GOST 22536.9-88 (참고: ГОСТ는 러시아(구 소련)의 국가 표준 약어입니다 — 발음 표기: 고스트)
ГОСТ 22536.9−88 탄소강 및 비합금 주철. 니켈 결정 방법
ГОСТ 22536.9−88
그룹 В09
소비에트 사회주의 공화국 연맹 국가표준
탄소강 및 비합금 주철
니켈 결정 방법
Carbon steel and unalloyed cast iron.
Methods for determination of nickel
ОКСТУ 0809
유효기간: 01.01.90
~ 01.07.95*
______________________________
* 유효기간 제한은 Межгосударственный Совет по стандартизации, метрологии и сертификации 의 의사록 N 4−93에 따라 해제됨.
(ИУС N 4, 1994년). — 주석 «КОДЕКС».
정보 사항
1. 소련 흑색금속공업부에서 작성·제출
집필자
Д. К. Нестеров, 공학박사(후보);
2. 소련 국가표준위원회 결의
3. 대체:
4. 참조 규범·기술 문서
| 참조된 НТД 표기 |
조항 번호 |
| ГОСТ 849–70 |
2.1.2, 4.2 |
| ГОСТ 3118–77 |
2.1.2, 3.2, 4.2 |
| ГОСТ 3652–69 |
2.1.2, 3.2 |
| ГОСТ 3760–79 |
2.1.2, 3.2 |
| ГОСТ 4160–74 |
2.1.2 |
| ГОСТ 4204–77 |
2.1.2 |
| ГОСТ 4328–77 |
2.2.2 |
| ГОСТ 4457–74 |
2.1.2 |
| ГОСТ 4461–77 |
2.1.2, 3.2, 4.2 |
| ГОСТ 5457–75 |
4.2 |
| ГОСТ 5817–77 |
3.2 |
| ГОСТ 5828–77 |
2.1.2, 2.2.2, 3.2 |
| ГОСТ 5845–79 |
2.2.2 |
| ГОСТ 11125–84 |
2.1.2, 3.2, 4.2 |
| ГОСТ 13610–79 |
2.1.2, 4.2 |
| ГОСТ 14261–77 |
3.2, 4.2 |
| ГОСТ 18300–87 |
2.1.2, 3.2 |
| ГОСТ 19522–74 |
3.2 |
| ГОСТ 20478–75 |
2.2.2 |
| ГОСТ 22536.0−87 |
1.1 |
| ГОСТ 24364–80 |
2.2.2 |
| ГОСТ 25336–82 |
3.2 |
본 표준은 니켈의 결정에 대해 다음 방법을 규정한다: 광도법(니켈 질량분율 0,01~0,50% 범위), 중량법(니켈 질량분율 0,1~0,5% 범위) 및 원자흡수법(니켈 질량분율 0,02~0,50% 범위).
1. 일반 요구사항
1.1. 분석 방법에 대한 일반 요구사항 —
1.2. 분석 결과의 오차(신뢰확률 = 0,95)는 표에 제시된 한계
를 초과하지 않아야 하며, 다음 조건을 만족해야 한다:
두(세) 회 병행 측정 결과의 차이는 (신뢰확률 = 0,95) 표에 제시된 값
(
)를 초과해서는 안 된다; 해당 값은 표에 제시되어 있다.
표준 시료에서 재현된 니켈 질량분율 값은 공인값과 신뢰확률 =0,85에서 표에 제시된 허용오차
를 초과해서는 안 된다.
위의 조건 중 하나라도 충족되지 않으면 니켈 질량분율에 대한 재측정을 시행한다. 재측정에서도 결과의 정밀도 요구사항을 만족하지 못하면, 분석 결과는 무효로 간주하며, 정상적인 분석 진행을 방해한 원인을 규명·해결할 때까지 측정을 중단한다.
서로 다른 조건에서 수행된 두 평균 분석 결과(예: 실험실 내 재현성 관리)는 (신뢰확률 = 0,95) 표에 제시된 값
를 초과해서는 안 된다. 해당 값은 표에 제시되어 있다.
| 허용 편차, % | |||||||||
| 니켈 질량분율, % |
|
| |||||||
부터 |
0,01 |
까지 |
0,02 |
포함 |
0,003 |
0,004 |
0,003 |
0,004 |
0,002 |
| 초과 | 0,02 | « | 0,05 | « | 0,005 |
0,006 | 0,005 | 0,006 | 0,003 |
| « | 0,05 | « | 0,10 | « | 0,008 |
0,010 | 0,008 | 0,010 | 0,005 |
| « | 0,10 | « | 0,2 | « | 0,013 |
0,016 | 0,013 | 0,016 | 0,008 |
| « | 0,2 | « | 0,5 | « | 0,020 | 0,026 | 0,021 | 0,026 | 0,013 |
2. 니켈의 포토메트릭(광도) 측정법
2.1. 망간 함량이 최대 2%인 강 및 주철에서 니켈 0,01–0,5%의 정량.
