ГОСТ 23862.20-79

ГОСТ 23862.20−79 희토류 금속 및 그 산화물. 바나듐 정량법 (변경 N 1 포함)

ГОСТ 23862.20−79

그룹 B59

국가간 표준

희토류 금속 및 그 산화물

바나듐 정량법

Rare-earth metals and their oxides. Method of determination of vanadium

МКС 77.120.99
ОКСТУ 1709

시행일 1981−01−01

소련 국가표준위원회 결의 1979년 10월 19일 N 3989에 의해 시행일이 1981.01.01로 정해짐.

유효기간 제한은 국가간 표준·계량·인증 위원회 의사록 N 7−95에 따라 해제됨 (ИУС 11−95).

개정 N 1이 승인된 판(1985년 4월, ИУС 7−85).


본 표준은 희토류 금속 및 그 산화물(세륨 및 그 이산화물은 제외) 중 바나듐의 광학측정법(농도 범위: от 1·10% до 1·10%)를 규정한다.

본 방법은 바나데이트 이온의 촉매 작용을 이용한 1-아미노-8-나프톨-3,6-디술폰산(아쉬산) 산화 반응(칼륨 브로메이트)을 기반으로 한다. 시료 용액의 광학 밀도를 광전 컬러리미터로 측정하고, 교정곡선에 의해 시료 중 바나듐 함량을 산출한다.

(수정된 문장, 변경 N 1).

1. 일반 요구사항

1.1. 분석 방법에 대한 일반 요구사항은 ГОСТ 23862.0−79에 따름.

2. 장비, 시약 및 용액

광전 컬러리미터 ФЭК-56 또는 동등한 기기.

수욕.

용량 2 см 피펫.

석영 또는 백금 플라스크가 있는 증류장치.

250, 1000 см 비커.

마개가 있는 석영 실린더(용량 15 см), 5 및 10 см 눈금 교정됨; 사용 전에는 실린더를 1:1로 희석한 증류·정제된 황산으로 세척한 후 탈이온수로 헹구고 1000 см 비커에 넣고 끓는 물에서 30−40분간 가열 증기멸균함.

범용 지시지(유니버설) 시험지.

탈이온수.

황산(ГОСТ 4204–77), 화학용 고순도(х.ч.), 석영 장치에서 추가 증류(중간 분획 수거), 1:1 및 1:3로 희석.

암모니아수, 고순도(ГОСТ 24147–80), 1:4로 희석.

질산, 고순도(ГОСТ 11125–84), 석영 또는 백금 플라스크 장치에서 추가 증류(중간 분획 수거), 사용 당일 1:3로 희석하여 준비.

옥살산(щавелевая кислота) (ГОСТ 22180–76), 화학용 고순도, 1 g/dm 용액.

과망간산칼륨(Калий марганцовокислый) (ГОСТ 20490–75), 화학용 고순도, 20 g/dm 용액.

아세트산(уксусная кислота) (ГОСТ 18270–72), 화학용 고순도, 석영 장치에서 두 번 증류(중간 분획 수거), 1:20로 희석.

브로메이트 칼륨(Калий бромноватокислый) (ГОСТ 4457–74), 화학용 고순도, 수용액에서 두 번 재결정; 10 g/dm 용액. 브로메이트 칼륨의 재결정: 200−240 g을 1000 cm 비커에 넣고 800 cm의 뜨거운 물을 가하여 용해시킨 후 미리 뜨거운 물로 세척한 필터로 여과. 여과액을 결정성 막이 생길 때까지 졸이고 15 °C까지 냉각. 생성된 결정체를 여과하여 700 cm의 뜨거운 물에 용해하여 여과하고 다시 졸여 결정막이 생기면 15 °C로 냉각. 생성된 결정체를 여과하여 80−85 °C에서 건조. 재결정한 브로메이트 칼륨은 암갈색 병에 담아 보관.

1-아미노-8-나프톨-3,6-디술폰산 모노칼륨염(아쉬산), 화학용(ч.), 수용액에서 추가 재결정, 0.02 mol/dm 용액: 아쉬산 0.073 g을 석영 실린더에 취하여 물로 10 cm까지 채우고 70−80 °C의 물에 30−40 s 담갔다가 실온으로 냉각. 실린더는 암지로 감싼다. 아쉬산의 재결정은 뜨거운 포화용액을 준비하여 뜨거운 물로 여러 번 씻은 필터로 여과한 뒤 여과액을 10−12 °C로 냉각하여 생성된 결정체를 여과하고 여과지 사이에서 건조.

