ГОСТ 23189-78

ГОСТ 23189–78 1차 알루미늄. 비소 및 납의 분광법에 의한 정량법 (개정 N 1 포함)

ГОСТ 23189−78

그룹 В59

국가간 표준

1차 알루미늄

비소 및 납의 분광적 정량법

Primary aluminium. Spectrochemical method for the determination of arsenic and lead

МКС 77.120.10
ОКСТУ 1709

시행일 1980−01−01

소비에트 연방 각료평의회 국가표준위원회 의결 1978년 6월 26일 N 1671에 따라 시행일은 1980.01.01로 정해짐

유효기간 제한은 국가표준위원회 결의 1991.06.03 N 773에 의해 해제됨

개정 N 1은 1989년 6월에 승인됨 (ИУС 9−89)


본 표준은 1차 알루미늄 중 비소(질량분율 0,001~0,015%) 및 납(질량분율 0,01~0,15%)을 분광학적 방법으로 정량하는 방법을 규정한다.

(개정판, 개정 N 1).

1. 일반 요구사항

1.1. 알루미늄 중 비소와 납의 함량은 각 원소에 대해 «세 표준»법으로 작성한 교정(보정) 그래프에 따라 결정한다. 스펙트럼의 기록은 사진법(photographic) 또는 광전법(photoelectric)일 수 있다.

사진법으로 분석할 때 교정 그래프는 다음 좌표계로 작성한다: (при 0,50),

여기서 는 측정하려는 원소선과 비교선의 암화도 차;

는 표준시료에서의 측정 대상 원소의 농도;

는 주변 배경을 뺀 측정 대상 원소선의 강도;

는 측정 대상 원소선과 비교선의 상대 강도이다.

비교선으로 분석선 근처의 배경(포그라운드)이 사용되는 경우 좌표는 다음과 같다:

, 여기서 이다.

광전법으로 분석할 때 교정 그래프는 다음 좌표계로 작성한다: ; ,

여기서 는 표준시료에서의 대상 원소 농도;

는 출력 측정기가 나타내는 지시값으로, 측정 대상 원소선과 비교선의 상대강도의 로그에 비례한다.

(개정판, 개정 N 1).

1.2. 출력기 지시값 가 스펙트럼선의 상대강도에 비례하는 퀀텀미터(квантометр)의 경우 교정 그래프는 다음 좌표계로 작성한다: 또는 .

1.3. 시료의 기화와 스펙트럼 여기(excitation)에는 아크(전기 아크) 발생기를 사용한다.

1.4. 분석에는 국가 표준시료, 업종 표준시료 또는 업체의 표준시료를 사용한다. 분석결과의 정확성 관리는 국가표준시료(ГСО)를 사용하여 수행한다.

(개정판, 개정 N 1).

2. 시료 채취

2.1. 시료 채취 및 분석 준비는 ГОСТ 3221–85에 따라 다음을 추가하여 수행한다: 직경 8−10 mm 전극의 단면을 평면으로 갈아낸 후 거친 줄로 처리하여 거친 표면을 얻는다. 재분석 시에는 전극 길이 방향으로 2−3 mm 이상 절단한 뒤 다시 거친 줄로 처리한다. 이 연마 방법으로 얻어지는 거칠기는 별도로 관리하지 않는다.

분석 시료는 하(아래) 전극으로 사용한다. 상(위) 전극은 스펙트럼용 고순도 탄소 전극(지름 6 mm)이다. 상전극은 반구형(반지름 3−6 mm), 연삭각 120°의 원뿔형 또는 상단에 직경 1−2 mm의 평면을 가진 절단원뿔(연삭각 40−60°)으로 성형한다. 퀀텀미터를 이용한 분석의 경우 실린더 형태로 시료를 채취하는 것을 허용한다.

8−10개의 전극 분석 후에는 전극홀더를 알루미늄 산화물 제거를 위해 알코올로 닦는다.

(개정판, 개정 N 1).

3. 분광법(스펙트로그래픽) 방법

3.1. 방법의 요지

본 방법은 아크 방전에 의해 스펙트럼을 여기시킨 후 스펙트로그랩(분광기)으로 포토감광판에 기록하여 측정하는 데 기반을 둔다.

3.2. 장비, 재료 및 시약

쿼츠 광학을 가진 분광기 유형 ИСП-30 또는 СТЭ-1.

발생기 유형 ИВС-23, ИВС-28, УГЭ-4. 분석 시 필요한 작동 조건을 만족하는 다른 스펙트럼 여기원 사용도 허용된다.

미크로포토미터 유형 ИФО-460, МФ-2 또는 С-2.

