ГОСТ 24978-91

ГОСТ 24978–91 (ИСО 4740−85) 구리-아연 합금. 아연의 측정 방법

ГОСТ 24978−91
(ИСО 4740−85)

그룹 B59

소련 국가 표준

구리-아연 합금

아연의 측정 방법

구리-아연 합금. 아연의 측정 방법

ОКСТУ 1709

시행일 1993−01−01

정보 자료

1. 제정 및 제출: 소비에트 연방 금속공업부

작성자

В.Н.Федоров, Ю. М. Лейбов, Б. П. Краснов, А. Н. Боганова, Л. В. Морейская, И.А.Воробьева

2. 승인 및 시행: 소비에트 표준화 및 계량 위원회 결의 от 03.10.91 N 158

3. 본 표준의 부록은 국제표준 ИСО 4740−85 «구리 및 구리 합금. 아연의 정량. 화염 원자 흡광 분광법»을 직접 적용하여 준비됨

4. 대체: ГОСТ 24978–81

5. 참조 규범·기술 문서

참조된 규격(문서) 표기	항목, 절, 부록 번호
ГОСТ 8.315−91	2.5.4, 5.5.4
ГОСТ 61–75	5.2
ГОСТ 83–79	5.2
ГОСТ 199–78	5.2
ГОСТ 1652.1−77	5.2
ГОСТ 3117–78	5.2
ГОСТ 3118–77	2.2, 3.2, 4.2, 5.2
ГОСТ 3640–79	2.2, 3.2, 4.2, 5.2
ГОСТ 3760–79	2.2, 4.2, 5.2
ГОСТ 3773–72	4.2, 5.2
ГОСТ 4204–77	4.2, 5.2
ГОСТ 4220–75	2.2
ГОСТ 4233–77	2.2, 4.2
ГОСТ 4461–77	2.2, 3.2, 4.2, 5.2, 부록
ГОСТ 4463–76	5.2
ГОСТ 4518–75	2.2
ГОСТ 5817–77	5.2
ГОСТ 5828–77	4.2, 5.2
ГОСТ 6344–73	2.2
ГОСТ 10484–78	부록
ГОСТ 20448–90	2.2
ГОСТ 24231–80	부록
ГОСТ 25086–87	제1절, 4.4, 5.4.4

본 표준은 구리-아연 합금(ГОСТ 15527 및 ГОСТ 17711에 따른)에서 아연의 질량분율이 3%에서 45%인 경우의 적정(콤플렉소메트릭) 방법과, 아연의 질량분율이 3%에서 10%인 경우의 원자흡광법에 의한 아연의 정량 방법을 규정한다.

부록에 수록된 국제표준 ИСО 4740−85에 따른 방법으로 구리-아연 합금의 아연을 결정하는 것을 허용한다.

1. 일반 요구사항

분석 방법에 대한 일반 요구사항은 ГОСТ 25086에 따르며 추가사항: 분석 결과는 세(또는 두) 회의 병행 측정의 산술평균을 결과로 취한다.

2. 적정법(콤플렉소메트릭) 방법

2.1. 방법의 원리

방법은 합금을 염산과 질산의 혼합물에 용해시키고, 간섭 원소를 티오요소(티오모체비니), 암모늄시트르산 및 암모늄 티오시아네이트로 마스킹한 다음, 아연의 착물을 메틸이소부틸케톤(MIBK)으로 추출하고 이를 수상으로 재추출한 뒤, pH 5.0−5.2에서 트릴론 B 용액을 사용하여 크실레놀 오렌지의 존재하에 아연을 적정하는 데 기초한다.

2.2. 시약 및 용액

염산(ГОСТ 3118), 1:1 및 1:4로 희석한 것.

질산(ГОСТ 4461), 1:1로 희석한 것.

염산(1:1)과 질산(1:1)을 3:1 비율로 혼합한 용액.

암모니아 수용액(ГОСТ 3760).

티오요소(ГОСТ 6344) 및 질량농도 50 г/дм³(50 g/dm³) 용액.

삼치환 암모늄 시트르산 또는 이치환 암모늄 시트르산.

암모늄 티오시아네이트(ГОСТ 19522).

마스킹 시약 혼합물: 티오요소 60 g, 암모늄 시트르산 100 g 및 암모늄 티오시아네이트 150 g을 1 dm³의 물에 용해한다.

메틸이소부틸케톤(MIBK).

세척용 용액: 마스킹 시약 용액 250 cm³을 250 cm³의 물 및 염산(1:4 희석) 25 cm³와 혼합한다.

불화암모늄(ГОСТ 4518), 5 g/dm³ 용액.

염화나트륨(ГОСТ 4233).

크실레놀 오렌지, 염화나트륨과 1:100 비율로 혼합한 것.

헥사메틸렌테트라민(우로트로핀).

아연 금속, 등급 Ц0(ГОСТ 3640)*.
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* 러시아 연방에서는 ГОСТ 3640–94가 적용된다. 이하 동일. — 데이터베이스 제작자 주.

