ГОСТ 23862.0-79

ГОСТ 23862.0−79 희토류 금속 및 그 산화물. 분석 방법에 대한 일반 요구사항 (개정 N 1, 2 포함)

ГОСТ 23862.0−79

그룹 В59

국가간 표준

희토류 금속 및 그 산화물

분석 방법에 대한 일반 요구사항

희토류 금속 및 그 산화물. 분석 방법에 대한 일반 요구사항

МКС 77.120.99
ОКСТУ 1709

시행일 1981−01−01

소련 국가표준위원회의 1979년 10월 19일자 결의 N 3988에 의해 시행일이 1981.01.01로 정해짐

유효기간 제한은 국가간 표준, 계측 및 인증 위원회 의사록 N 7−95에 따라 해제됨 (ИУС 11−95)

개정 N 1, 2를 포함한 판, 1985년 4월, 1990년 5월에 승인(ИУС 7−85, 8−90).

1. 본 표준은 희토류 금속 및 그 산화물의 분석 방법에 대한 일반 요구사항을 규정한다.

2. 샘플 채취는 해당 품목에 대한 규범·기술 문서에 따라 수행한다.

3. 용액 조제 및 분석 수행에는 ГОСТ 6709–72에 따른 증류수 또는 이온 제거수(탈이온수)와 화학적 순도(х.ч.) 등급의 시약을 사용한다. 별도의 등급이나 해당 분석을 위한 특수 정제 방법이 명시되어 있는 경우는 그에 따른다.

4. 이온 제거수는 증류수를 양이온교환수지 KУ-1 또는 이와 동등한 것과 음이온교환수지 АН-1 또는 동등한 것으로 채운 크로마토그래프 칼럼을 통과시켜 얻는다.

5. 분석용 시료의 분말 취급량과 비교표준 및 표준용액을 준비하는 데 사용하는 시료의 취급량은 0,00025 g을 초과하지 않는 오차로 달아야 한다. 분광 분석 중인 시료 및 비교표준의 취급량은 0,002 g을 초과하지 않는 오차로 달아도 된다.

(수정된 본문, 개정 N 1, 2).

6. 표현 «разбавленная 1:1, 1:2 и т. д.»에서 첫째 수치는 산 또는 어떤 용액의 부피 부분을, 둘째 수치는 물의 부피 부분을 의미한다.

7. 표현 «희토류 원소의 산화물(окись РЗЭ), 분석대상 불순물에 대해 깨끗함»은 해당 표준으로 규정된 분석법으로 그 불순물이 검출되지 않음을 의미한다.

(수정된 본문, 개정 N 1, 2).

8. 화학-분광법으로 희토류 산화물(및 희토류 금속과 그 산화물)의 불순물을 결정할 때에는 매 10회의 분석마다 기준물 없이(기본 시료를 넣지 않은 상태로) 모든 분석 단계를 수행하는 대조 실험을 실시한다. 추출-크로마토그래프 분리를 위한 모든 시약은 11회(또는 그 이상) 분리에 충분한 양으로 제조한다. 대조 실험에서 검출하려는 불순물의 함량은 해당 표준에 기재된 최소 검출값보다 작아야 한다. 그렇지 않은 경우 시약을 교체한다.

(수정된 본문, 개정 N 2).

9. 추출-크로마토그래프 컬럼의 성능 검사는 부록에 제시된 방사성 표시자 방법으로 수행할 수 있다.

10. 희토류 금속 시료를 산화물로 전환하는 방법은 다음과 같다: 세륨을 제외한 분석 대상 금속의 취급량 100−300 mg을 석영 도가니(규소 결정 분석 시에는 백금 도가니)에 넣고(용량 30−50 см³), 질산(1:1)을 3−5 см³ 첨가하여 상온에서 용해한 다음 가열하면서 습염류가 될 때까지 농축한다. 증류수로 두 번 처리하고 매회 용액을 완전히 증발시킨다. 건조 잔류물을 질소산화물 제거를 위해 가열한 후 무플(뮤펠)로에서 900−950 °C로 1−2시간 소성한다; 세륨의 경우 취급량 100−300 mg을 석영 도가니(규소 결정 분석 시에는 백금 도가니)에 넣고 전기 가열판에서 가열하여 산화시킨 다음 무플로에서 900−950 °C로 1−2시간 소성한다.

(수정된 본문, 개정 N 1).

참고: 이미지 대체 텍스트

11. 다른 방법의 적용이 허용되며, 이때 해당 방법의 계량학적(측정학적) 특성이 본 모음집에 포함된 방법들의 특성에 뒤지지 않아야 한다.

