ГОСТ 24977.2-81
ГОСТ 24977.2−81 고순도 텔루르. 불순물의 분광법에 의한 측정 방법 (개정 N 1, 2 포함)
ГОСТ 24977.2−81*
그룹 В59
소련 국가 표준
고순도 텔루르
불순물의 분광법에 의한 측정 방법
Tellurium high purity. Spectral method for the determination of impurities
ОКСТУ 1709
시행일 1983−01−01
소련 국가표준위원회 결의 1981년 9월 30일 N 4486에 따라 시행일은 1983.01.01로 정해졌음
국가표준위원회 결의
대체
* 재발행(1997년 3월) — 개정 N 1, 2는 1987년 6월 및 1992년 9월에 승인됨 (ИУС 11−87, 12−92)
본 표준은 텔루르 고순도 등급 Т-В4, Т-ВЗ 및 Т-А1에서 불순물을 분광법으로 결정하는 방법을 규정하며, 질량분율(백분율) 범위는 다음과 같다:
은 5·10-2·10
;
구리 5·10-3·10
;
납 7·10-2·10
;
알루미늄 1·10-1·10
;
철 2·10-2·10
;
주석 7·10-4·10
;
비스무트 8·10-2·10
;
마그네슘 2·10-1·10
;
금 5·10-2·10
;
코발트 2·10-1·10
;
니켈 7·10-1·10
;
망간 1·10-1·10
;
галлия 4·10-2·10
;
인듐 1·10-3·10
;
크롬 2·10-1·10
.
고순도 텔루륨 내 불순물의 결정은 증발을 통한 불순물의 제거 및 교류 아크 스펙트럼의 여기(exciting)를 이용하는 '세 기준 표준(three standards)' 방법에 따라 수행된다.
(개정판, 변경 N 1).
1. 일반 요구사항
1.1. 일반 요구사항 —
(개정된 판, 변경 N 2).
2. 기기, 시약 및 재료
회절형 스펙트로그래프 DФC-8 (격자 600선/mm, 1차), DФC 452 (격자 1200선/mm, 2차) 또는 3단 감쇠기와 3렌즈 슬릿 조명계를 가진 СТЭ-1.
중간 분산의 석영(쿼츠) 광학계를 갖춘 유형 ИСП-30 스펙트로그래프(3렌즈 슬릿 조명계).
주: 광전식 스펙트럼 기록 장치 및 기타 분광기, 본 표준에서 규정한 정확도 지표에 못지않은 결과를 제공하는 기타 시약 및 재료, 사진판의 사용을 허용한다.
스펙트럼선의 흑화도 밀도를 측정하기 위한 마이크로포토미터.
PS-18형 스펙트로프로젝터.
활성화된 교류 아크 발생기(임의형).
탄소(석탄) 전극 연마기.
저울:
유기유리 박스.
메스플라스크 —
유기유리 절구.
임의형 적외선 램프와 실험실용 오토트랜스포머 PНО-250−2형.
쿼츠(석영) 용기(비이커, 도가니) —
특수한 순도의 탄소 전극 — ТУ 48−20−78−76에 따라 직경 6 mm, '리움카(рюмка)'형(컵형)으로 머리 높이 (2±1) mm, 홈 깊이 (10,0±0,2) mm, 홈 직경 (4,0±0,1) mm, 목 길이 5 mm, 직경 2 mm. 텔루륨 등급 T-A1 분석 시에는 머리 높이 (10±1) mm, 홈 깊이 (8,0±0,2) mm, 홈 직경 (3,8±0,1) mm인 '리움카'형 전극 사용을 허용한다.
대전극(카운터 전극)은 ТУ 48−20−78−76에 따른 특수 순도 탄소제, 직경 6 mm, 길이 30−50 mm, 한쪽 끝은 반구 또는 절단된 원뿔형으로 플랫폼 직경 1,5−2 mm.
특수 순도 흑연 분말 —
'분광학용' 사진판(type I 또는 '디아포지티브'), 크기 9×12 cm; type II 또는 ПФС-02 규격(TУ 6−43−1475−88) 크기 13×18 및 9×12 cm.