표준 아연 용액: 아연 1.0 g을 염산 10 cm³(1:1)에 녹이고 1000 cm³ 정량 플라스크로 옮긴 다음 눈금까지 물을 채워 혼합한다. 용액 1 cm³에는 아연 0.001 g이 포함되어 있다. 에틸렌디아민-N,N,N',N'-테트라아세트산의 이나트륨 염, 2수화물(트릴론 B) — ГОСТ 10652에 따른 0.05 mol/dm³ 용액: 트릴론 B 18.61 g을 가열하면서 물에 녹인 후 용액을 1000 cm³ 정량 플라스크로 옮기고 눈금까지 물로 채워 혼합한다. 2.3. 트릴론 B 용액의 아연에 대한 질량 농도 결정 표준 아연 용액 50 cm³을 250 cm³ 분액 깔때기에 넣고 암모니아를 한 방울씩 가해 사라지지 않는 약간의 혼탁이 생길 때까지 조절한다. 그 다음 염산 50 cm³(1:4)와 마스킹 혼합용액 50 cm³를 가하고 이후 2.4항에 따라 처리한다. 트릴론 B 용액의 질량 농도(단위: 용액 1 cm³당 아연 g)는 다음 식으로 계산한다: c = 0.05 / V 여기서 0.05 — 적정에 사용한 아연 질량, g; V — 적정에 소요된 트릴론 B 용액의 부피, cm³. 2.4. 분석 수행 아연의 질량분율에 따라 시료를 취하여(표 1 참조) 250 cm³ 비커에 담고 가열하면서 혼합산 용액 25 cm³에 용해시킨다. 시료가 완전히 용해되면 질소 산화물 제거를 위해 용액을 끓인다. 그런 다음 용액을 냉각시켜 100 cm³ 정량 플라스크로 옮기고 눈금까지 물을 채워 혼합한다. 표 1 아연의 질량분율, % | 시료 질량, g | 분취한 용액 부피, cm³ - 3.0 이상 — 10.0 이하 : 시료 1 g — 분취 부피 50 cm³ - >10.0 — 20.0 이하 : 시료 2 g — 분취 부피 25 cm³ - >20.0 — 30.0 이하 : 시료 0.5 g — 분취 부피 25 cm³ - >30.0 — 45.0 이하 : 시료 0.5 g — 분취 부피 20 cm³ 시료 용액의 분취액(표 1)을 용량 250 см³의 분액깔때기에 넣고 물로 50 см³가 되게 보충한 다음 교반하면서 암모니아를 방울씩 가해 사라지지 않는 약간의 혼탁이 생기게 한다. 이어서 염산(1:1) 5 см³를 넣고 잘 교반하면서 질산가리(마스킹) 용액(또는 마스킹 혼합용액) 70 см³(아연 질량분율 3–10%일 때) 또는 50 см³(아연 질량분율이 10% 초과일 때)을 더한다. 그다음 메틸아이소부틸케톤 50 см³를 넣고 2분간 세게 흔든다. 층이 분리되면 수상(물층)을 용량 250 см³인 두 번째 분액깔때기로 옮기고 메틸아이소부틸케톤 20 см³를 넣어 추출을 반복한다. 층이 분리되면 수상은 버리고 유기상은 첫 번째 분액깔때기의 내용물에 합친다. 두 번째 분액깔때기는 합쳐진 추출액으로 첫 번째 분액깔때기를 세척한다. 층이 분리되면 수상은 제거하고 세척된 유기층을 용량 400 см³ 비커에 옮긴다. 분액깔때기는 염산(1:4) 25 см³로 세척한 다음 물 100 см³로 세척하고 두 세척액을 유기상에 합친다. 암모늄플루오라이드 용액 20 см³와 티오요소(티오우레아) 용액 20 см³를 넣고 용액을 잘 혼합한다. 스패출러 끝에 크실렌 오렌지와 염화나트륨의 혼합물 0.1 g을 올려 넣고 우로트로핀을 소량씩 첨가하여 수상에 적홍자색(붉은-자주색)이 나타나고 지시지 "리판"에 따라 pH가 0.5–5.2가 될 때까지 한다. 두 상을 교반하면서 트릴론 B 용액으로 아연을 적정하여 수상의 적홍자색이 황색으로 변할 때까지 적정한다. 적정 종료 직전에는 용액의 pH를 확인하고 필요하면 우로트로핀이나 염산(1:4)을 첨가하여 pH를 5.0–5.2로 맞춘 다음 두 상을 충분히 교반하면서 트릴론 B 용액을 한 방울씩 더해 적정한다. 2.5 결과 처리 2.5.1 아연의 질량분율(wZn)을 백분율로 계산한다. 식은 다음과 같다. (여기서) - V — 트릴론 B 용액이 소요된 부피, см³; - C — 트릴론 B 용액의 질량농도(1 см³당 아연 g으로 표현); - m — 분취액에 해당하는 시료의 무게, g.

2.5.2. 세 번의 병행 측정 결과 간의 편차는 표 2에 제시된 허용 편차 ( — 일치성 지표)를 초과해서는 안 된다.

표 2

아연의 질량 분율, %					, %	, %
부터	3	까지	5	포함	0,10	0,14
초과	5	같음	15	같음	0,15	0,21
같음	15	같음	30	같음	0,25	0,35
같음	30	같음	45	같음	0,30	0,42

2.5.3. 서로 다른 두 실험실에서 얻은 분석 결과 간의 편차 또는 동일한 실험실에서 얻었으나 조건이 다른 두 분석 결과 간의 편차는 표 2에 제시된 값(( — 재현성 지표))를 초과해서는 안 된다.