12. 표준의 본문에 특정 농도 범위에 대해 여러 분석선 쌍(분석용 선쌍)이 표로 제시되어 있는 경우에는 어느 쌍을 사용해도 된다.

13. 다른 장비, 재료, 용기 및 시약(외국산 포함)의 사용은 해당 분석 방법 표준에 기재된 계량학적 특성과 같거나 더 나은 특성을 얻을 수 있는 경우 허용된다.

14. 병행 측정 결과 및 신뢰도 0.95에서의 분석 결과 간의 차이는 해당 분석 방법 표준에 명시된 허용 차이를 초과해서는 안 된다.

(수정된 본문, 개정 N 2).

15. (삭제됨, 개정 N 2).

16. 황의 폴라로그래픽(전류-전위곡선) 결정 결과를 계산할 때에는 모든 피크의 높이를 동일한 계측 감도(폴라로그래프의 감도)로 환산한다.

17. 표준에는 몇몇 범위값에 대한 허용 편차가 제시되어 있다. 해당 범위의 다른 값들에 대한 허용 편차는 선형 보간법으로 계산한다.

18. 분석 결과의 정확도 관리를 위하여 분석 대상 시료와 화학 조성이 유사한 희토류 금속 및 그 산화물의 표준시료(СО)를 사용한다.

결과의 편차를 차이로 계산하는 분석 방법의 경우, 표준시료(СО)의 분석 결과는 표준시료의 인증값과의 차이의 절대값이 신뢰도 0,95에서 를 초과하지 않을 때 정확한 것으로 본다,

여기서 — 표준시료(СО)의 인증 오차;

— 허용되는 분석 결과 편차;

,

여기서 — 1,96 (신뢰도 =0,95) — 정규분포의 분위수;

— 계수로서, 그 값들은 신뢰도 0,95 및 병렬 측정 횟수에 대해 표에 제시되어 있다.

결과의 편차를 비율로 계산하는 분석 방법의 경우, 표준시료(СО)의 분석 결과는 표준시료의 분석 결과와 인증값의 비(더 큰 값을 작은 값으로 나눈 값)가 신뢰도 0,95에서 를 초과하지 않을 때 정확한 것으로 본다.

희토류 금속 및 그 산화물의 조성에 대한 업종별 표준시료 및 기업에서 보유하고 있는 표준시료로서 ГОСТ 8.315−97에 따라 인증된 표준시료를 사용하는 것이 허용된다.

분석 대상 물질을 분말 흑연과 미리 혼합하는 것을 전제로 하는 분광법으로 얻은 분석 결과의 정확도를 관리할 때에는 흑연 분말 조성의 표준시료(ПГ-27пр) ГСО 2820−83를 사용하는 것이 허용된다.

표준시료가 없는 경우에는 아래에 제시된 바와 같이 정확도 관리를 실시한다.

(개정 판, 개정 N 2).

18.1. 광도법(포토메트릭), 형광법, 네펠로메트리 및 폴라로그래피에 의한 분석 방법을 사용할 때의 분석 결과 정확도는 첨가법으로 관리한다.

,

где  — допускаемое расхождение для ;

 — допускаемое расхождение для .

허용편차는 해당 분석방법에 관한 표준에 제시되어 있다. 값 는 값 를 초과해서는 안되며, 여기서  — 해당 표준에 명시된 측정 대상 함량의 상한이다.

18.2. 스펙트럼 분석, 불꽃 광도법, 형광법, 활성화법, 화학-스펙트럼법 및 화학-활성화법을 사용할 때의 분석 결과의 정확도는 비교시료 세트 또는 표준용액의 새로운 세트로 전환할 때마다 각 측정 대상 불순물에 대해 점검(관리)한다.

이를 위해 동일한 시료로서 제어된 농도 범위 내에 측정 대상 불순물을 포함하는 시료에 대해 기존(о) 및 신규(н) 비교시료 세트 또는 표준용액 세트를 사용하여 각각 네 번의 분석 결과를 얻고 기하평균값 와 를 계산한다.

Затем находят отношение большего из полученных значений и к меньшему. Результаты анализа считают точными, если это отношение не превышает корня квадратного из допускаемого расхождения результатов двух анализов, приведенного в соответствующем стандарте для содержания, равного .

Контроль точности проводят для каждого интервала между ближайшими по содержанию образцами сравнения по мере поступления на анализ соответствующих проб.

