ГОСТ 23862.36-79

ГОСТ 23862.36−79 희토류 금속 및 그 산화물. 염소의 정량 방법 (변경 N 1, 2 포함)

ГОСТ 23862.36−79

그룹 В59

국가표준

희토류 금속 및 그 산화물

염소의 정량 방법

Rare-earth metals and their oxides. Methods of determination of chlorine

МКС 77.120.99
ОКСТУ 1709

시행일 1981−01−01

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

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

변경 N 1, 2가 반영된 판(1985년 4월, 1990년 5월 승인) (ИУС 7−85, 8−90).


본 표준은 란타넘, 네오디뮴, 사마륨, 유로퓸, 가돌리늄, 디스프로슘, 홀뮴, 이트륨 및 이들의 산화물에서의 염소에 대해 탁도법(5·10%부터 2,5·10%) 및 (세륨 및 그 이산화물 제외) 희토류 금속과 그 산화물에서의 사전 증류를 포함한 탁도법(1·10%부터 5·10%) 및 희토류 금속과 그 산화물(세륨 및 그 이산화물 제외)에서의 극미량(2·10%부터 1.0%)의 염소에 대한 극세극전류법(폴라로그래픽)도 규정한다.

1. 일반 요구사항

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

2. 탁도법(터비디메트릭)에 의한 염소 정량법

이 방법은 질산성 매질에서 염화은 졸(AgCl)의 탁도에 의해 염소를 정량하는 방법에 기초한다.

2.1. 장비, 시약 및 용액

광전 컬러리미터 ФЭК-56 또는 이와 동등한 기기.

수욕조(워터배스).

온도 조절기가 부착되어 500 °C까지 온도 유지가 가능한 무펠로(뮤펠) 전기로.

용량 100 см 비커.

메스플라스크(정밀용 플라스크) 용량 50 및 1000 см.

워치글라스(유리 덮개).

여과지 «백색» 또는 «청색» 띠.

특급(고순도) 질산 — ГОСТ 11125–84(잔류물 기준): 증류용 플라스크에 질산 1,2 дм를 넣는다. 플라스크에서 질산 1,1 дм를 시간당 최대 0,4 дм의 속도로 증류한다. 잔류물 일부는 증류수로 1:1 및 1:19 비율로 희석한다.

질산은(AgNO3) — ГОСТ 1277–75 규격, 순도(х.ч.), 농도 2 g/дм 용액.

염화나트륨(NaCl) — ГОСТ 4233–77, 순수급(х.ч.).

염소 표준용액(예비), 염소 1 mg/см를 함유: 질량 1.648 g의 염화나트륨 시료를(사전에 500 °C에서 일정 질량이 될 때까지 소성하여) 물에 용해시켜 용량 1000 см 메스플라스크로 옮기고 눈금까지 증류수로 채운다.

작업용 염소 용액(작업액), 염소 10 мкг/см를 함유하는 용액은 사용 당일에 표준(예비) 용액을 물로 100배 희석하여 조제한다.

(수정된 전문, 변경 N 1

).

2.2. 분석 수행

2.2.1. 분석할 시료 0,1 г을 비커에 넣고 물로 적신 다음 저어 주고 10 см질산(1:1)을 첨가한다. 비커를 시계유리로 덮고 끓는 수욕에 놓아 15−20분 동안 유지한다. 시료가 용해된 후 비커 내용을 용량 50 см짜 눈금 플라스크로 옮기고 눈금까지 물로 희석한다. 시료가 완전히 용해되지 않을 경우 용액을 질산(1:1)으로 세척한 치밀한 필터로 여과하고 염화이온에 대해 음성 반응이 나올 때까지 세척한다. 얻은 용액 10 см를 용량 50 см짜 눈금 플라스크로 옮기고 질산(1:19) 30 см를 첨가한 다음 질산은 용액 2 см를 넣고 부피를 물로 눈금까지 맞춘다. 용액을 혼합하고 어두운 곳에서 20분 동안 방치한 다음 광전색도계로 367 нм에서 흡광층 두께 50 мм의 큐벳을 사용하여 광학적 밀도를 측정한다. 비교용액으로 물을 사용한다.

시료 분석과 동시에 모든 분석 단계에서 시약에 대한 대조 실험을 수행한다. 얻은 대조 용액의 광학적 밀도 값을 시험 용액의 광학적 밀도 값에서 뺀다. 대조 실험 용액의 광학적 밀도는 0,05를 초과해서는 안 되며, 초과할 경우 시약을 교체한다.

염소의 질량은 검량곡선에 따라 구한다.

.