2.5.4. 분석 결과의 정확도 관리는 ГОСТ 8.315*에 따라 승인된 구리-아연 합금의 국가표준시료에 의하거나, ГОСТ 25086에 따라 원자흡광법으로 얻은 결과와의 비교로 수행한다.
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* 러시아 연방에서는 ГОСТ 8.315−97이 적용된다. 이하 동일. — 데이터베이스 제작자 주.

3. 원자흡광법

3.1. 방법의 원리

이 방법은 합금 시료를 염산과 질산의 혼합액에 용해시키고, 아세틸렌-공기 불꽃에서 파장 213,8 нм에서 아연의 원자 흡광을 측정하는 데 기초한다.

3.2. 기구, 시약 및 용액

아연용 광원 장착 원자흡광분광기.

염산 — ГОСТ 3118에 따른 것, 1:1로 희석.

질산 — ГОСТ 4461에 따른 것, 1:1로 희석.

염산과 질산의 혼합액(비율 1:1).

금속 아연, 등급 Ц0, ГОСТ 3640에 따름.

표준 아연 용액

용액 A: 0,1 g의 아연을 30 см의 염산에 용해시키고, 부피 1000 см의 눈금 플라스크로 옮긴 뒤 물로 눈금까지 채워 혼합한다.

용액 A의 1 см에는 0,1 mg의 아연이 포함되어 있다.

용액 B: 용액 A 25 см를 250 см용량의 눈금 플라스크에 넣고 물로 눈금까지 채워 혼합한다.

용액 B의 1 см에는 0,01 mg의 아연이 포함되어 있다.

3.3. 분석 수행

3.3.1. 합금 시료 0,2 g을 250 см 용량의 비커에 넣고 30 см의 산 혼합액에 용해시킨다.

용액을 냉각한 뒤 500 см 용량의 눈금 플라스크로 옮기고 물로 눈금까지 채워 혼합한다.

부피 100 см의 눈금 플라스크에 용액의 5 см를 취해 넣고 염산 용액 2 см를 더한 다음 물로 눈금까지 채워 혼합한다.