그런 다음 얻어진 값들 중 큰 값 과 을(를) 작은 값으로 나눈 비를 구한다. 분석 결과는 이 비가 해당 표준에 제시된, 함량이 일 때 두 분석 결과의 허용차로부터 취한 제곱근을 초과하지 않으면 정확한 것으로 본다.

정확도 관리는 비교 시료들의 함량이 근접한 각 구간에 대해 해당 시료들이 분석에 들어오는 대로 수행한다.

18.3. Допускается контролировать точность результатов анализа сравнением с результатами анализа, полученными другим стандартизованным методом. Расхождения результатов анализа, полученных обоими методами, с вероятностью 0,95 не должны превышать значения , вычисленного по формуле

,

где — допускаемое расхождение, приведенное в стандарте на контролируемый метод;

— допускаемое расхождение, приведенное в стандарте на другой стандартизованный метод.

18.1−18.3. (Измененная редакция, Изм. N 1, 2).

18.3. 다른 표준화된 방법으로 얻은 분석 결과와 비교하여 분석 결과의 정확도를 검사할 수 있다. 두 방법으로 얻은 결과들의 차이는 신뢰수준 0.95에서 식으로 계산된 를 초과해서는 안 된다. 계산식은 다음과 같다:

여기서 는 검증 대상 방법의 표준에 제시된 허용차이며, 는 다른 표준화된 방법의 표준에 제시된 허용차이다.

19. При анализе пробы в виде металла в ГОСТ 23862.19−79, ГОСТ 23862.21−79-ГОСТ 23862.36−79 результат рассчитывают на содержание примеси металла в нем.

При анализе пробы в виде окиси результат рассчитывают на содержание примеси металла в ней.

19. 시료가 금속 형태로 분석되는 경우(ГОСТ 23862.19−79, ГОСТ 23862.21−79−ГОСТ 23862.36−79) 결과는 그 금속 내 불순금속의 함량으로 계산한다.

시료가 산화물 형태로 분석되는 경우 결과는 그 산화물 내 불순금속의 함량으로 계산한다.

20. Допускается приготовление образцов сравнения для спектрального анализа с использованием других количеств смешиваемых веществ, а также других сочетаний определяемых примесей при сохранении значений массовых долей, указанных в соответствующих стандартах на методы анализа.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).

20. 분광분석용 비교시료는 혼합 물질의 사용량을 달리하거나, 측정 대상 불순물의 다른 조합을 사용하여 제조할 수 있으나, 분석 방법에 관한 해당 표준에 명시된 질량분율 값은 준수해야 한다.

(개정 판, 수정 N 1, 2).

21. Окиси РЗЭ перед употреблением прокаливают в муфельной печи при 900 °C до постоянной массы.

21. 희토류 산화물(RЗЭ)은 사용 전에 무펠 가마(뮤펠로)에서 900 °C로 가열하여 질량이 일정해질 때까지 소성한다.

22. Требования безопасности при проведении анализов редкоземельных металлов и их окисей — по нормативно-технической документации. Порядок и виды обучения работающих безопасности труда — по ГОСТ 12.0.004−90.

21, 22. (Введены дополнительно, Изм. N 1).

22. 희토류 금속 및 그 산화물 분석 시의 안전 요구사항은 관련 규범·기술 문서에 따른다. 작업자에 대한 안전교육의 절차와 종류는 ГОСТ 12.0.004−90에 따른다.

21, 22. (추가 도입, 수정 N 1).

23. Лодочки, шпатели и другие приспособления для взятия навесок протирают ватой 0,3−0,5 г, смоченной спиртом (0,5 см на один образец); ступки и пестики предварительно моют водой, затем протирают ватой 0,5−1 г, смоченной спиртом (3,5 см на 1 образец); подставку для электродов, пинцет, держатели электродов протирают ватой 0,5−1 г, смоченной спиртом (3 см).

При перемешивании для поддержания смеси в кашицеобразном состоянии спирт добавляют по 1 см на 1 г перемешиваемых веществ.

(Введен дополнительно, Изм. N 2).

23. 시료 취취용 보트(로도치), 스패튤러 및 기타 채취용 기구는 알코올에 적신 면(솜) 0.3−0.5 g으로 닦는다(시료 1개당 알코올 0.5 см). 공이(절구)와 공이막대(절구봉)는 먼저 물로 세척한 다음 알코올에 적신 면 0.5−1 g으로 닦는다(시료 1개당 알코올 3.5 см). 전극 거치대, 핀셋, 전극 홀더 등은 알코올에 적신 면 0.5−1 g으로 닦는다(알코올 3 см).