2.1.1. 본 방법은 암모니아성 매질에서 브롬화칼륨 및 브롬산칼륨 존재 하에 디메틸글리옥심과 니켈이 적색 착물(complex)을 형성하는 것에 기초하며, 생성된 착물 용액의 광학적 밀도(흡광도)를 파장 530 nm에서 측정한다.
2.1.2. 기기 및 시약
분광광도계 또는 광전 컬러리미터.
황산 — ГОСТ 4204–77, 희석 1:4 및 1:1.
질산 — ГОСТ 4461–77 또는 ГОСТ 11125–84, 희석 3:2.
염산 — ГОСТ 3118–77, 희석 1:4.
구연산(시트르산) — ГОСТ 3652–69, 질량농도 100 g/dm³ 용액.
브롬화칼륨 — ГОСТ 4160–74.
브롬산칼륨(브로메이트 칼륨) — ГОСТ 4457–74.
브롬화칼륨 및 브롬산칼륨 용액: 브롬화칼륨 39 g과 브롬산칼륨 10 g을 눈금플라스크(용량 1 dм³)에 용해시키고 눈금까지 물로 채운 다음 혼합한다.
암모니아수 — ГОСТ 3760–79, 희석 3:2.
에틸 알코올(정류) — ГОСТ 18300–72.
디메틸글리옥심 — ГОСТ 5828–77, 질량농도 10 g/dm³ 용액: 디메틸글리옥심 10 g을 에틸알코올에 녹여 용량 1 dм³ 눈금플라스크에 옮기고 에틸알코올로 눈금까지 채운 후 혼합한다; 사용 전에 용액을 여과한다.
카보닐 철(무선공학용) — ГОСТ 13610–79.
일차 니켈 — ГОСТ 849–70.
표준 니켈 용액들.
용액 A: 금속 니켈 1,000 g을 온화한 가열하에 질산(3:2) 35 cm³에 용해시키고 질산을 가한 후 황산(1:4) 30 cm³를 가하여 황산의 증기 발생이 시작될 때까지 증발시킨 다음 냉각한다. 생성된 염을 100–150 cm³의 물에 용해시키고 용액을 용량 1 dм³ 눈금플라스크로 옮긴 다음 냉각하고 물로 눈금까지 채워 혼합한다.
용액 A 1 cm³에는 니켈 0,001 g이 포함되어 있다.
용액 B: 용액 A 50 cm³를 용량 500 cm³의 눈금플라스크에 옮기고 눈금까지 물로 채운 후 혼합한다.
1 см용액 Б는 0,0001 г 니켈을 함유한다.
용액 В: 50 см용액 Б 50 см
을 계량 플라스크 용량 100 дм
에 넣고 눈금까지 물로 채운 뒤 혼합한다.
1 см용액 В 1 cm은 0,00005
г 니켈을 포함한다.
2.1.3. 분석 수행
시료 0,5 г을 200−250 см용량 비커에 넣고 30 см
황산(1:4)으로 온화하게 가열하면서 용해시키고, 거품이 멈출 때까지 질산을 한 방울씩 가하여 산화시킨다. 냉각한 후에 100−120 см
의 물에 용해시키면 용액을 계량 플라스크 용량 250 см
로 옮기고 냉각한 다음 눈금까지 물로 채워 혼합한다.
용액을 건식 여과지로 여과하여 250 см용량 플라스크에 모으고 처음 두 부분의 여과액은 버린다. 용액의 두 분취 부분 각각 25 см
을 100 см
용량 계량 플라스크에 넣고 계속 저으면서 각 계량 플라스크에 차례로 20 см
구연산 용액, 5 см
염산(1:4), 10 см
브로마이드 및 브로민산 칼륨 용액을 넣고 2−3분 후 25 см
암모니아 용액(3:2)을 가한다. 용액을 혼합한 뒤 즉시 20 °C로 냉각한다.