분석 용액의 아연 원자 흡광도는 교정곡선 작성용 용액 및 대조실험용 용액과 병행하여 아세틸렌-공기 불꽃에서 파장 213.8 nm의 복사를 이용해 측정한다. 3.4. 교정곡선 작성 용량 100 cm³의 눈금 플라스크 8개 중 7개에 표준용액 B의 2.0; 4.0; 6.0 및 8.0 cm³와 표준용액 A의 1.0; 1.5 및 2.0 cm³를 넣는다. 이는 아연으로서 각각 0.02; 0.04; 0.06; 0.08; 0.10; 0.15 및 0.20 mg에 해당한다. 모든 플라스크에 염산 2 cm³를 넣고 눈금까지 증류수로 채워 잘 혼합한다. 분석 용액에서 아연 흡광도를 측정하기 전과 후에 아연의 원자 흡광도를 측정한다. 3.5. 결과 처리 3.5.1. 아연의 질량분율(%)은 다음 식으로 계산한다. (식) 여기서 c — 교정곡선에서 얻은 분석 용액 중 아연의 농도, g/cm³; cк — 교정곡선에서 얻은 대조실험용 용액 중 아연의 농도, g/cm³; V — 최종 시료 용액 조제를 위한 눈금 플라스크의 부피, cm³; m — 알리콧 부분에 해당하는 시료의 질량, g. 3.5.2. 병행 시료의 결과 간 차이는 표 2에 제시된 허용차 S(수렴성 지표)를 초과해서는 안 된다. 3.5.3. 서로 다른 두 실험실에서 얻은 분석 결과 간의 차이 또는 동일 실험실에서 다른 조건하에 얻은 두 결과 간의 차이는 표 2에 제시된 값(R, 재현성 지표)을 초과해서는 안 된다. 3.5.4. 분석 결과의 정확성 관리는 ГОСТ 8.315에 따라 승인된 구리-아연 합금의 국가표준시료를 이용하거나 첨가법 또는 ГОСТ 25086에 따른 적정법으로 얻은 결과와의 비교에 의해 수행한다. 4. 적정법(콤플렉소노메트릭 방법) 4.1. 방법의 요지 이 방법은 나트륨 티오황산염으로 구리를 제거한 후, 지시약으로 크로모겐 블랙을 사용하여 아연을 콤플렉소노메트릭(착이온 적정)으로 적정하는 것에 기초한다. 이때 철과 니켈은 암모니아성 디메틸글리옥심 용액으로 착화시켜 결합시킨다. 4.2. 시약 및 용액 - 질산: ГОСТ 4461에 따름, 1:1로 희석. - 염산: ГОСТ 3118에 따름, 1:1로 희석. - 용해용 혼산(신선 조제): 질산 1부와 염산 3부를 혼합. - 황산: ГОСТ 4204에 따름. - 암모니아수: ГОСТ 3760에 따름. - 염화암모늄: ГОСТ 3773에 따름, 250 g/dm³ 용액. 티오황산나트륨(티오설페이트), 용액 200 g/dm³. 염화나트륨 — ГОСТ 4233에 따름. 중크롬산칼륨(칼륨 디크로메이트) — ГОСТ 4220에 따름, 용액 100 g/dm³. 디메틸글리옥심 — ГОСТ 5828에 따름, 용액 10 g/dm³(암모니아성). 메틸레드, 용액 1 g/dm³. 크로모겐 블랙. 지시약 혼합물: 크로모겐 블랙을 염화나트륨과 1:100 비율로 잘 갈아 혼합한다. 에틸렌디아민-N,N,N',N'-테트라아세트산의 이나트륨 이수화물(트릴론 B) — ГОСТ 10652에 따름, 0.025 및 0.01 mol/dm³ 용액은 픽사날(표준시약)에서 준비하거나 다음과 같이 제조한다: 트릴론 B 9.305 g 또는 3.7224 g을 가열하여 500 cm³의 물에 녹인 후 용액을 1 dm³ 용량의 정량플라스크로 옮겨 물로 눈금까지 채운다. 아연 — ГОСТ 3640에 따름, 등급 Ц0 또는 Ц00. 표준 아연 용액: 금속 아연 0.1 g을 염산 15 cm³(1:1)에 용해시킨 후 용액을 완전히 증발시켜 건조 잔류물을 염산 10 cm³(1:1)에 용해시키고 이를 100 cm³ 용량의 정량플라스크로 옮겨 물로 눈금까지 채운다. 1 cm³ 용액에는 0.001 g의 아연이 포함되어 있다. 트릴론 B 용액의 질량농도 결정 표준 아연 용액 25 cm³를 500 cm³ 용량의 원추 플라스크에 넣고 염화암모늄 용액 25 cm³를 가하고 메틸레드를 2–3방울 넣은 뒤 용액을 디메틸글리옥심의 암모니아성 용액으로 적정하여 색이 붉은색에서 노란색으로 변할 때까지 중화시키고, 그 후 암모니아 용액을 추가로 5 cm³ 과량으로 가한다. 이어서 중크롬산칼륨 용액 5–6방울과 지시약 혼합물을 가하고 용액을 트릴론 B로 적정하여 붉은 자주색에서 녹색으로 변할 때까지 적정한다. 트릴론 B 용액의 질량농도(단위: 그램의 아연/1 cm³ 용액)는 다음 식으로 계산한다. (식) 여기서 m — 적정에 취한 아연의 질량(그램), V — 적정에 소요된 트릴론 B 용액의 부피(cm³). 4.3 분석 수행 절차 합금 시료 약 0.2 g을 용량 250 cm³ 비커에 넣고, 산혼합물 10 cm³를 가하여 가열하여 용해시킨다. 냉각된 용액에 황산 4 cm³를 넣고 황산의 백색 연기(백연)가 발생할 때까지 졸인다. 잔류물을 식힌 후 비커 벽을 물로 씻어 다시 졸여 황산의 백색 연기가 날 때까지 처리한다. 냉각된 잔류물에 물 80 cm³를 넣고 염을 녹일 때까지 가열한다. 냉각한 용액을 용량 100 cm³ 눈금 플라스크로 옮기고 물로 정용한 다음 잘 혼합한다. 납을 함유한 합금의 경우 플라스크를 그대로 두어 황산납 침전물이 가라앉도록 한다. 또는 건조한 치밀한 여과지로 여과하여 건 플라스크에 받을 수 있다. 그다음 표 3을 참조하여 분취액(알리쿼트)을 취하여 250 cm³ 비커에 넣고 물을 더해 100 cm³로 맞춘다. 용액에 티오황산나트륨 용액을 백탁이 생길 때까지 가하고, 용액을 끓여 황화구리(황황화구리) 침전물이 응집되며 침전물 위에 맑은 상층액이 생기도록 한다. 용액을 여과지로 깔때기형 플라스크(콘 플라스크, 용량 500 cm³)에 여과하고, 여과지 위의 침전물을 여러 번 뜨거운 물로 세척한 뒤 버린다. 표 3 (단위: cm³, g, mol/dm³) - 아연 질량분율, % | 분취액(용액), cm³ | 분취액에 해당하는 시료 무게, g | 트릴론 B 용액 농도(아연 기준), mol/dm³ - 3 — 10 포함: 50 | 0.10 | 0.01 - >10 — 20: 25 | 0.05 | 0.025 - 20 — 30: 15 | 0.03 | 0.025 - 30 — 45: 10 | 0.02 | 0.025 여과액에는 아연을 용액에 유지시키기 위해 염화암모늄 용액 25 cm³를 가하고, 메틸 레드 2–3방울을 넣은 다음 디메틸글리옥심의 암모니아 용액으로 적정하여 색이 적색에서 황색으로 바뀔 때까지 중화하고 이후 5 cm³를 과량으로 더한다. 용액에 중크롬산칼륨(또는 칼륨 디크롬산, 지시약 혼합액) 용액 5–6방울을 넣고, 트릴론 B(표 3 참고)로 적정하여 적자색-자주빛(붉은-자주색)에서 녹색으로 변할 때까지 적정한다. 4.4 결과 처리 4.4.1 아연의 질량분율(X, %)은 다음 식으로 계산한다: X = (V · C · 100) / m 여기서 - V — 적정에 사용된 트릴론 B 용액의 부피, cm³; - C — 아연에 대한 트릴론 B 용액의 질량농도, g/cm³; - m — 시료에서 분취한 용액에 해당하는 시료의 질량, g.