혼합물을 걸쭉한 상태로 유지하기 위해 교반 시에는 혼합 물질 1 g당 알코올 1 см를 첨가한다.

(추가 도입, 수정 N 2).

ПРИЛОЖЕНИЕ
Обязательное

부록
(필수)

ПРОВЕРКА ПРАВИЛЬНОСТИ РАБОТЫ ЭКСТРАКЦИОННО-ХРОМАТОГРАФИЧЕСКОЙ КОЛОНКИ МЕТОДОМ РАДИОАКТИВНЫХ ИНДИКАТОРОВ

추출-크로마토그래피 컬럼의 올바른 작동 여부 점검 — 방사성 표지기를 이용한 방법

Используют следующие радиоактивные изотопы РЗЭ: лантан-140, церий-141, неодим-147, самарий-153, европий-152, европий-152m, гадолиний-159, тербий-160, диспрозий-165, гольмий-166, эрбий-171, тулий-170, иттербий-175, лютеций-177.

Радиоактивные изотопы получают облучением окисей соответствующих РЗЭ, содержащих не более чем по 1·10% каждого из ближайших соседей РЗЭ, в ядерном реакторе потоком тепловых нейтронов 1,2·10 н/см·с в течение 20 ч. Каждую из облученных окисей помещают раздельно в стаканы вместимостью по 50 см и растворяют при нагревании в 7 моль/дм соляной кислоте. Каждый раствор разбавляют 7 моль/дм соляной кислотой так, чтобы для каждого раствора скорость счета составляла (1−5)·10 имп/мин/5 см(контрольные растворы). Готовят не менее 15 см каждого контрольного раствора.

Скорость счета для каждого раствора изменяют на установке для интегрального -счета, состоящей из счетного прибора ПСО2−2еМ и сцинтилляционного датчика УСД с кристаллом NaI (Tl) (с колодцем) или на аналогичном приборе, обеспечивающем изменение активности радиоактивных изотопов РЗЭ.

Раствор, направляемый на измерение, помещают в стеклянный бокс (тип СВ 24/10) вместимостью 18 см(боксы для измерения скорости счета).

Проверку правильности работы экстракционно-хроматографической колонки проводят следующим образом.

Навеску анализируемой окиси РЗЭ (масса навески указана в ГОСТ 23862.7−79-ГОСТ 23862.9−79, ГОСТ 23862.18−79 разд.4) помещают в стакан вместимостью 50 см, добавляют по 5 см контрольных растворов, содержащих соответствующие радиоактивные изотопы РЗЭ (см. таблицу), 0,5 см пероксида водорода и нагревают до полного растворения окиси. Раствор упаривают до влажных солей, которые растворяют в соляной или азотной кислоте, объем и концентрация которых указаны в ГОСТ 23862.7−79-ГОСТ 23862.9−79, ГОСТ 23862.18−79 разд.4.

Полученные растворы пропускают через экстракционно-хроматографические колонки. Далее колонку промывают элюирующими растворами, составы которых приведены в ГОСТ 23862.7−79-ГОСТ 23862.9−79, ГОСТ 23862.18−79 разд.4. Техника работы на колонке указана в ГОСТ 23862.7−79 разд.3.

Порцию элюата объемом, равным свободному объему сорбента (см. ГОСТ 23862.7−79-ГОСТ 23862.9−79, ГОСТ 23862.18−79 разд.4), собирают в мерный цилиндр и отбрасывают. Далее элюат собирают в стеклянные пробирки порциями по 5 см и определяют в каждой порции наличие радиоактивного изотопа РЗЭ (изменением скорости счета) и элемента основы (см. ГОСТ 23862.7−79 разд.3). Элюирование продолжают до полного вымывания радиоактивных элементов из колонки.

Порции элюата, выделенные до появления основы, переносят в испаритель, упаривают до объема 5 см и помещают в бокс для измерения скорости счета (концентрат 1).

Порции элюата, выделенные после удаления основы из колонки, переносят в испаритель, упаривают до объема 5 см(концентрат 2).

Концентраты 1 и 2 и по 5 см контрольных растворов радиоактивных изотопов РЗЭ, выделяющихся до и после анализируемой основы (см. таблицу), помещают раздельно в бюксы для измерения скорости счета и проводят измерение.

Массовую долю выделенного РЗЭ () в процентах вычисляют по формуле

,

где — скорость счета для раствора концентрата, имп/мин;

— скорость счета для контрольного раствора соответствующего радиоактивного изотопа РЗЭ, имп/мин.