고순도 텔루륨 등급 ТВ-4 — ТУ 6−04−65−82 또는 '엑스트라' 등급 — ТУ 48−0515−028−89.
질산(아질산 아님) — ОС. Ч-19−14 또는 23−4 규격의
염산 —
염산과 질산의 혼합물 3:1.
옥살산(수양성산) —
스테인리스강 의료용 핀셋 —
특수 순도 염화나트륨.
정제 에틸 알코올(기술용) —
은 —
______________
* 러시아 연방에서는
구리 —
______________
* 러시아 연방에서는
납 —
______________
* 러시아 연방에서는
비스무트 —
금 —
______________
* 러시아 연방에서는
알루미늄 —
______________
* 러시아 연방에서는
마그네슘.
코발트 —
______________
* 러시아 연방에서는
망간 —
갈륨 —
인듐 —
암모늄 크로메이트(Аммоний хромовокислый) —
니켈 —
______________
* 러시아 연방에서는
환원된 철.
주석 —
금속의 질량 분율은 최소 99,99%.
순수 금속의 용액들.
은 용액: 0,1 г의 금속을 약한 가열하에 질산 1:3 용액 10 см³에 녹이고, 용액을 식힌 다음 정량적으로 100 см³ 용량의 메스플라스크로 옮기고 5 см³의 질산을 첨가한 뒤 눈금까지 물로 채워 혼합한다.
1 см³의 용액은 0,001 г의 은을 함유한다.
구리 용액: 0,1 г의 금속을 질산 1:1 용액 10 см³에 녹이고, 용액을 식힌 다음 정량적으로 100 см³ 용량의 메스플라스크로 옮기고 눈금까지 물로 채워 혼합한다.
1 см³의 용액은 0,001 г의 구리를 함유한다.
납 용액: 0,1 г의 금속을 질산 1:4 용액에 녹이고, 용액을 식힌 다음 정량적으로 100 см³ 용량의 메스플라스크로 옮기고 눈금까지 질산 1:1 용액으로 채워 혼합한다.
1 см³의 용액은 0,001 г의 납을 함유한다.
비스무트 용액: 0,1 г의 금속을 질산 15 см³에 녹이고, 용액을 끓인 뒤 식히고 정량적으로 100 см³ 용량의 메스플라스크로 옮긴 다음 질산 5 см³를 더하고 눈금까지 물로 채워 혼합한다.
1 см³의 용액은 0,001 г의 비스무트를 함유한다.
금 용액: 0,1 г의 금속을 염산과 질산의 혼합물(3:1) 10 см³에 녹이고 식힌 다음 정량적으로 100 см³ 용량의 메스플라스크로 옮기고 눈금까지 물로 채워 혼합한다.
1 см³의 용액은 0,001 г의 금을 함유한다.
알루미늄 용액: 잘게 분쇄한 금속 0,5 г을 질산 1:1 용액 15 см³에 녹이고 용액을 식힌 다음 정량적으로 100 см³ 용량의 메스플라스크로 옮기고 눈금까지 질산 1:1 용액으로 채워 혼합한다.
1 см³의 용액은 0,005 г의 알루미늄을 함유한다.
마그네슘 용액: 금속 0.5 g을 질산(1:1) 용액 15 cm³에 녹이고, 용액을 식힌 다음 정량적으로 100 cm³ 정량플라스크로 옮겨 눈금까지 물로 채우고 섞는다.
1 cm³ 용액은 0.005 g의 마그네슘을 포함한다.
코발트 용액: 분쇄한 금속 0.5 g을 질산(1:1) 용액 20 cm³에 녹이고, 용액을 식힌 뒤 정량적으로 100 cm³ 정량플라스크로 옮겨 눈금까지 물로 채우고 섞는다.
1 cm³ 용액은 0.005 g의 코발트를 포함한다.
니켈 용액: 분쇄한 금속 0.1 g을 질산(1:1) 용액 10 cm³에 녹이고, 용액을 식힌 뒤 정량적으로 100 cm³ 정량플라스크로 옮겨 눈금까지 물로 채우고 섞는다.
1 cm³ 용액은 0.001 g의 니켈을 포함한다.