4.4.2. 세 번의 병렬 측정 결과의 차이는 표 2에 제시된 허용 차이값 ( — 수렴성 지표)를 초과해서는 안 된다.

4.4.3. 서로 다른 두 개의 실험실에서 얻은 분석 결과 또는 동일 실험실에서 서로 다른 조건 하에 얻은 두 분석 결과의 차이는 표 2에 제시된 값(( — 재현성 지표))을 초과해서는 안 된다.

4.4.4. 분석 결과의 정확도 관리는 ГОСТ 8.315로 승인된 구리-아연 합금의 국가표준물질에 따라 수행하거나 ГОСТ 25086에 따라 원자흡광법으로 얻은 결과를 상호대조하여 실시한다.

5. 적정법(콤플렉소노메트릭 방법)

5.1. 방법의 본질

이 방법은 전해로 구리와 납을 사전에 분리한 후 자일레놀 오렌지(크실레놀 오렌지)를 지시약으로 사용하여 아연을 콤플렉소노메트릭 적정으로 적정하는 데 기초한다. 망간은 이산화망간 형태로, 철은 수산화물 형태로, 니켈은 디메틸글리옥심염 형태로 전해액에서 동시에 침전시킨다.

5.2. 기기, 시약 및 용액

망사형 백금 전극을 갖춘 전기분해 장치 — ГОСТ 6563.

질산 — ГОСТ 4461, 1:1로 희석.

염산 — ГОСТ 3118, 1:1로 희석.

황산 — ГОСТ 4204, 1:4로 희석.

타르타르산(винная кислота) — ГОСТ 5814, 500 г/дм 용액.

아세트산(초산) — ГОСТ 62, 0,1 몰/дм 용액.

암모니아수 — ГОСТ 3766, 1:1로 희석.

염화암모늄 — ГОСТ 3773, 20 г/дм 용액.

과황산암모늄(암모늄 퍼설페이트) — ГОСТ 20478, 200 г/дм 용액.

플루오르화나트륨 — ГОСТ 4463, 200 г/дм 용액.

디메틸글리옥심 — ГОСТ 5828, 5 г/дм 용액.

자일레놀 오렌지(크실레놀 오렌지), 수용액 0,5 г/дм.

탄산나트륨 — ГОСТ 83, 포화용액.

아세트산암모늄 — ГОСТ 3117.

아세트산나트륨 — ГОСТ 199.

완충용액 pH=5,5−5,7: 아세트산나트륨 18 г, 아세트산암모늄 46 г 및 아세트산 용액 20 см를 1 дм 물에 녹인다. pH-미터로 용액의 pH를 확인하고 아세트산 또는 암모니아를 첨가하여 pH를 조정한다.

에틸렌디아민-N,N,N',N'-테트라아세트산의 이나트륨 이염 2수화물(트릴론 B) — ГОСТ 10652, 0,05 몰/дм(제조법은 2.2항 참조).

아연 — ГОСТ 3640, 등급 Ц0 또는 Ц00.

표준 아연 용액(제조법은 2.2항 참조).

트릴론 B 용액의 질량농도 결정.

5 cm³ 표준 아연 용액을 용량 500 cm³ 원뿔 플라스크에 넣고 1 cm³ 타르타르산(винная кислота) 용액과 5 cm³ 불소화나트륨(플루오르화 나트륨) 용액을 첨가한 뒤, 암모니아로 콩고 지시지(бумаге «конго»)에 따라 pH=5가 될 때까지 중화한다. 그런 다음 40 cm³ 완충용액과 1 cm³ 크실렌올 오렌지 용액을 넣고, 트릴론 B로 적정하여 보라색에서 황색으로 전환될 때까지 적정한다.

트릴론 B 용액의 질량농도 (A), 1 cm³ 용액당 아연 g으로 표현한 값은 다음 식으로 계산한다

여기서 m — 적정에 사용한 아연의 질량, g; V — 적정에 소비된 트릴론 B 용액의 부피, cm³.

5.3. 분석 수행

시료 1 g을 용량 250 cm³ 비커에 넣고 질산 용액 15 cm³를 첨가한 후 시계유리로 덮어 먼저 가열하지 않고 용해시키고, 그 다음 가열하여 완전히 용해시킨다.

시료가 용해되고 질소산화물이 끓여 제거된 후에 시계유리와 비커 벽을 물로 씻고 용액을 물로 100–150 cm³까지 희석한다(합금에 주석(олово)이 포함되어 있으면 이를 여과한다). 황산 용액 7 cm³를 첨가하고 ГОСТ 1652.1에 따라 전해법으로 구리를 분리(석출)한다. 합금에 납이 0.5%를 초과하여 포함된 경우에는 황산 용액을 전해 시작 후 25–30분 경과 후에 첨가한다.

구리가 분리된 후 전해액을 용량 250 cm³ 메스 플라스크로 옮기고 눈금까지 물로 채워 혼합한다.

