물로 제거한다. 비스무트는 티오요소와의 착물의 광색측정(포토컬러리메트리)으로 파장 440 nm에서 정량한다.
3.2. 기기, 시약 및 용액
- 포토컬러리미터 또는 분광광도계 및 부속장치.
- 브로민화수소산 — ГОСТ 2062–77.
- 브롬 — ГОСТ 4109–79.
- 용해용 혼합액: 브로민화수소산 90 cm³와 브롬 10 cm³를 혼합하여 제조.
- 과염소산.
- 염산 — ГОСТ 3118–77, 희석비 1:1, 1:8 사용.
- 질산 — ГОСТ 4461–77.
- 티오요소 — ГОСТ 6344–73.
- 표준 비스무트 금속 — ГОСТ 10928–75, 표준용액: 금속 비스무트 0.1 g을 농질산 20 cm³에 녹여 질소산화물이 제거될 때까지 가열한 후 냉각, 1 L 메스플라스크에 옮겨 물로 눈금까지 채워 혼합한다. 이 용액 1 cm³에는 0.1 mg의 비스무트가 포함된다.
(수정판, 수정 N 1)
3.3. 분석 수행
3.3.1. 시료 약 0.5 g의 배빗을 용량 100 cm³ 비이커에 넣고 용해용 혼합물 10 cm³를 소량씩 가하여 용해시킨다. 이어 과염소산 5 cm³를 넣고 과염소산의 백색 증기가 발생할 때까지 건류시킨다. 용액이 탁하면 용해용 혼합물 5 cm³를 추가로 넣고 다시 건류하여 과염소산 증기가 발생할 때까지 반복한다. 이 작업을 용액이 투명해질 때까지 반복하면 안티몬과 주석의 완전한 증류·제거가 완료되었음을 나타낸다.
그 다음 용액을 냉각하고 물 20 cm³, 염산(1:1 희석) 7 cm³를 가한 후 흐르는 물로 냉각한다. 생성된 염화납 침전물을 중간 여과지로 여과하고 약간의 냉각된 염산(1:8 희석)으로 세척한다. 여과액과 세척액은 용량 250 cm³ 비이커에 모아 과염소산 증기가 발생할 때까지 건류한다.
납 함량이 0.5% 이하인 경우 납 분리 단계는 생략한다.
과염소산 용액을 용량 100 cm³ 메스플라스크로 옮기고 정확히 20.0 cm³의 티오요소 용액을 넣어 물로 눈금까지 채운 뒤 혼합한다.
파장 440 nm에서 두께 5 cm 큐벳을 사용하여 광학적 밀도를 측정한다. 비교용액은 대조실험 용액이다.
3.3.2. 교정곡선 작성
용량 100 cm³ 비이커에 표준 비스무트 용액을 각각 0; 0.5; 2.0; 3.0; 4.0; 5.0 cm³ 취하고 과염소산 5 cm³를 가하여 과염소산 증기가 발생할 때까지 가열한다. 용액을 냉각하여 각각 100 cm³ 메스플라스크로 옮기고 20 cm³의 10% 티오요소 용액을 피펫이나 뷰렛으로 가한 뒤 물로 눈금까지 채우고 광도측정을 실시한다. 비교용액은 영(blank) 용액이다.
측정한 광학적 밀도 값과 해당 비스무트 농도로부터 교정곡선을 작성한다.
(3.3.1, 3.3.2. — 수정판, 수정 N 1)
3.4. 결과 처리
3.4.1. 비스무트 함량(w, %)는 다음 식으로 계산한다:
(식 삽입)
여기서
- A — 교정곡선으로부터 구한 비스무트의 양(그램);
- m — 시료 약량(그램).
3.4.2. 분석 결과의 허용 절대 편차는 표 3에 제시된 값을 초과해서는 안 된다.
표 3
- 비스무트 함량, %
- 허용 절대 편차, %
범위:
- 0.002–0.005: 0.001
- >0.005–0.01: 0.002
- >0.01–0.03: 0.005
- >0.03–0.05: 0.008
- >0.05–0.10: 0.01
(수정판, 수정 N 2)
4. 원자흡광법에 의한 비스무트 함량 측정법
4.1. 방법의 요지
이 방법은 표준광원에서 방출되는 빛을 비스무트 원자가 선택적으로 흡수하는 현상을 이용한다. 용액을 원자흡광분광계의 아세틸렌-공기 화염에 분무하고 파장 233.1 nm에서 흡광을 측정한다.
4.2. 기기, 시약 및 용액
- 원자흡광분광계.
- 폴리테트라플루오로에틸렌(불소수지) 비이커, 용량 50 cm³.
- 질산 — ГОСТ 4461–77.
- 플루오르화수소산 — ГОСТ 10484–78.
- 용해용 산 혼합액: 플루오르화수소산, 질산 및 물을 2:3:5 비율로 혼합하여 사용; 폴리에틸렌 용기에 보관.
- 표준용액 A 비스무트는 2.2항에 따라 준비한다.
4.3. 분석 수행
4.3.1. 표 4에 표시된 시료 약량을 불소수지 비이커(용량 50 cm³)에 넣고 용해용 혼합물 10 cm³를 소량씩 가하여 녹인다(주요 절차는 ГОСТ 21877.3–76에 따름).
표 4
- 비스무트 함량, %
- 시료 약량, g
범위:
- 0.005–0.02 포함: 1 g
- >0.02–0.1: 0.5 g
용액을 50 cm³ 메스플라스크로 옮기고 용해용 혼합물 10 cm³를 가한 후 물로 눈금까지 채워 혼합한다. 생성된 용액을 원자흡광분광계의 아세틸렌-공기 화염에 분무하고 파장 233.1 nm(문서에 언급된 조건에 따름)에서 흡광 측정을 수행한다. 비스무트 농도는 알려진 농도의 일련의 표준용액을 시료와 동시에 측정하여 교정곡선으로부터 결정한다.
4.3.2. 교정곡선 작성
각각 50 cm³ 메스플라스크에 마이크로뷰렛으로 표준 용액 A 비스무트를 0; 1.0; 2.0; 3.0; 4.0; 5.0; 6.0 cm³씩 취하고 용해용 혼합물 10 cm³를 가한 뒤 물로 눈금까지 채워 혼합한다. 시료와 동일한 조건으로 흡광을 측정한다. 얻은 평균 흡광값과 알려진 비스무트 농도로부터 교정곡선을 작성한다.
4.4. 결과 처리
4.4.1. 비스무트 함량(w, %)는 다음 식으로 계산한다:
(식 삽입)
여기서
- C — 교정곡선으로부터 구한 비스무트 농도, μg/cm³;
- V — 광도측정에 사용한 용액의 부피, cm³;
- m — 시료 약량(그램);
- k — 마이크로그램을 그램으로 환산하는 계수.
4.4.2. 신뢰수준 0.95에서 분석 결과의 허용 절대 편차는 표 5에 제시된 값을 초과해서는 안 된다.
표 5
- 비스무트 함량, %
- 허용 절대 편차, %
범위:
- 0.005–0.01 포함: 0.002
- >0.01–0.03: 0.005
- >0.03–0.05: 0.008
- >0.05–0.07(*): 0.01
- >0.07–0.1: 0.02
________________
(*) 원문과 동일 — 데이터베이스 제작자 주.
(수정판, 수정 N 2)
(제4절: 추가로 도입됨, 수정 N 1)
