ГОСТ 23116.1-78

고순도 카드뮴 알루미늄, 비스무트, 철, 인듐, 코발트, 구리, 망간, 비소, 니켈, 주석, 납, 안티몬 및 은의 분광 분석법 고순도 카드뮴. 알루미늄, 비스무트, 철, 인듐, 코발트, 구리, 망간, 비소, 니켈, 주석, 납, 안티몬 및 은의 분광 분석법 OKSTU 1709 본 표준은 고순도 카드뮴의 불순물을 다음과 같은 질량 분율 범위에서 분광 분석하는 방법을 규정합니다, %:

알루미늄	최소	1·10-6	최대	6·10-5
비스무트	«	1·10-6	«	5·10-5
철	«	2·10-6	«	1 10-3
인듐	«	1·10-6	«	5·10-5
코발트	«	1·10-6	«	5·10-5
구리	«	7·10-7	«	5·10-4
망간	«	7·10-7	«	1 10-4
비소	«	2·10-5	«	1 10-3
니켈	«	1·10-6	«	5·10-4
주석	«	1·10-6	«	5·10-4
납	«	7·10-6	«	1 10-3
안티몬	«	7·10-6	«	5·10-4
은	«	3·10-7	«	3·10-5

이 방법은 주로 카드뮴의 큰 질량을 진공 증류하여 불순물을 농축한 후, 해당 농축물을 분광 분석하는 것을 기반으로 합니다.

카드뮴 농축물에 불순물 추출을 최대화하기 위해 카드뮴-텔루르 합금을 첨가합니다.

(변경된 편집, 수정 № 1).

1. 일반 요구 사항

1.1. 분석 방법에 대한 일반 요구 사항과 안전 요구 사항은 GOST 23116.0에 의해 규제됩니다.

(변경된 편집, 수정 № 1).

2. 장비, 시약 및 용액

중간 분산 퀄츠 분광기, 노출 한 번에 230.0에서 400.0 nm 범위의 스펙트럼을 얻을 수 있는, 트리플렌즈 슬릿 조명 시스템이 장착된 장치.

AC 활성화 아크 발생기.

PS-18 유형의 스펙트로프로젝터.

스펙트럼 라인의 어두움 측정을 위한 마이크로포토미터 (완비된 설치).

탄소 전극 연마기.

1 — 온도계 입력;2 — 500 W 히터; 3 — 시료가 든 컵; 4 — 퀄츠 진공 챔버; 5- 받침대; 6- 케손; 7 — 진공 고무 패드; 8 — 진공 연결부

오차가 0.001g 이하인 VТ형 토션 저울.

오차가 0.0002g 이하인 분석 저울.

750°C까지 온도 조절이 가능한 머플로우 전기 가마.

시약 증류용 퀄츠 기기.

유기 유리 상자.

GOST 14919에 따른 전기 플레이트, 퀄츠 플레이트로 덮인 것.

적외선 램프, 실험용 자동 변압기와 함께.

(도면 참조) 또는 유사한 구조의 진공 증류 장치.

VТ-2형 진공 게이지, 6.67부터 26.66 Pa (0.05부터 0.2 mm Hg)까지 측정 가능한.

VН-46/М 유형 또는 3-НВР-1Д 유형 전진 진공 펌프.

진공 호스.

RНО-250−2형 실험용 자동 변압기.

500°C까지 측정 가능한 열전대 또는 온도계.

이중 및 삼중 진공 밸브.

퀄츠 용기 (컵, 비이커 등).

GOST 12738에 따른 눈금 있는 목이 있는 플라스크.

1, 2, 5 및 10 cm³ 용량의 GOST 29227에 따른 피펫.

직경 6 mm, 크레이터 4x3 mm 크기의 극히 정밀하게 청결한 탄소 전극, 길이 30-50 mm의 절단 커넥터, 한쪽 끝이 1.5 mm 직경의 절단된 원뿔형.

GOST 6709에 따른 증류수, 퀄츠 기기로 두 번 증류하거나 이온화 컬럼으로 정제함.

GOST 23463에 따른 극히 정밀하게 청결한 흑연 분말 혹은 극히 정밀하게 청결한 탄소 전극에서 획득된 것.

