ГОСТ 23862.35-79
GOST 23862.35-79 희토류 금속 및 산화물. 황, 아연, 세륨, 유로퓸의 정량 방법 (수정 N 1, 2 포함)
GOST 23862.35-79
그룹 B59
국가간 표준
희토류 금속 및 산화물
황, 아연, 세륨, 유로퓸의 정량 방법
희토류 금속 및 산화물. 황, 아연, 세륨, 유로퓸의 정량 방법
ICS 77.120.99
OKSTU 1709
도입일 1981-01-01
1981년 1월 1일자로 도입일이 1979년 10월 19일 소련 표준 위원회 법령 N 3989에 의해 확정됨.
유효기간 제한이 1995년도 국제 표준화, 계측 및 인증 위원회 (IUS 11-95) 의사록 N 7-95에 따라 철회됨.
1985년 4월, 1990년 5월에 승인된 수정 N 1, 2를 포함한 발행.
본 표준은 희토류 금속 및 그 산화물(세륨 및 이산화 세륨 제외)에서 황(5·10-2% ~ 2·10-1%), 아연(5·10-2% ~ 1·10-1%), 유로퓸(1·10-2% ~ 1·10-1%)의 극성 전극 분석법을 규정하며, 뿐만 아니라 란탄 및 유로퓸의 산화물에서 이산화 세륨(5·10-2% ~ 1·10-1%) 및 이트륨과 네오디뮴의 산화물에서 (1·10-2% ~ 1·10-1%)의 전류-전압 분석법도 포함한다.
(변경된 버전, 수정 N 2).
1. 일반 요구사항
1.1. 분석 방법에 대한 일반 요구사항은
황의 정량
이 방법은 황화수소 형태로 황을 증류하고, 염산 하이드록실아민과 에틸렌다이아민사초산 용액으로 이를 흡수한 후에 극성 전극 분석으로 정량하는 것에 기초한다.
(변경된 버전, 수정 N 1).
2. 장비, 시약, 용액
폴라로그래프 PPT-1, PU-1 또는 유사 장치.
시료 용해 및 황 회수를 위한 장치(도면 1 참조).
도면 1
화학용 비커, 용량 2000 mL.
뷰흐너 깔때기.
계량 플라스크, 용량 50, 100, 1000 mL.
“화이트 리본” 필터.
이중 증류수: 증류수를 2000 mL 용량의 증류 장치 플라스크에 부은 다음, 강한 착색이 될 때까지 수산화 칼륨과 과망간산 칼륨을 1g씩 투입하고 가열한다. 증류량의 1/3에 해당하는 중간 분획을 수집하며, 첫 번째 및 세 번째 분획은 폐기한다.
6. 아연의 결정
이 방법은 약 -1.3 V의 전위에서 수은 방울 전극에서 암모니아-염화물 용액 내의 아연을 폴라로그래피적으로 결정하는 것에 기반합니다.
(추가 도입, 수정 사항 N 1).
6.1. 장비, 시약 및 용액
진동 폴라로그래프 OP-5123-0,3, PU-1 또는 비슷한 기능의 수은 방울 전극과 바닥 수은-양극 전극체가 있는 폴라로그래프 전해 셀을 포함한 장비.
분석 저울.
전기 히터.
용량 50 cm의 화학 유리잔.
용량 1, 2, 5, 10 cm의 피펫.
용량 100 cm의 측정 실린더.
용량 100, 1000 및 2000 cm의 측정 플라스크.
"흰색 필터" 필터.
암모니아-염화물 배경은 다음과 같이 준비합니다: 용량이 2000 cm³인 눈금 플라스크에 증류수 600 cm³, 염산 333 cm³를 넣고 조심스럽게 암모니아수 666 cm³와 농도가 200 g/dm³인 아황산나트륨 용액 333 cm³를 첨가한 후 증류수로 표선까지 채우고 혼합하여 냉각합니다.
아연의 표준 용액(예비용)은 아연 1 mg/cm³를 포함하며 다음과 같이 만듭니다: 아연 1.0 g을 염산 40 cm³(1:1)에 녹여 가열하여 용액을 용량이 1000 cm³인 눈금 플라스크로 옮긴 후, 증류수로 표선까지 오도록 채우고 혼합합니다.