한 플라스크에는 1 см디메틸글리옥심 용액을, 다른 하나에는 1 см
에틸 알코올을 넣는다. 용액을 눈금까지 물로 채워 잘 혼합한다. 25분 동안 염색된 용액의 광학 밀도를 파장 530 нм에서 분광광도계로 측정하거나, 최대 투과가 530−550 нм 범위에 있는 필터를 장착한 광전색도계로 측정한다.
비교용 용액으로는 디메틸글리옥심을 제외한 모든 시약을 포함하는 분석용 용액의 분취액을 사용한다.
분석 결과는 교정 곡선에 따라 계산하거나, 분석 대상 시료와 조성이 유사하고 분석의 모든 단계를 거친 표준 시료와 비교하는 방법으로 계산한다.
2.1.4. 교정 곡선 작성
2.1.4.1. 니켈의 질량 분율이 0,01−0,05%일 경우.
일곱 개의 250 см용량 비커에 각각 0,5 г의 카보닐 철을 넣는다. 그 중 여섯 개에는 표준 용액 В를 각각 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 5,0; 6,0 см
의 양으로 첨가하는데, 이는 각각 니켈 0,000025; 0,000050; 0,000100; 0,000150; 0,000250 및 0,000300 г에 해당한다. 일곱 번째 비커는 비교용 용액 준비에 사용한다. 그 다음에는 항목
2.1.4.2. 니켈 질량 분율이 0.05−0.50%인 경우.
용량 250 cm³인 비커 7개에 각각 카보닐 철 0.5 g을 넣는다. 그 중 6개에는 표준용액 B를 2; 5; 10; 15; 20; 30 cm³씩 첨가하는데, 이는 각각 니켈 0.0002; 0.0005; 0.0010; 0.0015; 0.0020; 0.0030 g에 해당한다. 일곱 번째 비커는 비교용 용액 조제에 사용한다. 이후 분석은
측정된 광학 밀도 값과 해당 니켈 질량 값을 이용하여 교정 그래프를 작성한다. 교정 그래프를 좌표: 광학 밀도 — 니켈 질량 분율로 작성해도 된다.
2.2. 망간 질량 분율이 최대 1%인 강 및 주철에서의 니켈(0.05−0.50%) 정량.
2.2.1. 방법의 원리
이 방법은 과황산암모늄 존재 하의 알칼리성 매질에서 니켈과 디메틸글리옥심이 갈색-적색의 착색성 복합체를 형성하는 것에 기반하며, 파장 440 nm에서 착색 용액의 광학 밀도를 측정한다. 방해하는 철의 영향은 철을 타르타르산 착물로 전환하여 제거한다.
2.2.2. 기기 및 시약
칼륨-나트륨 타르트레이트(ГОСТ 5845–79), 질량농도 200 g/dm³ 용액.
수산화나트륨(ГОСТ 4328–77), 질량농도 200 g/dm³ 용액 또는 수산화칼륨(ГОСТ 24364–80), 질량농도 250 g/dm³ 용액.
과황산암모늄(ГОСТ 20478–75), 질량농도 30 g/dm³의 신선히 조제한 용액.
디메틸글리옥심(ГОСТ 5828–77), 질량농도 10 g/dm³의 용액(수산화나트륨 또는 수산화칼륨의 질량농도 50 g/dm³ 용액 중에 용해).
2.2.3. 분석의 수행
시료 취급량은 니켈 질량 분율 0.05−0.20%일 때 0.5 g, 0.20−0.50%일 때 0.2 g을 취하여 용량 200 cm³인 비커에 넣고
시료 용해 후 용액을 질소산화물 제거가 될 때까지 가열하여 끓인 다음 냉각하고 100 cm³ 용량의 정량 플라스크로 옮겨 눈금까지 물로 채우고 혼합한다. 주철을 분석하거나 규산(실리카산)이 침전될 경우에는 일부 용액을 건식 여과지로 건식 플라스크에 여과하되, 초기에 나오는 여과액 일부는 버린다.
2.2.3.
2.4. Обработка результатов
2.4.1. Массовую долю никеля () в процентах вычисляют по формуле
,
где — масса никеля в анализируемой пробе, найденная по градуировочному графику, г;
— масса навески пробы, г.
2.4.2. Нормы точности и нормативы контроля точности определения массовой доли никеля приведены в таблице.
2.4.3. Метод применяют при разногласиях в оценке качества углеродистой стали и нелегированного чугуна.
3. ГРАВИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ НИКЕЛЯ
3.1. Сущность метода
Метод основан на осаждении никеля диметилглиоксимом в аммиачной среде в присутствии винной кислоты для связывания железа и взвешивании полученного осадка в виде закиси никеля или диметилглиоксимата никеля.