용액에서 50 cm³를 취하여 용량 250 cm³ 비커에 넣고 물 50 cm³를 더한다. 합금에 망간이 0.5%를 초과하여 포함되어 있으면 암모니아 용액과 탄산나트륨 용액으로 범용 지시약지에 따라 pH=3–4로 중화한다. 용액을 거의 끓을 정도로 가열한 다음 망간을 이산화망간 형태로 침전시키기 위해 과황산암모늄(надсернокислый аммоний) 용액 10 cm³를 첨가하고, 과황산암모늄이 분해될 때까지 뚜껑을 덮고 용액을 끓인 후 냉각한다.

용액을 암모니아 용액으로 pH = 5−6까지 중화한 다음 암모니아를 3 cm³ 과량으로 더한다. 그런 다음 용액을 60 °C까지 가열하고 니켈을 침전시키기 위해 디메틸글리옥심 용액 20 cm³ 를 첨가한 후 침전물이 있는 용액을 어두운 곳에서 20−30분 동안 방치한다. 침전물을 중간 밀도 여과지에 여과하고 염화암모늄 용액으로 8−10회 세척하되, 여과액은 니켈 침전물을 만든 비커에 모은다. 여과액을 용량 100 cm³ 의 정량 플라스크로 옮겨 눈금까지 물을 채우고 혼합한다. 원뿔 플라스크(용량 250 cm³)에는 시약의 분취액(표 3 참조)을 넣고 타르타르산 용액 1 cm³, 불화나트륨 용액 5 cm³ 를 첨가한 뒤 콩고 지시지로 암모니아 용액을 사용하여 pH = 5가 될 때까지 중화한다. 그런 다음 완충용액 40 cm³, 자일레놀 오렌지 지시약 1 cm³ 를 첨가하고 용액을 트릴론 B로 적정하여 용액의 색이 자주색(보라색)에서 노란색으로 변할 때까지 적정한다. 5.4. 결과 처리 5.4.1. 아연의 질량분율(%)은 다음 식으로 계산한다: (식) 여기서 V — 적정에 사용된 트릴론 B 용액의 부피, cm³; c — 아연에 대한 트릴론 B 용액의 질량농도, g/dm³; m — 분취액에 해당하는 시료의 질량, g. 5.4.2. 세 번의 병행측정 결과 간의 차이는 표 2에 제시된 허용차(수렴성 지표)를 초과해서는 안 된다. 5.4.3. 서로 다른 두 실험실에서 얻은 결과 또는 동일한 실험실에서 다른 조건하에 얻은 두 결과 간의 차이는 표 2에 제시된 값(재현성 지표)을 초과해서는 안 된다. 5.4.4. 분석 결과의 정확도 관리는 ГОСТ 8.315에 따라 승인된 구리-아연 합금의 국가표준시료 또는 ГОСТ 25086에 따라 원자흡광법으로 얻은 결과와의 비교를 통해 실시한다. 부록(권장). ISO 4740. 구리 및 구리합금. 아연의 정량. 화염 원자흡광 분광법 부록 권장 ISO 4740−85 구리 및 구리합금 아연의 정량 화염 원자흡광 분광법 1. 적용 범위 이 국제표준은 납 함량이 10%를 초과하는 합금을 제외한 모든 종류의 구리 및 구리합금에서 아연의 질량분율을 화염 원자흡광 분광법으로 결정하는 방법을 규정한다. 이 방법은 아연의 질량분율이 0.001%에서 6% 범위인 시료에 적용된다. 2. 참조 ISO 1811 (GOST 24231). 구리 및 구리합금. 화학분석용 시료의 채취 및 전처리. 제1부. 주조 제품으로부터의 시료 채취. 제2부. 압력가공으로 얻어진 반제품 및 주물로부터의 시료 채취. 3. 방법의 요지 이 방법은 시료를 불화수소산, 붕산 및 질산의 혼합물에 용해시키고 그 용액을 분무하여 분광계의 공기-아세틸렌 버너 화염에 주입하는 데에 기초한다. 아연의 공명선 흡광(원자흡광)은 파장 213.8 nm에서 측정한다. 시험 용액의 아연 원자흡광은 표준용액들과 병행하여 측정한다. 4. 시약 분석에는 AR 등급 시약과 증류수 또는 탈이온수를 사용한다. 4.1. 불화수소산·붕산·질산 혼합액 붕산 용액(농도 40 g/dm³) 300 cm³, 불화수소산 30 cm³(GOST 10484), 질산 500 cm³(GOST 4461) 및 물 150 cm³를 혼합한다. 4.2. 구리, 배경용 용액 아연 함량이 0.0002%를 초과하지 않는 구리 10 g을 용량 1000 cm³의 테플론 비커에 달아 넣는다. 산 혼합물 400 cm³를 첨가하고 구리가 완전히 용해될 때까지 가열한다. 갈색의 질소산화물 증기 발생이 멈출 때까지 용액을 끓인다. 식힌 후 용액을 용량 500 cm³의 정량 플라스크로 옮긴다. 눈금까지 물을 채우고 혼합한다. 이 용액 50 cm³에는 구리 1 g과 산 혼합물 40 cm³가 포함되어 있다. 4.3. 아연, 기본 표준용액(아연 5 g/dm³) 금속 아연(순도 99.99%) (2.5±0.0001) g을 용량 250 cm³의 높은 비커에 넣는다. 