아연의 표준 용액(작업용)은 아연 0.1 mg/cm³를 포함하며 다음과 같이 만듭니다: 예비 용액의 10 cm³을 용량이 100 cm³인 눈금 플라스크로 옮긴 후 증류수로 표선까지 채우고 혼합합니다.
(개정된 편집, 수정 번호 1, 2).
6.2. 분석 수행
6.2.1. 분석할 시료 0.2g을 50cm3 비커에 넣고 증류수로 적신 후, 5cm3 염산 (1:1)을 추가하여 가열하여 용해합니다. 용액을 증발시켜 습윤 염을 만들고, 염을 5-10 cm3 증류수에 용해한 후 100cm3 플라스크에 옮깁니다. 여기에는 60cm3 암모늄-염화 배경을 사전에 넣어 두고, 그 후 증류수로 눈금까지 채웁니다. 정전류 폴라로그래프를 사용하는 경우, 용액의 양을 증류수로 눈금까지 채우기 전에 5cm3 젤라틴 용액을 플라스크에 추가하고 섞습니다. 20분 후, 수산화물 침전물을 "화이트 밴드" 필터로 여과하고, 전해셀에 넣어 폴라로그래피를 수행합니다. 용액의 폴라로그래피는 하부 수은과 수은 방울 전극을 사용하여 -1.0V에서 -1.5V 사이의 전위 범위에서 수행됩니다. 아연 피크의 전위는 대략 -1.3V입니다. 각 용액에 대해 폴라로그래피를 세 번에서 네 번 수행하고, 아연 피크의 높이는 피크의 꼭대기를 통과하는 수직선으로 측정됩니다. 이 수직선은 피크의 가지 베이스를 연결하는 접선과 교차합니다.
오실로그래픽 폴라로그래프를 사용하는 경우, 차등 폴라로그래피 모드에서 폴라로그래피를 수행하고, 전압 스캔 속도는 0.25V/s입니다.
시료 분석과 동시에 모든 분석 단계에서 시약에 대한 대조 시험을 수행합니다. 대조 시험의 수정값은 0.05mg을 초과해서는 안 되며, 그렇지 않을 경우 시약을 교체합니다.
분석된 시료의 아연 질량 비율은 보정 그래프를 통해 구해집니다.
6.3. 보정 그래프 작성
100cm3의 정량 플라스크에 0; 0.2; 0.5; 1; 2cm3 농도 0.1mg/cm3 아연 표준 용액을 첨가합니다. 이는 0; 0.02; 0.05; 0.1 및 0.2mg의 아연에 해당합니다. 각각의 플라스크에 60cm3 암모늄-염화 배경을 추가하고, 6.2.1항에 따른 분석 시료의 아연 측정 방법과 같은 방식으로 처리하여 용액의 양을 증류수로 눈금까지 채우고, 섞고 나서 폴라로그래피를 수행합니다. 보정 그래프는 x축에 100cm3 용액에서 아연의 질량을 mg 단위로, y축에 아연 피크의 높이를 mm 단위로 표시하여 작성됩니다.
6.4. 결과 처리
6.4.1. 아연의 질량 비율 ()을 퍼센트로 계산합니다.
여기서 는 보정 그래프에서 찾은 아연의 질량을 mg으로 나타낸 것입니다.
는 분석할 시료의 무게입니다.g.
모든 산의 높이는 아연의 폴라로그래픽 결정의 결과를 계산하기 위해 하나의 기계적 감도에 맞추어 조정됩니다.
분석 결과는 두 가지 평행 결정의 산술평균값을 기준으로 합니다.
6.4.2. 두 가지 평행 결정의 결과 또는 두 가지 분석의 결과 간의 차이는 표 2에 제시된 허용 차이를 초과해서는 안 됩니다.
표 2
| 아연의 질량 비율 (%) | 허용 차이 (%) |
|-----------------------|-----------------|
| 5·10 | 3.0·10 |
| 2·10 | 4.0·10 |
| 5·10 | 6.3·10 |
| 1·10 | 1.7·10 |
6.2-6.4.2. (추가로 도입됨, 개정 N 1).