스펙트럼용 고순도 탄소봉, 마크 С2, 지름 6 mm, 규격 ТУ 16583−240−74.

감광판(photographic plates) 유형 ЭС, УФШ, «Микро», 감도 3−130 단위(ГОСТ 10691.0−84-ГОСТ 10691.4−84) 또는 동등한 것.

탁상형 선반 TV16 타입.

전극 연마기 КП35 타입.

바이스(앨리게이터).

줄(파일).

실내 공조기(컨디셔너) 1КС-12А, КТ-2 타입 또는 동등한 것.

9단계 백금 감쇠기(attenuator).

정제된 에틸 알코올(공업용) ГОСТ 18300–87(소모량 1 ml/2 전극).

감광판 현상용 화학약품은 ГОСТ 3221–85에 따름.

흡습성 솜(면) ГОСТ 5556–81.

본 방법이 규정하는 정확도보다 나쁘지 않은 다른 장비 및 재료 사용을 허용한다.

(개정판, 개정 N 1).

3.3. 분석의 수행

사진법에 의한 분석 조건은 표 1에 제시되어 있다.

표 1

비고:

1. 파라미터는 기재된 범위 내에서 선택한다.

2. 노출 시간은 감광판의 감도에 따라 선택하며 대략 100−120 s.


«세 표준»법에 따라 다음 절차를 수행한다:

а) 표준시료를 최소 5개 선택한다;

б) 표준 및 분석 시료의 스펙트럼을 서로 다른 두 장의 감광판에 각각 최소 4회 촬영한다(한 감광판에 표준시료와 분석시료의 스펙트럼을 각각 2회씩 촬영);

в) 감광판을 현상 및 후처리한다(ГОСТ 3221–85), 다음 추가사항을 따름: УФШ 타입 감광판을 사용하는 경우 감광액은 해당 감광판 지침에 따라 조제한다;

г) 분석선 및 그 주변 배경의 암화도 를 측정한다;

д) 납과 알루미늄 선의 암화도 차()와 2–3개의 스펙트럼에 대한 산술평균 를 계산한다;

е) 특성곡선(9단계 백금 감쇠기를 이용해 약감도 영역을 주의깊게 구축한 것)과 해당 계산 장치를 이용하여 비소선과 배경의 암화도 를 강도 로 변환한다. 상대강도의 로그를 계산한다,

및

2–3개의 스펙트럼에 대해;

ж) 납의 함량을 결정하기 위해 좌표 에, 비소의 함량을 결정하기 위해 좌표 에 교정 그래프를 작성한다. 이 그래프들은 표준시료의 스펙트럼과 함께 같은 감광판에 촬영된 시료의 스펙트럼에 대해 분석에 사용가능하다;

з) 해당 교정 그래프에 따라 시료 중 원소의 함량을 결정한다.

비고. 공장 내부 제품 분석의 경우 업체 표준시료 1개로 비소 및 납의 함량 평가를 해도 된다. 이 표준시료의 비소 질량분율은 약 0,006%이며 납은 0,05% (이하)이어야 한다. 이 경우 분석 조건이 표준일 때 시료의 분석선 강도가 표준시료의 해당 선 강도보다 작으면 알루미늄을 비소에 대하여 «0,01% 미만», 납에 대하여 «0,1% 미만»으로 판정할 수 있다.

시료에서 비소 또는 납의 라인 강도가 표준시료(비교표본)보다 큰 경우에는 표준시료 전 세트를 사용하여 분석을 반복해야 한다.

3.2, 3.3. (개정판, 개정 N 1).

3.4. 결과의 처리

3.4.1. 시료 스펙트럼의 광도측정(포토미터 측정) 결과로부터 와 를 구한다. 그 다음 해당 교정 그래프에 따라 시료 중 납 및 비소의 질량분율(%)을 구한다. 같은 절차를 두 번째 감광판에 대해서도 반복한다. 이렇게 각 원소에 대해 두 값, 즉 및 를 얻는다.

3.4.2. 분석 결과는 병행 측정값들의 산술평균()을 취한다.

,

여기서 , 는 동일 교대(한 번의 교대 근무) 내에서 첫 번째 및 두 번째 감광판으로 얻은 단일 측정값이다.

같은 여기원(스펙트럼 여기 소스)을 사용하여 얻은 두 단일 결과 간의 차이(일치성 지표, )는 신뢰도 =0,95에서 표 2에 제시된 허용편차를 초과해서는 안 된다.

.

다른 교대에서 얻은 두 단일 결과 간의 차이(재현성 지표, )도 표 2에 기재된 허용편차를 초과해서는 안 된다.

표준시료(분석 정확도 관리를 위해 사용되는 것)의 단일 결과()와 공인된 표준값()의 차이는 표 2에 제시된 값()을 초과해서는 안 된다.