질산 용액 50 cm³(GOST 4461−77, 1:1로 희석)을 첨가하고 비커를 덮은 뒤 금속이 용해될 때까지 가열한다. 용액을 수분간 끓여 질소산화물 증기 발생이 멈출 때까지 가열한 다음 식힌다. 용액을 용량 500 cm³의 정량 플라스크로 옮기고 눈금까지 물을 채운 다음 혼합한다. 이 표준용액 1 cm³에는 아연 5 mg이 들어 있다. 4.4. 아연, 표준용액(아연 0.5 g/dm³) 기본 표준용액 100.0 cm³를 용량 1000 cm³의 정량 플라스크에 옮긴다. 눈금까지 물을 채우고 혼합한다. 이 표준용액 1 cm³에는 아연 0.5 mg이 들어 있다. 4.5. 아연, 표준용액(아연 0.05 g/dm³) (이하 원문) 10.0 cm³의 기본 표준 아연 용액을 1000 cm³ 용량의 눈금 플라스크에 넣는다. 눈금까지 증류수로 채우고 혼합한다. 이 표준용액 1 cm³에는 아연 0.05 mg가 들어 있다. 4.6. 아연, 농도 0.01 g/dm³ 표준용액 2.0 cm³의 기본 표준 아연 용액을 1000 cm³ 용량의 눈금 플라스크에 넣는다. 눈금까지 증류수로 채우고 혼합한다. 이 표준용액 1 cm³에는 아연 0.01 mg가 들어 있다. 5. 기기 일반 실험실 기기에 추가하여 다음 장비를 사용한다: 5.1. 테플론 비커(용량 1000 및 250 cm³). 5.2. 눈금이 0.05 cm³인 뷰렛. 5.3. 화염 원자 흡광 분광계. 중공 아연 음극램프 또는 무전극 방전 램프. 5.4. 압축공기 공급용 콤프레서. 5.5. 아세틸렌 실린더. 6. 시료 채취 시료 채취는 국제표준 ISO 1811에 따른다. 금속은 주로 두께가 0.3 mm를 넘지 않는 드릴 절삭(chips) 형태여야 한다. 7. 분석 수행 7.1. 검량(표준) 용액 준비 7.1.1. 아연의 질량분율 0.001–0.01% 부피 100 cm³의 4개 눈금플라스크에 농도 0.01 g/dm³의 표준 아연 용액과 표 1에 기재한 양의 배경 구리 용액을 넣는다. 눈금까지 증류수로 채우고 혼합한다. 표 1 - 표준 아연 용액의 부피(항 4.6에 따름), cm³ - 배경 구리 용액의 부피(항 4.2에 따름), cm³ - 희석 후 100 cm³ 용액 중 아연 질량, mg 값: 0* — 50 — 0 1 — 50 — 0.01 5 — 50 — 0.05 10 — 50 — 0.10 * 교정용 블랭크 7.1.2. 아연의 질량분율 0.005–0.06% 부피 200 cm³의 6개 눈금플라스크에 농도 0.05 g/dm³의 표준 아연 용액과 표 2에 기재한 양의 배경 구리 용액을 넣는다. 눈금까지 증류수로 채우고 혼합한다. 표 2 - 표준 아연 용액의 부피(항 4.5에 따름), cm³ - 배경 구리 용액의 부피(항 4.2에 따름), cm³ - 희석 후 100 cm³ 용액 중 아연 질량, mg 값: 0* — 50 — 0 1 — 50 — 0.025 2 — 50 — 0.050 4 — 50 — 0.10 8 — 50 — 0.20 12 — 50 — 0.30 * 교정용 블랭크 7.1.3. 아연의 질량분율 0.05–0.60% 부피 200 cm³의 6개 눈금플라스크에 농도 0.5 g/dm³의 표준 아연 용액과 표 3에 기재한 양의 배경 구리 용액을 넣는다. 눈금까지 증류수로 채우고 혼합한다. 얻은 용액 100 cm³를 1000 cm³ 용량의 6개 눈금플라스크에 각각 옮겨 눈금까지 증류수로 채우고 혼합한다. 표 3 - 표준 아연 용액의 부피, cm³ - 배경 구리 용액의 부피, cm³ - 희석 후 100 cm³ 용액 중 아연 질량, mg 값: 0* — 50 — 0 1 — 50 — 0.025 2 — 50 — 0.05 4 — 50 — 0.10 8 — 50 — 0.20 12 — 50 — 0.30 * 교정용 블랭크 7.1.4. 아연의 질량분율 0.5–6% 부피 200 cm³의 6개 눈금플라스크에 농도 5 g/dm³의 표준 아연 용액과 표 4에 기재한 양의 배경 구리 용액을 넣는다. 눈금까지 증류수로 채우고 혼합한다. 얻은 용액 10 cm³를 1000 cm³ 용량의 6개 눈금플라스크에 각각 옮겨 눈금까지 증류수로 채우고 혼합한다. 표 4 - 표준 아연 용액의 부피, cm³ - 배경 구리 용액의 부피, cm³ - 희석 후 100 cm³ 용액 중 아연 질량, mg 값: 0* — 50 — 0 1 — 50 — 0.025 2 — 50 — 0.05 4 — 50 — 0.10 8 — 50 — 0.20 12 — 50 — 0.30 * 교정용 블랭크 7.2. 