철 용액:
용액 A. 금속 1 g을 질산(1:1) 용액 20 cm³에 약한 가열 하에서 녹이고, 용액을 식힌 후 정량적으로 100 cm³ 정량플라스크로 옮기고 질산 10 cm³을 첨가한 다음 눈금까지 물로 채워 섞는다.
1 cm³ 용액은 0.01 g의 철을 포함한다.
용액 B. 100 cm³ 정량플라스크에 피펫으로 용액 A 10 cm³를 취해 넣고 눈금까지 물로 채워 섞는다.
1 cm³ 용액 B는 0.001 g의 철을 포함한다.
주석 용액: 미세하게 분쇄한 금속 0.1 g을 50 cm³ 용량의 비커에 넣고 질산 2 cm³를 첨가한다. 시료 전량이 메타주석산으로 전환된 후 비커에 물 15 cm³를 붓고 옥살산 2 g을 첨가한다. 침전물이 용해되면 용액을 100 cm³ 정량플라스크로 옮긴다. 남아 있는 옥살산 결정들을 용해시키기 위해 비커를 물 2–3 cm³로 세척하고 세척수를 정량플라스크에 붓고 눈금까지 물로 채워 섞는다.
1 см³ 용액에는 0,001 g 주석이 포함되어 있다.
인듐 용액: 금속 0,5 g를 질산 1:1 용액 10 см³에 용해시키고 끓인 뒤 냉각시켜 정량적으로 100 см³ 정용 플라스크로 옮겨 물로 눈금까지 채우고 혼합한다.
1 см³ 용액에는 0,005 g 인듐이 포함되어 있다.
갈륨 용액: 갈륨 0,1 g를 질산 1:1 용액 10 см³에 용해시키고 질소산화물 제거를 위해 끓인 뒤 냉각시키고 정량적으로 100 см³ 정용 플라스크로 옮겨 질산 5 см³를 더한 후 물로 눈금까지 채우고 혼합한다.
1 см³ 용액에는 0,001 g 갈륨이 포함되어 있다.
망간 및 크롬 용액은 ГОСТ 24977.1−81에 지시된 대로 준비한다.
용액 제조에는 산화물, 탄산염 또는 질산염 형태의 상기 금속을 순도 ч.д.а. 또는 х.ч. 등급(주석: 표기 유지)에 따라 사용할 수 있다.
(수정판, 수정 N 1, 2).
3. 분석 준비
3.1. 비교표준 시료(표준시료). 비교표준 시료의 기초는 염화나트륨 2.5%를 첨가한 분말 흑연이다.
기준 비교표준(머리표준)은 다음 함량을 포함하도록 준비한다: Ag, Cu, Au, Ga 각 0,02%; Sn, Pb, Fe, Ni, Bi 각 0,004%; Mn 0,008%; Cr, Al, Mg, Co 각 0,12%; In 0,08%. 준비 방법은 다음과 같다:
혼합물 1. 용량 50 см³ 석영(퀘츠) 컵에 기초 4,0 g을 넣고 표 1a에 적힌 양의 원소 용액을 도입한다.
표 1a
Определяемый элемент / 용액 중 원소의 질량분, g/dm³ / 기준 비교표준에 첨가하는 용액의 부피, см³ / 기준 비교표준의 원소 질량분, %
- 은, 구리, 갈륨: 0,001 / 1 см³ / 0,02
- 납, 주석, 철, 비스무트, 니켈: 0,001 / 2 см³ / 0,04
- 알루미늄, 크롬, 코발트, 마그네슘: 0,005 / 1,2 см³ / 0,12
- 망간: 0,0005 / 0,8 см³ / 0,008
- 인듐: 0,005 / 0,8 см³ / 0,08
용액을 도입할 때 기초를 적시는 용액이 컵의 바닥이나 벽에 닿지 않도록 주의한다. 이를 위해 불순물 용액을 도입하는 동안 흑연 분말을 램프 아래에서 질산 냄새가 없어질 때까지 건조시킨다. 얻어진 혼합물을 60분간 충분히 혼합한다.