GOST 11125에 따른 극히 정밀하게 청결한 질산.

GOST 18300에 따른 정제된 에틸 알코올.

표준 기술 문서에 따른 텔루르 등급.

GOST 22860에 따른 Kд0000 카드뮴 등급.

카드뮴-텔루르 합금. 합금 내 텔루르 함량은 0.04–0.07%이며, 합금은 다음과 같이 제조합니다: 석영 앰플에 카드뮴과 텔루르 분량을 넣습니다. 앰플의 공기를 1.33 Pa (1·10^-2 mm Hg)까지 배출한 후 앰플을 밀봉하고, 700°C의 전기로에서 6–7시간 동안 가열하며, 30분마다 철저히 혼합합니다. 그런 다음 앰플을 열고, 구멍을 통해 녹은 합금을 얇은 줄기로 물컵에 붓습니다. 얻어진 합금 알갱이를 암모니아 용액으로 세척하고, 이후 물로 세척한 뒤 건조합니다. 순도가 높은 염화 나트륨. GOST 5817에 따른 주석산. GOST 24147에 따른 고순도 수용성 암모니아.

암모니아 수용액 OCCh 17−4.

의료용 에테르.

진공 윤활유.

GOST 22180에 따른 옥살산.

GOST 4204에 따른 황산.

GOST 860에 따른 주석.

GOST 1089에 따른 안티몬.

0.5% 염화 나트륨이 추가된 분말 그래파이트로 구성된 완충 혼합물.

측정된 요소의 용액은 표 1에 제공됩니다.

비교 표본. 구리와 은이 각각 1·10^-3% 포함된 기본 표본, 납 3·10^-2%, 비소 3 10^-1% 및 기타 요소가 각각 1·10^-2% 포함된 표본은 다음과 같이 준비합니다: 150 cm³의 석영 컵에 10 g의 분말 그래파이트를 넣고, 1 cm³씩의 구리, 은, 알루미늄, 니켈, 인듐, 비스무트, 철, 코발트, 망간, 주석, 안티몬, 3 cm³의 납 용액 및 30 cm³의 비소 용액을 첨가합니다. 혼합물을 석영 막대로 혼합하고, 적외선 램프 아래에서 건조한 다음 질산의 냄새가 사라질 때까지 플레이트에서 소성합니다. 준비된 기본 표본을 유기 유리 사발에서 철저히 갈아냅니다. 첫 번째 비교 표본은 기본 표본을 희석제로 10배 희석하여 준비합니다. 각 새로 준비된 표본을 3배씩 연속 희석하여 일련의 작업 표본을 준비합니다. 준비된 표본은 그래프 작성용으로 케이스나 캔에 보관합니다.

희석제는 다음과 같이 준비합니다: 100 cm³의 석영 컵에 50 g의 분말 그래파이트를 넣고 5 cm³씩의 텔루르와 카드뮴 용액을 첨가합니다. 질산 냄새가 사라질 때까지 플레이트에서 건조하고, 그 후에 5 cm³의 염화 나트륨 용액을 첨가합니다. 다시 건조한 후 혼합하고 갈아줍니다.

스펙트럼 포토 플레이트 II형.

표준 용액 준비 방법은 표 1을 참조하세요.

표 1

요소	요소 함량, mg/cm3	용액 준비 방법
구리	0.1	계산된 금속, 산화물, 탄산 또는 질산염을 질산에 용해
은	0.1
알루미늄	1.0
니켈	1.0
인듐	1.0
비스무트	1.0
납	1.0
철	1.0
코발트	1.0
텔루르	20.0
카드뮴	50.0
망간	1.0	무수 황산 망간을 물에 용해
비소	1.0	비트리에트 옥사이드와 약간의 암모니아를 물에 용해하고 약간 가열하며 용해
주석	1.0	50 cm3 용량의 컵에 100 mg의 미세하게 분쇄된 주석을 넣고 2 cm3의 질산을 추가한 후 모든 분량이 메타주석산이 되면 컵에 물 20 cm3와 옥살산 4 g을 첨가합니다. 용액을 100 cm3의 계량 플라스크로 옮깁니다. 용해된 옥살산을 완전히 용해하기 위해 물로 컵을 여러 번 헹구고, 헹군 물을 같은 계량 플라스크에 붓습니다
안티몬	1.0	50 cm3 용량의 컵에 100 mg의 미세하게 분쇄된 안티몬을 넣고 2 cm3의 질산을 더합니다. 모든 안티몬이 메타안티몬산으로 변할 때까지 컵을 가열한 후, 가열 상태에서 주석산 10 cm3을 추가합니다. 생성된 투명 용액을 100 cm3 용량의 계량 플라스크로 옮깁니다
염화 나트륨	50.0	계산된 분량을 물에 용해합니다