2.2.2. 검량곡선 작성

용량 50 см짜 눈금 플라스크에 표준(작업) 염소 용액(염소 10 мкг/см당 10 μg의 염소를 함유)에 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 см를 넣는다. 각 플라스크에 희석비 1:19로 희석한 질산 40 см와 질산은 용액 2 см를 넣고 희석비 1:19로 희석한 질산으로 눈금까지 채운다. 용액을 혼합하여 어두운 곳에서 20분간 방치한다. 한 플라스크에는 염소를 제외한 모든 시약을 넣어 영 용액으로 둔다. 용액의 광학적 밀도는 광전색도계로 367 нм에서 흡광층 두께 50 мм의 큐벳을 사용하여 측정한다. 비교용액으로 물을 사용한다.

검량곡선의 각 점에 대한 광학적 밀도 값은 5회 평행 측정의 산술평균으로 계산한다.

영 용액의 광학적 밀도는 0,05를 초과해서는 안 되며, 초과 시 시약을 교체한다. 영 용액의 광학적 밀도 값을 표준 용액들의 광학적 밀도 값에서 뺀다.

얻은 자료로 검량곡선을 작성하되, 세로축에는 용액의 광학적 밀도를, 가로축에는 염소의 질량(밀리그램)을 표시한다. 그래프의 개별 점은 적어도 월 1회 이상 확인한다.

2.2.1, 2.2.2. (개정문, Изм. N 1).

2.3. 결과 처리

2.3.1. 염소의 질량분율 ()을 백분율로는 다음 식에 따라 계산한다

,

где  — 교정곡선으로부터 구한 염소의 질량, мг;

 — 분석용 시료의 채취된 시료 질량, г.

2.3.2. 두 병행 측정의 결과 또는 두 번의 분석 결과의 차이는 표 1에 기재된 허용 차를 초과해서는 안 된다.

표 1

3. 증류를 동반한 염소의 탁도법에 의한 정량

이 방법은 피로수분해(пирогидролизом)에 의한 염소의 증류 후, 질산성 매질에서 염화은 졸의 탁도 측정으로 염소를 정량하는 데에 기초한다.

3.1. 기기, 시약 및 용액

피로수분해용 장치 — ГОСТ 23862.32−79에 따름.

광전색도계 ФЭК-56 또는 이와 동등한 장비.

온도 조절기가 있는 뮤펠로(무펠)로, 최고 온도 900 °C까지 가능.

기체 질소 — ГОСТ 9293–74에 따름 또는 기체 산소 — ГОСТ 5583–78에 따름.

용량 50 및 1000 см의 메스플라스크.

길이 70 mm, 폭 10 mm의 석영(쿼츠) 보트(용기), 증기 흐름하에서 1000−1050 °C로 30−40분 동안 소성한 것.

직경 6 mm, 길이 500 mm의 석영봉으로 만든 훅.

특급(특수) 순도의 질산 — ГОСТ 11125–84 (증류잔류물): 산 증류장치의 플라스크에 1,2 дм의 질산을 넣는다. 플라스크에서 1,1 дм의 산을 시간당 최대 0,4 дм의 속도로 증류한다. 잔류액의 일부는 증류수로 1:1, 1:4 및 1:19 비율로 희석한다.

질산은(아그아니트레이트, 질산은 용액) — ГОСТ 1277–75, 화학적 순도(х.ч.), 0.2% 용액.

염화나트륨 — ГОСТ 4233–77, 화학적 순도(х.ч.).

예비 표준 염소용액(запасной), 염소 1 мг/см 함유: 1,648 g의 염화나트륨을 500 °C에서 일정 질량이 될 때까지 소성한 후 물에 용해하여 용량 1000 см의 메스플라스크에 옮겨 눈금까지 물로 채우고 혼합한다.

작업용 염소용액, 염소 10 мкг/см 함유는 사용 당일 예비용 용액을 물로 100배 희석하여 준비한다.

탈이온수.

(수정된 판, Изм. N 1)

.

3.2. 분석 준비

3.2.1. 피로수분해 장치는 전기로, 전기 히터(전열판), 전원선의 절연 상태 및 접지 유무를 점검하여 준비한다. 증기 발생기에서 물을 끓이기 위해 전열판을 켠다. 시동 버튼을 눌러 전기로를 가동한다. 질소(또는 산소) 공급을 조절하여 초당 1−2개의 기포 속도로 설정한다. 바르보터(barboter)를 100 см 용량의 비커에 담그는데, 그 비커에는 1:4로 희석한 10 см의 질산이 들어 있다. 로를 600 °C로 예열한다.