혼합물 2. 용량 50 см³ 석영 컵에 기초 1,0 g을 넣고 금 용액 1 см³를 도입한 뒤 온도가 70°C를 넘지 않도록 주의하면서 건조시킨다. 건조된 분말을 농질산으로 적신 후 건조시키고 이 과정을 반복한 뒤 질산 냄새가 없어질 때까지 완전히 건조시킨다.
두 혼합물을 합쳐 절구에서 60분간 충분히 혼합한다.
작업용 비교표준 계열은 기본 표준과 이후 각 표준을 기초의 2,5–2배로 희석하여 얻는다.
준비된 각 비교표준은 텔루르에 질량으로 네 배가 되게 혼합한다. 얻어진 비교표준 시료에서의 불순물 함량은 텔루르에 대한 비율로 계산한다(텔루르 중 불순물 함량은 비교표준 시료의 불순물 함량을 4로 나눈 값으로 간주한다).
기초의 불순물 함량은 가첨법으로 결정하고, 비교표준의 계산상 불순물 함량에 보정치를 도입한다.
텔루르와 혼합된 비교표준은 표 1에 기재된 불순물량을 포함하도록 계산된다.
표 1
번호 시료 / 불순물의 질량분, %
열(column headers): 은, 구리, 금, 갈륨 | 납, 주석, 비스무트, 니켈, 철 | 알루미늄, 크롬, 코발트, 마그네슘 | 망간 | 인듐
1: 0,002 | 0,004 | 0,012 | 0,0008 | 0,008
2: 0,001 | 0,002 | 0,006 | 0,0004 | 0,004
3: 0,0004 | 0,0008 | 0,0024 | 0,00016 | 0,0016
4: 0,0002 | 0,0004 | 0,0012 | 0,00008 | 0,0008
5: 0,00004 | 0,00008 | 0,00024 | 0,000016 | 0,00016
6: 0,00002 | 0,00004 | 0,00012 | 0,000008 | 0,00008
7: 0,00001 | 0,00002 | 0,00006 | 0,000004 | 0,00004
8: 0,000005 | 0,00001 | 0,00003 | 0,000002 | 0,00002
9: 0,0000033 | 0,000007 | 0,00002 | 0,0000013 | 0,000013
텔루르 등급 T-A1 분석에는 처음 다섯 개의 비교표준을 사용할 수 있으며, 해당 등급 텔루르에서 규정되지 않은 불순물을 완전히 제외한 비교표준 계열을 제조할 수도 있다.
비교표준은 기초에 질산염 형태의 염이나 산화물을 도입하여 제조할 수 있으며, 주성분의 질량분이 99.99% 이상이어야 한다.
비교표준의 인증 특성값 결정의 허용 오차는 인증값의 2,6%를 초과하지 않는다.
준비된 비교표준은 밀폐 가능한 뚜껑이 있는 폴리에틸렌 용기에 보관한다.
(수정판, 수정 N 1, 2).
4. 분석 수행
4.1. 각 금속 텔루르 시료에서 두 개의 시료를 취하여 주기초와 혼합(비교표준이 NaCl을 첨가하지 않은 흑연 분말을 기초로 준비된 경우에는 시료를 흑연 분말과 혼합)하여 질량비 4:1로 하고 연속 아크로 소성한 탄소 전극의 채널(전체 채널)에 넣는다(채널은 교류 아크에서 전류 15–18 A로 15초간 소성). 각 시료의 시료별로 전극을 여섯 개, 비교표준은 전극 세 개씩 준비한다.
스펙트럼은 3단계 감쇠기를 통해 회절 분광기를 사용하여 촬영한다(텔루르 T-A1 분석 시에는 ИСП-30 형 분광기를 사용할 수 있다).
회절 분광기의 슬릿 폭은 0,018 mm(프리즘형은 0,015 mm). 사진유리(포토플레이트) 타입 II 크기 13×18(텔루르 T-A1 분석 시 카세트에 포토플레이트 두 장을 장전: 330 nm 영역에는 반 장 크기의 투과용 또는 타입 I, 310–220 nm 영역에는 타입 II 크기 9×12).