절. 2. (수정된 텍스트, 수. № 1, 2).

3. 분석 수행

3.1. 불순물 농축 추출

3.1.1. 작업을 시작하기 전에 카드뮴 진공 증류를 위한 장치를 철저히 준비해야 합니다. 이를 위해 에테르에 적신 면을 사용하여 조인트의 진공 윤활유를 제거하고, 질산에 카드뮴 잔류물을 용해시킨 후, 전체 장치를 질산과 황산을 세 부분 대 한 부분 비율로 혼합한 혼합물에 10분 동안 담급니다. 혼합물의 온도는 끓는점에 가까워야 합니다. 그런 다음 물로 세 번 세척하고 약 170°C의 건조 오븐에서 건조합니다.

3.1.2. 분석에 사용되는 카드뮴은 무게가 20-40g, 지름이 15-25mm, 높이가 10-20mm인 주괴 형태로 제공됩니다. 작업을 시작하기 전에, 그것을 암모니아 용액에 담가 산화 피막이 완전히 제거될 때까지 기다리고, 물로 두 번 세척한 후 건조시킵니다. 이렇게 준비된 샘플을 50 cm³ 용량의 석영 사발에 넣고, 500mg의 카드뮴-텔루르 합금을 추가합니다. 샘플이 담긴 사발은 석영 스탠드에 놓고, 진공 챔버에 석영 덮개를 씌워서 조인트에 진공 윤활유를 바릅니다. 덮개를 진공 고무에 고정합니다. 6.67-13.33 Pa(0.05-0.1 mm Hg)의 진공을 형성합니다. 냉각 장치에 물의 유입 및 배출 호스를 연결하고 가열을 시작합니다. 냉각은 미미해야 합니다.

카드뮴의 진공 증류는 380-410°C에서 2-4시간 동안 수행됩니다. 기초를 제거한 후, 가열기를 치우고, 진공을 차단하고, 공기 접근 밸브를 열고, 진공 챔버를 제거하여 사발에 100mg의 완충 용액을 추가합니다. 혼합물을 5-7분 동안 저어줍니다. 농축 계수(K)는 다음 공식으로 계산됩니다.

여기서 т는 샘플의 질량, mg;

100은 농축액의 질량, mg입니다.

제어 실험을 수행하기 위해, 50 cm³ 용량의 석영 사발에 500mg의 카드뮴-텔루르 합금을 넣고 샘플과 동일한 조건에서 진공 내에서 카드뮴을 20-25분 동안 증류합니다. 잔류물에 100mg의 완충 용액을 추가하고 철저히 섞습니다.

(수정된 버전, 수정 №1).

3.2. 농축액의 스펙트럼 분석

준비된 농축액과 제어 실험 및 비교 샘플에서 20mg씩 세 개씩 비틀어진 저울에서 측정하여 탄소 전극의 크레이터에 놓습니다. 탄소 전극은 15A의 교류 아크 또는 10A의 직류 아크에서 10초 동안 미리 태웁니다.

스펙트럼은 0.015mm 슬릿 너비에서 유형 II의 스펙트럼 사진판에 석영 스펙트로그래프로 촬영됩니다. 샘플 증발과 스펙트럼 자극은 14A의 교류 아크에서 수행됩니다. 노출 시간은 15초입니다. 특성 곡선을 작성하기 위해 샘플 및 대조 샘플과 함께 9단계 백금 약화기를 통해 철의 스펙트럼을 촬영합니다.