3.3. 분석 수행

3.3.1. 염소 함량에 따라 0,1−1 g의 시험시료 약량을 석영 보트에 평평하게 펴서 넣고 몇 방울의 물로 적신 다음 파이로하이드롤리시스 장치의 튜브에 넣고 빠르게 마개로 봉한다. 가열로 온도를 1000−1050 °C로 올리고 이 온도에서 파이로하이드롤리시스를 15−20분간 계속하여 수집기 내 용량이 45−47 см에 도달하도록 한다(산화물 분석 시에는 질소를 통과시키고, 금속 분석 시에는 산소를 통과시킨다). 그 후 가열로의 전원을 끄고 보트를 꺼낸다. 수집기의 용액은 50 см용량의 계량플라스크로 옮기고, 농축 질산 2 см와 질산은(AgNO3) 용액 2 см를 가하고, 눈금까지 물로 부어 섞은 다음 어두운 곳에서 20분 동안 방치한다. 20분 경과 후 시험용액의 광학적 밀도(흡광도)를 광전자 색도계(фотоэлектроколориметр)를 사용하여 367 nm에서, 광흡수층 두께가 50 mm인 큐벳에서 측정한다. 비교용액으로 물을 사용한다. 시료 분석과 동시에 모든 분석 단계에 대해 시약에 대한 대조 실험을 수행한다. 얻은 대조 실험의 광학적 밀도 값을 시험용액의 광학적 밀도에서 차감한다. 대조 실험 용액의 광학적 밀도 값은 0.08을 초과해서는 안 된다.

염소의 질량은 검량선(그라두이로브치니 그래프)으로부터 구한다.

3.3.2. 검량선 작성

50 см용 계량플라스크에 1.0; 2.0; 3.0; 4.0; 5.0; 6.0; 7.0; 8.0; 9.0 및 10.0 см의 염소 작업표준용액을 넣는다. 각 플라스크에 질산 1:19 용액 40 см와 질산은 용액 2 см를 넣고 동일한 산으로 눈금까지 채워 섞어 어둠에서 20분간 방치한다. 한 플라스크에는 염소 용액을 제외한 모든 시약을 넣어 영(블랭크) 용액으로 둔다. 용액의 광학적 밀도는 367 nm에서, 흡수층 두께 50 mm 큐벳을 사용하여 광전자 색도계로 측정한다. 비교용액으로 물을 사용한다. 영 용액의 광학적 밀도는 0.08을 초과해서는 안 되며, 초과하면 시약을 교체한다. 영 용액의 광학적 밀도 값을 각 시료 용액의 흡광도에서 차감한다.

검량선상의 각 점에 대한 흡광도 값은 5회의 병행 측정의 산술평균으로 계산한다.

얻은 데이터를 바탕으로 검량선을 작성하되, 세로축(ordinate)에 용액의 광학적 밀도 값을, 가로축(abscissa)에 염소 질량(밀리그램)을 표시한다. 검량선의 개별 점은 월 1회 이상 점검한다.

(개정판, 변경 N 1).

3.4. 결과 처리

3.4.1. 염소의 질량분율 (W) 를 백분율로 계산한다. () 는 다음 식으로 계산한다:

,*

________________

* 공식은 원문에 따름. — 데이터베이스 제작자 주.

여기서 — 검량선으로부터 구한 염소 질량, mg;

— 시험시료의 시편 질량, g.

3.4.2. 두 병행 측정 결과 및 두 분석 결과 간의 차이는 표 2에 기재된 허용 편차 값을 초과해서는 안 된다.

표 2

폴라로그래픽법(전류 변동법)에 의한 염소 정량

이 방법은 질산성 용액에서 염소 이온의 환원 피크의 반파 전위가 수은 전극에 대해 약 −0.05 V인 점을 이용한 폴라로그래픽적 염소 정량에 기초한다. 세륨 이온은 존재해서는 안 된다.

4.1. 장비, 시약 및 용액

교류 폴라로그래프 PПT-1 또는 PУ-1 또는 동등한 장비.

수은 방울 전극을 갖춘 폴라로그래프 전극 — 음극은 수은 방울 전극, 양극은 바닥 수은. 수은 방출 속도는 약 10방울/15초.

수욕(워터 배스).

온도 조절기가 장착된 무플 퍼니스(가열로), 450−500 °C를 유지할 수 있는 것.

50, 100 및 1000 см용 계량플라스크.

50 см용 유리 비커.

시계 접시.

탈이온수.