7. 세륨 측정
이 방법은 세륨 피타테(IV)를 그래파이트 전극 표면에 전기화학적으로 농축한 후, 음극 스윕 전압의 폴라로그래픽 분석으로 세륨을 결정하는 것을 기반으로 한다.
(추가로 도입됨, 개정 N 1).
7.1. 장비, 시약 및 용액
- 폴라로그래프 PU-1 또는 유사한 장치로 그래파이트 전극 및 외부 양극이 있는 전해질 셀.
- 전해다리.
- 포화 칼로멜 전극.
- 자기 교반기.
- 분석 저울.
- 그래파이트 전극을 위한 침투 설치(그림 2).
그림 2에서는 다음을 포함하는 설치를 보여줍니다: 1 — 전기 히터; 2 — 500 ml 글리세린 반용량 컵; 3 — 두꺼운 유리 시험관(직경 30-40 mm, 100-120도 각도로 구부러진, 길이 200-300 mm); 4 — 스탠드; 5 — 샌딩 및 진공 펌프용 튜브가 있는 중공 마개.
- 진공 펌프 2HVR-5D 또는 유사한 장비.
- 실험 스탠드.
- 실험용 램프(스피릿 램프)
5~10개의 흑연 전극을 자기 도가니에 넣고 300~350°C의 머플로 오븐에서 30분간 유지합니다. 각도 100~120°로 구부러진 시험관 3을 스탠드 4에 고정한 후, 수직 부분에 20~23g의 파라핀을 넣고 70°C로 가열된 글리세린을 담은 비커 2에 담궈 파라핀이 녹을 때까지 유지합니다. 녹은 파라핀에 7~9g의 폴리에틸렌을 부분적으로 넣고 다시 70°C에서 균일한 혼합물이 형성될 때까지 유지합니다. 시험관의 기울어진 부분에 전극을 넣습니다. 시험관을 마개로 닫고 공기를 빼낸 후 전극을 녹은 혼합물에 떨어뜨립니다. 시스템은 100~110°C의 온도에서 6~8시간 동안 진공으로 유지합니다. 이후 펌프를 끄고 시험관을 비커에서 꺼낸 후 2~3분 후에 회전시켜 그라인드와 시험관의 구멍이 일치하도록 합니다. 이로 인해 대기의 공기가 시험관으로 들어갑니다. 전극을 꺼내어, 표면을 정리하고 폴리에틸렌과 파라핀 혼합물의 과도량을 제거하기 위해 1~2초 동안 알콜램프의 불꽃에 넣습니다. 그런 다음 전극의 양 끝에서 0.2~0.3mm를 칼날로 잘라냅니다. 전극의 한쪽 끝을 폴리에틸렌 필름으로 감싸고 유리 튜브에 깊이 3~4mm 정도 단단히 넣습니다. 전극을 자기 도가니에 있는 파라핀과 폴리에틸렌 혼합물에 잠기도록 담근 후 5~10초간 유지합니다. 그런 다음 꺼내어 실온으로 냉각합니다. 녹은 혼합물에 담그는 작업을 3~4회 반복합니다. 흑연 전극의 작업 표면은 칼날, 사포, 여과지로 정리합니다. 작업 표면은 평탄하고 매트한 광택을 가져야 합니다. 유리 튜브의 열린 끝에 흑연 가루를 채워 장치와의 접촉을 합니다.
각 측정 전에 전극은 기계적 클리닝과 필터 종이를 이용한 광택 작업을 받습니다.