.

3.4.3. 단일 결과들( 및 )의 차가 허용편차 보다 크면(두 번의 측정 포함) 분석을 반복하여 필요한 병행(평행) 측정수 를 다음 식으로 산출한다:

,

여기서 는 수행된 측정에서 얻은 단일 결과들 간의 차이이고;

는 정해진 허용편차 값(표 2).

최종 결과는 표 2의 규정과 일치하는 경우에 얻어질 산술평균의 신뢰구간에 해당하는 신뢰구간을 갖는 N개의 단일 측정값의 산술평균으로 한다( 기준).

표 2

3.4.4. 재현성 관리는 분기별 최소 1회 이상 수행한다.

기본 및 재분석 결과 간의 편차가 표 2의 값보다 초과되는 경우가 5%를 넘지 않으면 분광법의 재현성은 만족스러운 것으로 본다.

재분석에 필요한 관리 표본의 수량은 ОСТ 48−292−86에 따른다.

3.4.5. 분석 결과의 정확성(정확도) 관리는 국가표준시료(ГСО)를 전체 분석 과정(п. 3.3에 따라)으로 통과시켜 수행한다.

장기간 작업 중단 후 또는 장비 수리 후에는 정확성 관리를 반드시 수행해야 한다.

정확성 평가는 ГСО뿐 아니라 화학적 방법(ГОСТ 12697.11−77 및 ГОСТ 12697.12−77)에 의해서도 확인한다.

두 방법의 일치성은 다음 조건을 만족하면 충분하다고 본다:

,

여기서 와 는 각각 분광법과 화학법으로 결정된 성분의 질량분율(%)이고;

, 는 각각 분광법과 화학법의 일치성 지표(표준에 규정된 값, %)이다.

측정방법의 대체는 메트롤로지 특성이 본 표준에 뒤지지 않는 공인된(인증된) 방법을 허용한다.

3.4.2−3.4.5. (추가 도입, 개정 N 1).

4. 광전(포토일렉트릭) 분석법

4.1. 방법의 요지

본 방법은 시료의 기화 및 아크 방전에 의한 스펙트럼 여기를 기반으로 하며, 이후 광전(포토일렉트릭) 장비로 기록·측정한다.

4.2. 장비, 재료 및 시약은 항목 3.2에 준하되 다음을 추가한다:

광전(포토일렉트릭) 장치 유형 МФС-4, МФС-6, МФС-8;

발생기 유형 ГЭУ-1, УГЭ-4, ИВС-28, ИВС-23.

본 표준이 요구하는 측정학적 특성을 만족하는 경우에는 다른 장비·기기·재료·시약의 사용을 허용한다. 장비는 ГОСТ 8.326−89* 및 해당 부처 계측학 서비스 문서에 따라 인증되어야 한다.
_______________
* 러시아 연방 영토에서는 ПР 50.2.009−94**가 적용된다.
** 러시아 연방 영토에는 표준시료 또는 측정기기의 형식 승인 시험, 표준시료 또는 측정기기 형식 승인 절차, 형식 승인 증명서 발급 절차 및 그 유효기간·교정 주기 관련 규정 등, 2009년 11월 30일 산업통상부령 N 1081에 의해 승인된 일련의 규정들이 적용된다. — 데이터베이스 제작자 주.

(개정판, 개정 N 1).

4.3. 분석의 수행

광전법에서는 «세 표준»법과 «대조 표준»법을 사용한다.

폴리크로매터 입구 슬릿 폭은 0,02 mm, 출구 슬릿 폭은 0,04−0,10 mm(퀀텀미터 모델에 따라 다름).

가능하면 슬릿은 최소 폭으로 설정하는 것이 바람직하다.

광전법의 기타 분석 조건은 표 3에 제시되어 있다.

표 3

비고. 파라미터는 기재된 범위 내에서 선택한다.

4.4. 결과의 처리

4.4.1. 결과의 처리는 항목 3.4에 따른다. 분석시료의 원소 질량분율은 교정 그래프(좌표 또는 에 의해 결정한다.

분석 결과는 병행 결정값들의 산술평균()으로 취한다.

,

여기서 와 는 동일 교대에서 얻은 단일 결정값들이다.

허용되는 편차(일치성 및 재현성 지표)는 표 2에 제시되어 있다.

알루미늄 등급 경계(ГОСТ 11069–2001)에 가까운 비소 질량분율을 결정할 때 필요한 병행 결정 수는 ГОСТ 3221–85에 따라 계산한다.

(개정판, 개정 N 1).

4.4.2. (삭제됨, 개정 N 1).