분석용 용액 준비 7.2.1. 분석용 시료(절삭) 시편 약 (1±0.0002) g을 테플론 비커에 넣는다. 가열을 수탕조에서 하면 폴리프로필렌 또는 저밀도 폴리에틸렌 비커를 사용할 수 있다. 7.2.2. 산 혼합물 40 cm³를 첨가하고 뚜껑을 덮은 뒤 완전히 용해될 때까지 약간 가열한 다음 약 90 °C까지 가열하여 질소 산화물 증기의 발생이 중단될 때까지 유지한다. 뚜껑과 비커 벽을 물로 씻고 냉각한다. 7.2.3. 아연 질량분율이 0.001–0.01%인 경우에는 (항 7.2.2의) 전체 용액을 100 cm³ 용량의 눈금플라스크로 옮기고 눈금까지 증류수로 채우고 혼합한다. 7.2.4. 아연 질량분율이 0.005–0.06%인 경우에는 전체 용액을 200 cm³ 용량의 눈금플라스크로 옮기고 눈금까지 증류수로 채우고 혼합한다. 7.2.5. 아연 질량분율이 0.05–0.6%인 경우에는 전체 용액을 200 cm³ 용량의 눈금플라스크로 옮기고 눈금까지 증류수로 채우고 혼합한다. 얻은 용액 100 cm³를 1000 cm³ 용량의 눈금플라스크에 넣고 눈금까지 증류수로 채우고 혼합한다. 7.2.6. 아연 질량분율이 0.5–6%인 경우에는 전체 용액을 200 cm³ 용량의 눈금플라스크로 옮기고 눈금까지 증류수로 채우고 혼합한다. 얻은 용액 10 cm³를 1000 cm³ 용량의 눈금플라스크에 넣고 눈금까지 증류수로 채우고 혼합한다. 7.3. 분광측정 7.3.1. 기기 준비(사용 중인 기기의 최적 설정에 관한 제조업체 설명서도 참조) 전원 장치를 켜고 워밍업한다. 중공 아연 음극램프를 설치하고 분석선 213.8 nm를 선택한다. 공기-아세틸렌 버너의 화염을 조절한다. 7.3.2. 검량용액 측정 검량용 용액을 소량의 실험실 비커에 넣고 버너의 화염에 분무한다. 모든 검량용액이 일정한 속도로 분무되도록 한다. 각 검량용액의 흡광도를 기록한다. 각 용액 분무 후 버너를 세척하기 위해 소량의 증류수를 분무한다. 표준용액의 아연 함량이 최소인 경우(항 7.1.1) 신호 증폭이 필요할 수 있다. 7.3.3. 검량곡선 작성 검량용액의 측정 결과를 사용하여 검량곡선을 작성한다. x축에는 아연 농도(mg in 100 cm³), y축에는 각 검량용액의 흡광도에서 블랭크의 흡광도를 빼서 얻은 값을 표시한다. 참고. 검량곡선이 과도하게 휘어질 수 있다. 이는 중간점의 흡광도가 최대 아연 농도의 검량용액 흡광도의 0.55를 넘을 때 발생할 수 있다. 이런 경우 검량용액을 검량곡선의 적절한 곡률을 얻을 수 있는 최소 아연 함량까지 희석해야 한다. 분석용 용액도 같은 비율로 희석해야 한다. 7.3.4. 분석용액 측정 분석용액과 블랭크의 흡광도를 검량용액과 동일한 방법으로 측정한다. 시험용액은 두 개의 적절한 검량용액과 비교한다. 모든 측정은 기기적 변동을 최소화하기 위해 정확한 순서로 중단 없이 수행한다. 7.4. 블랭크 블랭크는 분석시료와 동일한 방법으로, 동일한 양의 시약과 구리를 사용하되 시료를 넣지 않고 동시에 수행한다. 7.5. 검증 측정 장비의 예비 검증은 알려진 양의 아연을 포함하고 분석 대상 시료와 유사한 조성을 가지는 표준물질 용액 또는 합성 용액을 제조하여 항 7.2 및 7.3에 기재된 절차를 수행함으로써 행한다. 8. 결과 처리 적절한 검량곡선(항 7.3.3)을 이용하여 측정된 흡광도에 대응하는 용액 내 아연 농도를 결정한다. 아연의 질량분율(%)은 다음 식으로 계산한다. (식) 여기서 m — 분석에 사용한 시료의 질량, g; m_blank — 블랭크에서 결정된 아연의 질량, mg; m_sample — 분석용액에서 결정된 아연의 질량, mg; k — 첫 번째 플라스크의 용액 부피와 두 번째로 옮긴 부피의 비; 만약 첫 번째 플라스크에 시험을 위한 최종 용액이 들어있어 용액을 희석하지 않았다면 k = 1; V — 시험용 최종 용액이 들어 있는 플라스크의 부피, cm³. 9. 분석 보고서 분석 보고서에는 다음을 포함해야 한다: a) 시료 채취 방법; b) 적용한 분석 방법; c) 얻은 결과 및 계산 방법; d) 분석 중 관찰된 모든 특이사항; e) 본 국제표준에 명시되지 않았거나 부차적인 것으로 간주되는 모든 수행 작업.