3.2. Аппаратура и реактивы
Электропечь типа СНОЛ, обеспечивающая регулировку температуры с точностью ± 10 °C.
Электрошкаф сушильный лабораторный типа СНОЛ, обеспечивающий регулировку температуры с точностью ± 10 °C.
Эксикатор по
Кислота соляная по
Кислота азотная по
Аммиак водный по
Кислота винная по .
Кислота лимонная моногидрат и безводная по .
Аммоний роданистый по .
Спирт этиловый ректификованный по
Диметилглиоксим по этилового спирта.
3.3. Проведение анализа
Навеску стали или чугуна массой 2 г помещают в стакан вместимостью 400−500 см и растворяют в 40−50 см
соляной кислоты (1:1), при умеренном нагревании.
После растворения навески приливают по каплям азотную кислоту до прекращения вспенивания раствора и 2−3 капли в избыток.
Раствор выпаривают досуха. К сухому остатку прибавляют 10 см соляной кислоты (1:1), выпаривают досуха и охлаждают.
분할(앨리콰트) 부분 25 см를 용량 250 см
인 비커에 넣고 염산 5−10 см
를 가해 황산 증기가 날아갈 때까지 졸인다. 염산 처리는 두 번 더 반복한다. 용액을 황산 증기가 날아갈 때까지 졸인 다음 염산 1 см
와 물 10 см
를 첨가하고 가열하여 염을 용해시킨다. 용액을 식혀서 눈금 플라스크 용량 100 см
로 옮긴다. 이후 분석은 항 2.2.3에 따라 수행한다.
2.4. 결과 처리
2.4.1. 니켈의 질량분율 ()을 백분율로 다음 식에 의해 계산한다:
여기서 는 검량선에 의해 구한 분석 시료 중의 니켈 질량(g),
는 시료의 취함량(질량), g이다.
2.4.2. 니켈 질량분율 결정의 정확성 기준 및 정확도 관리는 표에 제시되어 있다.
2.4.3. 본 방법은 탄소강 및 비합금 주철의 품질 평가에 관해 이견이 있을 때 적용한다.
3. 니켈의 중량법에 의한 정량
3.1. 방법의 본질
이 방법은 암모니아성 용액에서 디메틸글리옥심으로 니켈을 침전시키고, 철을 착화(결합)시키기 위해 타르타르산을 첨가한 다음, 생성된 침전물을 니켈 산화물 또는 니켈 디메틸글리옥심염 형태로 건조하여 무게를 재는 데에 기초한다.
3.2. 기구 및 시약
온도를 ±10 °C의 정밀도로 조절할 수 있는 전기로(모델 СНОЛ).
온도를 ±10 °C의 정밀도로 조절할 수 있는 실험실용 전기 건조기(모델 СНОЛ).
ГОСТ 25336–82에 따른 엑시케이터(건조용 대기용기).
ГОСТ 3118–77 또는 ГОСТ 14261–77에 따른 염산, 1:20 및 1:1로 희석하여 사용.
ГОСТ 4461–77 또는 ГОСТ 11125–84에 따른 질산.
ГОСТ 3760–79에 따른 암모니아수, 1:1 및 1:100으로 희석.
ГОСТ 5817–77에 따른 타르타르산(винная кислота), 질량농도 500 g/dm 용액.
ГОСТ 3652–69에 따른 일수화 및 무수 구연산(시트르산), 질량농도 250 g/dm 용액.
ГОСТ 19522–74에 따른 암모늄 티오시아네이트(аммоний роданистый), 질량농도 50 g/dm 용액.
ГОСТ 18300–87에 따른 정제 에틸 알코올(에탄올).
ГОСТ 5828–77에 따른 디메틸글리옥심: 시약 1 g을 에틸 알코올 100 см에 용해시킨다.
3.3. 분석 수행
강 또는 주철 시료 2 g을 용량 400–500 см인 비커에 넣고 염산(1:1) 40–50 см
를 가하여 완만히 가열하면서 용해시킨다.
시료가 녹은 후 용액의 거품이 멈출 때까지 질산을 한 방울씩 가하고, 그 다음으로 2–3방울을 과량으로 더한다.
용액을 완전히 건조시킨다(증발하여 건고 상태). 건조 잔류물에 염산(1:1) 10 см를 첨가하고 다시 완전히 건조시킨 후 식힌다.