특급(분석용) 질산 — ГОСТ 11125–84에 따른 것 또는 ГОСТ 9336–75에 따른 질산(분석급), 쿼츠 장치에서 추가로 증류 정제(원액의 2/3를 증류하고 잔류물을 사용), 1:1로 희석하여 사용.

질산칼륨(KNO3) — ГОСТ 4217–77, 화학 순수급, 농도 101 g/dm 용액.

염화나트륨 — ГОСТ 4233–77.

염소 1 mg/см를 함유하는 표준(비축) 염소용액은 다음과 같이 제조한다: 500 °C에서 예비 소성한 질산나트륨 1.648 g을 취해 물에 용해시키고 1000 см 용 계량플라스크로 옮겨 눈금까지 물로 채우고 혼합한다.

염소 10 μg/см를 함유하는 염화물 용액은 사용 당일 표준(비축) 용액을 물로 100배 희석하여 준비한다.

(개정판, 변경 N 1, 2).

4.2. 분석 수행

4.2.1. 염소 결정한계 2·10%에서 5·10%까지의 결정

시험시료를 0.5 g씩 두 개의 취시로 나누어 50 см 비커에 넣고 물로 적신다. 한 비커에는 염소 10 μg/см를 함유하는 염화물 용액을 첨가하여, 투입한 염화물의 질량이 분석 대상 시료 내 추정 염화물 질량의 2−3배가 되도록 한다. 그런 다음 각 비커에 질산 5 см를 가하고 시계 접시로 덮어 수욕에서 40−50 °C의 온도로 온화하게 가열하여 용해시킨다.

용액을 냉각한 후 50 см 용계량플라스크로 옮기고 질산칼륨 용액 20 см를 첨가한 후 물로 눈금까지 채워 섞는다.

용액을 +0.2 V에서 −0.2 V 범위에서 폴라로그래피 측정한다. 피크 전위는 바닥 수은에 대해 약 −0.50 V이다.

시료 분석과 동시에 모든 분석 단계에 대해 시약에 대한 대조 실험을 수행한다.

.

4.2.2. 염소 결정한계 5·10%에서 1.0%까지의 결정

시험시료 약 0.1 g을 50 см 비커에 넣고 물로 적신 다음 질산 5 см를 가하고 시계 접시로 덮어 수욕에서 40−50 °C로 온화하게 가열하여 용해시킨다.

용액을 냉각한 후 50 см 계량플라스크로 옮기고 질산칼륨 용액 20 см를 첨가하고 물로 눈금까지 채워 섞는다.

용액을 +0.2 V에서 −0.2 V 범위에서 폴라로그래피 측정한다. 피크 전위는 바닥 수은에 대해 약 −0.05 V이다.

분석과 동시에 모든 단계에 대해 시약에 대한 대조 실험을 수행한다. 대조 실험의 볼트암페르 곡선 피크 높이를 시료의 피크 높이에서 차감한다. 각 시료의 분석은 두 병행 시편으로 수행한다.

4.2.3. 검량선 작성

100 см용 계량플라스크에 표준(비축) 염화물 용액을 0; 0.1; 0.2; 0.5; 1.0; 1.5; 2.0 см씩 가한다(이는 0; 0.1; 0.2; 0.5; 1.0; 1.5; 2.0 mg의 염소에 해당). 그런 다음 질산(1:1) 용액 10 см와 질산칼륨 용액 40 см를 첨가하고 눈금까지 물로 채워 섞은 뒤 4.2.1항에 기술된 바와 같이 폴라로그래피 측정한다. 가로축에는 1 см용액에 대한 염화물의 마이크로그램 수를, 세로축에는 영 용액의 파고 높이 값을 뺀 각 용액의 피크 높이를 표시하여 검량선을 작성한다.

(개정판, 변경 N 1, 2).

4.3. 결과 처리

4.3.1. 첨가법(염소 질량분율이 2·10%에서 5·10% 범위)에서 염소 질량분율 (W)을 백분율로 계산한다:

,

여기서 , , — 각각 시료, 시료에 첨가한 것 및 대조 실험의 볼트암페르 곡선 피크 높이(단위: cm);

— 시료용액에 첨가한 염화물의 질량, mg;

— 시험시료의 시편 질량, g.

4.3.2. 검량선법(염소 질량분율 5·10—1%)에서는 염소 질량분율 (W)을 백분율로 계산한다:

,

여기서 — 검량선으로부터 구한 시험용액 내 염화물 질량, μg;

— 시험시료의 시편 질량, g.

4.3.3. 두 병행 측정 결과 또는 두 분석 결과 간의 차이는 표 3에 제시된 허용 편차 값을 초과해서는 안 된다.

표 3