Колонку считают пригодной для работы, если количество выделенных РЗЭ не меньше приведенных в таблице.

다음의 방사성 동위원소들을 사용한다: 란탄-140, 세륨-141, 네오디뮴-147, 사마륨-153, 유로퓸-152, 유로퓸-152m, 가돌리늄-159, 터비움-160, 디스프로슘-165, 홀뮴-166, 에르븀-171, 툴륨-170, 이터븀-175, 루테슘-177.

방사성 동위원소는 해당 희토류 산화물을 조사(조사선 조사)하여 얻는다. 이 산화물은 인접 희토류 원소 각각이 1·10%를 초과하지 않도록 준비하고, 원자로에서 열중성자속 1.2·10 n/cm·s의 조건에서 20시간 동안 조사한다. 조사된 각 산화물은 별도의 50 см 비커에 넣고 가열하여 7 mol/dm 염산에 용해한다. 각 용액은 7 mol/dm 염산으로 희석하여 각 용액의 계수속도가 (1−5)·10 임프/분/5 см가 되게 한다(대조 용액). 각 대조 용액은 적어도 15 см 이상 준비한다.

각 용액의 계수속도는 적분 계수 장치(ПСО2−2еМ 계수기 및 NaI(Tl) 결정(웰형)을 갖춘 УСД 섬광 검출기 또는 이와 동등한 장비)에서 조정한다. 측정용 용액은 유리 박스(형식 СВ 24/10) 용량 18 см에 넣어 계수속도를 측정한다(계수 측정용 박스).

추출-크로마토그래피 컬럼의 작동 정확성 점검은 다음과 같이 수행한다.

분석 대상 희토류 산화물의 시료(시료 질량은 ГОСТ 23862.7−79−ГОСТ 23862.9−79, ГОСТ 23862.18−79 제4절에 기재)를 50 см 비커에 넣고, 해당 방사성 동위원소를 포함하는 대조 용액을 각각 5 см씩 첨가하고 과산화수소 0.5 см를 넣어 산화물이 완전히 용해될 때까지 가열한다. 용액을 습염 상태까지 농축한 후, 해당량의 염산 또는 질산(부피 및 농도는 ГОСТ 23862.7−79−ГОСТ 23862.9−79, ГОСТ 23862.18−79 제4절 참조)에 녹인다.

얻어진 용액을 추출-크로마토그래피 컬럼에 통과시킨다. 그 다음 컬럼을 ГОСТ 23862.7−79−ГОСТ 23862.9−79, ГОСТ 23862.18−79 제4절에 제시된 조성의 용출(엘루어) 용액으로 세척한다. 컬럼 작업 기법은 ГОСТ 23862.7−79 제3절에 기재되어 있다.

흡착제의 유효 체적에 해당하는 부피(자유 체적)는 계량실린더에 받아 버린다(ГОСТ 23862.7−79−ГОСТ 23862.9−79, ГОСТ 23862.18−79 제4절 참조). 그 다음 엘루트를 5 см씩 유리 시험관에 분획하여 각 분획에서 방사성 동위원소의 존재(계수속도의 변화로 확인)와 기저 원소(주성분)를 확인한다(ГОСТ 23862.7−79 제3절 참조). 방사(엘루어) 작업은 컬럼에서 방사성 원소가 완전히 유출될 때까지 계속한다.

주성분이 나오기 전에 분획된 엘루트 부분들은 증발기로 옮겨 5 см까지 농축한 후 계수 측정용 박스에 넣는다(콘센트레이트 1).

컬럼에서 주성분이 제거된 이후에 채취된 엘루트 분획은 증발기로 옮겨 5 см까지 농축한다(콘센트레이트 2).

콘센트레이트 1과 2 및 분석 대상 주성분 이전과 이후에 분리되는 방사성 동위원소의 대조 용액 각각 5 см를 별도의 뷰크(계수용 용기)에 넣어 계수 측정을 수행한다.

추출된 희토류 원소의 질량분율()은 다음 식으로 백분율(%)로 계산한다:

여기서 는 콘센트레이트 용액의 계수속도(임프/분),

는 해당 방사성 동위원소 대조 용액의 계수속도(임프/분)이다.

추출된 희토류 원소의 양이 표에 제시된 값 이상이면 컬럼은 작업에 적합한 것으로 간주한다.

ПРИЛОЖЕНИЕ. (Измененная редакция, Изм. N 2).

표

부록. (개정 판, 수정 N 2).