재결정한 아쉬산은 사용 당일 제조하여 암갈색 병에 보관.

금속 바나듐.

표준 바나듐 용액(예비), 바나듐 1 mg/cm 함유: 금속 바나듐 0.1 g을 250 cm 비커에 넣고 10 cm의 1:3 희석 황산 용액과 1 cm의 농질산을 가함. 완전 용해 후 내용물을 졸여 황산무수화 증기가 날 때까지 건조, 실온으로 냉각, 벽을 물로 씻어 다시 졸여 황산무수화 증기까지 건조, 실온으로 냉각, 10−15 cm의 물을 가하고 과망간산칼륨 용액을 한 방울씩 넣어 안정한 분홍색이 될 때까지 적정. 과량의 과망간산칼륨은 교반하면서 옥살산 용액을 한 방울씩 넣어 분홍색이 사라질 때까지 환원함. 용액을 100 cm 메스 플라스크로 옮겨 물로 정용하고 혼합하여 표준용액을 제조.

바나듐 0.1 μg/cm 용액은 예비 표준용액을 물로 연속 희석하여 10,000배로 조제. 이 용액은 사용 당일 제조.

제2절. (수정된 문장, 변경 N 1).

3. 분석 방법

3.1. 산화물 RЗЭ(희토류 산화물) 시료 0.5 g 또는 이에 해당하는 금속량을 석영 실린더(15 см)에 넣고 1.5−2 cm의 물과 3 cm의 1:3 희석 질산 용액을 가하여 혼합. 실린더를 70−80 °C로 가열한 물이 든 비커에 넣고 시료가 완전히 용해될 때까지 유지한 후 실온으로 냉각. 범용 지시지로 pH를 2−2.5로 암모니아 용액으로 조정; 물로 용적을 10 cm까지 맞추고 혼합.

얻은 용액에서 2 cm를 취하여 석영 실린더(15 cm)에 옮기고, 범용 지시지로 pH를 2−2.5로 조정. 브로메이트 칼륨 용액 0.4 cm를 가하고 아세트산 용액으로 5 cm 눈금까지 맞춘 후 0.2 cm의 아쉬산 용액을 넣고 혼합. 용액이 담긴 실린더를 50−52 °C의 수욕에 넣고 15분간 유지한 뒤 빠르게 실온으로 냉각. 피크의 두께(광 흡수층 두께) 10 mm인 큐벳을 사용하여 광전 컬러리미터(490 nm)에서 시험 용액의 광학 밀도를 측정. 비교 용액으로는 물을 사용.

시료 분석과 동시에 전(全) 분석 단계에 대해 시약에 대한 대조 실험을 실시한다. 대조 실험 용액의 광학 밀도 값을 시험 용액의 광학 밀도에서 빼고, 얻은 광학 밀도로부터 교정곡선을 이용해 바나듐 질량을 찾는다.

(수정된 문장, 변경 N 1).

3.2. 교정곡선 작성

3.2.1. 석영 실린더(15 cm)에 바나듐 용액(0.1 μg/cm 바나듐을 함유) 0.1; 0.2; 0.3; 0.4 cm씩 넣고, 각 실린더에 브로메이트 칼륨 용액 0.4 cm를 가한 뒤 아세트산 용액으로 5 cm 눈금까지 맞추고 각 0.2 cm의 아쉬산 용액을 넣어 혼합. 하나의 실린더에는 바나듐을 제외한 모든 시약만 넣어(영(0) 용액) 둔다. 용액이 담긴 실린더를 50−52 °C의 수욕에 넣고 15분간 유지한 뒤 빠르게 실온으로 냉각. 광학 밀도를 광전 컬러리미터(490 nm)에서 피크 두께 10 mm 큐벳으로 측정. 비교 용액은 물. 영용액의 광학 밀도 값을 표준 용액들의 광학 밀도에서 각각 빼고 측정을 최소 3회 반복.

측정한 광학 밀도의 평균값과 해당 바나듐 질량으로 교정곡선을 작성하되, x축에 바나듐 질량, y축에 용액의 광학 밀도를 표시. 개별 그래프 점은 시료 분석과 동시에 확인함.

4. 결과 처리

4.1. 바나듐의 질량 분율 (W) [%]은 다음 식으로 계산한다:

,

여기서 m — 시료 내 바나듐 질량, μg;

m1 — 분석에 사용한 시료 취(시료량), g.

4.2. 두 번의 병행 측정 결과 또는 두 번의 분석 결과 사이의 차이는 아래 표에 지정된 허용 편차를 초과해서는 안 된다.