(수정된 버전, 수정 №2).

4. 결과 처리가

4.1. 분석할 요소의 선과 그 위나 아래의 배경을 마이크로포토미터로 측정하여 스펙트럼 플레이트의 특성 곡선을 작성하고, 이를 통해 lg(I_л+ф)과 lgI_ф의 값을 찾습니다. 세 샘플 각각의 스펙트럼에 대해 이 값들의 평균을 계산하여 그래프, 농축액 및 제어 실험을 위한 보정 그래프를 작성합니다. 보정 그래프는 , lgC 좌표로 작성되며, 여기서 C는 비교 샘플에서 측정하고자 하는 요소의 농도입니다. 보정 그래프를 통해 농축액 및 제어 실험에서 불순물의 함량을 찾습니다. 요소의 질량 분율(Х)은 다음 공식으로 비율로 계산됩니다:

여기서 т₁는 농축액에서 측정할 요소의 질량 분율 (%);

т₂는 제어 실험에서 측정할 요소의 질량 분율 (%);

К는 농축 계수입니다.

분석의 최종 결과는 두 평행 측정의 산술 평균으로, 각 측정은 세 개의 스펙트럼그래프에서 얻어집니다.

95%의 신뢰 수준(Р = 0.95)에서 두 평행 측정의 결과 차이는 다음 공식으로 계산한 허용 오차(d_n)를 초과해서는 안 됩니다:

d_n = 0.3 - 비스무트, 망간, 구리, 주석, 안티모니 및 은을 위한 경우;

d_n = 0.4 - 코발트, 비소, 니켈 및 납을 위한 경우;

d_n = 0.5 - 알루미늄, 철 및 인듐을 위한 경우,

여기서 는 두 비교 가능한 평행 측정 결과의 산술 평균입니다.

같은 샘플에 대한 두 분석 결과의 차이는 95%의 신뢰 수준(Р = 0.95)에서 허용 오차 (d_a)를 초과해서는 안 되며, 다음 공식으로 계산됩니다:

d_a = 0.3 - 비스무트, 망간, 구리, 주석, 안티모니 및 은을 위한 경우;

d_a = 0.4 - 코발트, 비소, 니켈, 및 납에 대해;

d_a = 0.5 - 알루미늄, 철, 인듐에 대해,

여기서 - 두 분석 결과의 산술평균입니다.

다음 분석 선(파장 nm)을 측광합니다:

알루미늄 — Al I 308.22;

비스무트 — Bi I 306.79;

철 — Fe I 302.06 또는 Fe I 271.9;

인듐 — In I 325.61 또는 In I 303.94;

코발트 — Co I 341.23 또는 Co I 304.40;

구리 — Cu I 327.40 또는 Cu I 324.75;

망간 — Mn I 279.83;

비소 — As I 234.98;

니켈 — Ni I 305.08 또는 Ni I 341.48

주석 — Sn I 303.41 또는 Sn I 284.0;

납 — Pb I 283.31;

안티모니 — Sb I 259.80;

은 — Ag I 328.07.

(수정 사항, 변경 번호 1, 2).

4.2. 신뢰 확률 P = 0.95에서 계산된 두 평행 결정 간의 절대 허용 차이는 표 2에 명시된 값을 초과해서는 안 됩니다.

표 2

... (표 내용 유지)

정확하게 결정된 원소

원소의 질량 분율, %

변동 계수, %

절대 허용 차이, %

정보 데이터

1. 소련 비철금속 산업부에 의해 개발 및 제출됨

2. 1978년 5월 16일 소련 내각 표준화 국가 위원회의 결의에 의해 승인 및 시행됨, 결의 번호 1298

3. 참조 규범-기술 문서

... (표 내용 유지)

참조된 표준화 기술 문서의 명칭

절, 항 번호

4. 기한 제한이 국가간 표준화, 계량 및 인증 위원회 프로토콜 번호 3-93 (IUS 5-6-93)에 의해 해제됨

5. 1983년 12월, 1988년 12월에 승인 된 변경 번호 1, 2를 포함한 판 (IUS 4-84, 3-89)

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