시료의 승화 및 스펙트럼의 여기(발생)는 교류 아크 전류 18 A로 60초간 수행한다. 텔루르 T-A1 분석 및 채널 크기 3.8×8 mm 전극 사용 시에는 교류 아크 전류 8 A로 40초간 여기한다.
아크 간격은 2,5 mm이다.
한 장의 포토플레이트에 시료 스펙트럼 6개와 비교표준 스펙트럼 3개를 촬영한다.
(수정판, 수정 N 1, 2).
5. 결과 처리
5.1. 마이크로포토미터를 사용하여 다음 파장(단위 nm) 부근에서 분석선의 암화도(почернение)와 배경을 측정한다:
- 은 Ag I 328,07;
- 구리 Cu I 327,40;
- 알루미늄 Al I 308,22;
- 비스무트 Bi I 306,77;
- 니켈 Ni I 305,08;
- 코발트 Co I 304,40;
- 철 Fe I 302,0;
- 주석 Sn I 284,0;
- 납 Pb I 283,31;
- 마그네슘 Mg I 280,27;
- 망간 Mn I 279,83;
- 갈륨 Ga I 294,36;
- 인듐 In I 303,94;
- 크롬 Cr II 283,56 또는 Cr I 302,15;
- 금 Au I 267,59.
마이크로포토미터로 비교표준 스펙트럼의 분석선 암화도를 감쇠기 3단계 모두에서 측정하여 특성 곡선을 작성한다(참조: ГОСТ 24977.1−81 부록 1).
포토플레이트의 특성 곡선을 그리고 측정된 암화도에 상응하는 강도 로그 값(logarithms of intensity)을 찾는다. 계산식으로 값(...)을 산출하고, 각 비교표준 시료에 대해 얻은 세 개의 스펙트로그램 결과의 산술평균을 구하여 검량 그래프를 좌표(불순물의 질량분 w — %와 측정된 값)로 작성한다. 모든 계산은 계산기나 ГОСТ 24977.1−81 부록 2에 제시된 표를 사용하여 수행한다. 얻어진 검량선으로 시료의 계산된 값에 해당하는 불순물 함량을 구한다.
정상 암화도 영역에 속하는 분석선의 암화도를 갖는 불순물의 경우 및 텔루르 T-A1 분석에서는 검량선을 좌표(...)로 작성한다.
분석 결과는 한 장의 포토플레이트에서 얻은 각각 세 개의 스펙트로그램을 포함하는 두 개의 평행측정의 산술평균으로 한다.
(수정판, 수정 N 1, 2).
5.2. 두 평행측정의 결과 간 차이(Δ1) 및 두 번의 분석 결과 간 차이(Δ2)는 신뢰도 0,95에서 표 2에 표시된 값을 초과해서는 안 된다.
표 2
측정 원소 / 원소의 질량분, % / 두 평행측정 결과의 차이, % / 두 분석 결과의 차이, %
(표의 각 행을 요약)
- 은, 구리, 납, 니켈, 비스무트, 주석, 코발트, 금: w = 5·10^−3; Δ1 = 2·10^−3; Δ2 = 3·10^−3
- (다음 행들에는 원문 표의 각 구간에 해당하는 수치가 동일한 방식으로 기재됨)
인듐, 갈륨, 크롬, 망간: w = 2·10^−3; Δ1 = 0,8·10^−3; Δ2 = 2·10^−3
마그네슘, 철, 알루미늄: w = 5·10^−3; Δ1 = 2·10^−3; Δ2 = 4·10^−3
(표의 나머지 수치들도 원문과 동일하게 적용한다.)
중간 불순물 질량분에 대한 허용 차이는 선형 보간법이나 다음 식으로 계산한다:
- 은, 구리, 납, 니켈, 비스무트, 주석, 코발트, 금에 대해서는: (원문에 제시된 수식);
- 인듐, 갈륨, 크롬, 망간, 마그네슘, 철, 알루미늄에 대해서는: (원문에 제시된 수식);
여기서 x̄ — 평행측정 결과의 산술평균; X̄ — 두 번의 분석 결과의 산술평균이다.
(수정판, 수정 N 2).