7.2,
7.2.2. 흑연 전극의 확인
25 cm3 용량의 측정 플라스크에 0.1 cm3의 작업용 용액을 첨가합니다. 이 용액은 0.01 mg/cm3 농도의 세륨 산화물을 포함합니다. 또한, 1.5 cm3의 5 몰/dm3 농도의 질산 용액과 1 cm3의 피틴 용액을 첨가하고, 물로 표식선까지 희석합니다. 이 용액을 전해 장치로 옮기고 전극 7.2.1에서 준비한 흑연 전극을 담가 10분간 (1.2±0.05) V 전위를 가지고 교반하며 농축합니다. 교반을 멈추고 10~15초 후에 음극 전압 주사 속도 20 mV/s로 음극 전압 전압 전류 곡선을 기록합니다. 셀룰로오스 세륨(IV)의 전압은 -0.8 V입니다. 각 용액의 전압 전류 곡선을 3~4회 측정합니다. 피크의 높이는 피크의 꼭대기를 지나 가지의 기초를 연결하는 접선과의 교차점으로부터 수직으로 측정합니다. 각 피크의 높이는 평균치의 20% 이상 차이가 나지 않아야 합니다. 첫 번째 피크의 높이가 평균치의 20% 이상 차이가 난다면, 첫 번째 피크의 높이는 고려하지 않습니다.
전극은 0.05 ㎍/㎠의 농도로 준비된 용액의 전류전위그래프에서 피크 높이가 0.04 ㎂/㎠의 기기 민감도에서 40-50 ㎜ 이상이면 작업에 적합하다고 간주됩니다. OS5122-03 오실로그래픽 폴라로그래퍼의 경우, 피크 높이는 70-80 ㎜ 이상이며 전류 범위는 0.25 V/s, 폴라로그래프 종류는 미분형입니다. 일정 값 미만일 경우, 전극은 사포 및 여과지로 반복 기계적 청소 및 연마를 거칩니다.
7.3. 분석 수행
7.3.1. 0.1-0.3 g의 시험 샘플을 50 ㎠의 비커에 넣고 증류수로 적신 후, 5 몰/㎗ 질산의 2 ㎠ 용액과 과산화수소 1 ㎠를 추가하여 완전히 용해될 때까지 둡니다. 이트륨 및 네오디뮴을 분석할 때는 용액을 40-60 °C로 가열합니다. 이후 용액을 완전히 증발시킵니다. 마른 잔여물을 1-2 ㎠ 증류수, 1.5 ㎠ 5 몰/㎗ 질산 및 피틴산 1 ㎠로 녹입니다. 용액은 25 ㎠의 용량 플라스크에 정량적으로 옮겨 물로 눈금을 맞추고 전해조에 옮겨 7.2.2.의 전류전위그래프를 찍습니다.
샘플 분석과 동시에 모든 단계에서 시약에 대한 대조 실험을 수행합니다. 대조 실험의 조정값이 0.05 ㎍을 초과해서는 안 되며, 그렇지 않으면 시약을 교체합니다.
샘플의 산화 세륨의 질량 백분율은 보정 그래프를 통해 결정됩니다.
7.3.2. 보정 그래프 작성
50 ㎠ 비커에 해당 산화물(란타넘, 유로퓸, 네오디뮴 또는 이트륨) 0.1 g을 넣고, 0; 0.1; 0.3; 0.6 및 1 ㎠의 0.001 ㎎/㎠ 농도의 산화 세륨 작업 용액을 넣습니다. 이는 0; 0.0001; 0.0003; 0.0006 및 0.001 mg의 산화 세륨에 해당합니다. 7.3.1.에 따라 용해되며, 용액은 25 ㎠의 용량식 플라스크로 옮겨 7.2.2.의 용액의 전류전위그래프를 찍고, abscissa 축에는 25 ㎠ 용액 내 산화 세륨의 질량을 mg으로, ordinate 축에는 해당 후자의 mm 높이를 그래프로 표시합니다.
7.4. 결과 처리
7.4.1. 산화 세륨의 질량 백분율 (%)은 아래 공식으로 계산됩니다.
계산 결과는 두 병렬 결정의 산술 평균으로 간주합니다.
두 병렬 결정 또는 두 분석의 차이는 허용 차이 값을 초과해서는 안 됩니다.
다음은 유로퓸의 정탁입니다.
이 방법은 알칼리 용액의 트릴론 B 및 염화나트륨 내의 유로퓸의 폴라로그래픽 측정에 기반합니다.
유로퓸 기반에서 허용 가능한 납의 질량 백분율은 유로퓸의 백분율보다 최대 10배까지 초과할 수 있습니다.
