ГОСТ 25284.5-95

ГОСТ 25284.5−95 아연 합금. 카드뮴 측정 방법

ГОСТ 25284.5−95

그룹 В59

국가간 표준

아연 합금

카드뮴의 측정 방법

Zinc alloys. Methods for determination of cadmium

МКС 71.040.40*
OKCTУ 1709
____________________
* 2007년 '국가 표준' 색인에는 МКС 71.120.60으로 기재됨. — 데이터베이스 제작자 주.

시행일 1998−01−01

서문

1 제정: 도네츠크 유색금속국립연구소(ДонИЦМ); 국가간 기술위원회 МТК 107

제출: 우크라이나 국가표준·계량·인증위원회

2 채택: 국가간 표준·계량·인증 위원회(МГС) (회의록 N 7, 1995년 4월 26일)

채택에 찬성한 기관:

국가명	국가 표준 기관명
벨라루스 공화국	벨라루스 국가표준위원회
몰도바 공화국	몰도바표준기관 (Молдовастандарт)
러시아 연방	러시아 국가표준위원회
우크라이나	우크라이나 국가표준위원회

3 러시아 연방 표준·계량·인증 국가위원회의 1997년 6월 2일 결정 N 204에 따라, 국가간 표준 ГОСТ 25284.5−95는 1998년 1월 1일부터 러시아 연방의 국가표준으로 직접 시행되었다.

4 대체: ГОСТ 25284.5−82

1 적용 범위

본 표준은 아연 합금에 적용되며, 이들 합금 시료에서 카드뮴의 질량분율이 0.001%에서 0.03%인 경우에 대한 원자흡광법, 착화합물(콤플렉소미터)법 및 전극법에 의한 카드뮴 측정 방법을 규정한다.

2 규범 참조

본 표준에서는 다음 표준들을 참조한다:

ГОСТ 1467−93 카드뮴. 기술 조건

ГОСТ 3118−77 염산. 기술 조건

ГОСТ 3760−79 암모니아수. 기술 조건

ГОСТ 4160−74 브롬화 칼륨. 기술 조건

ГОСТ 4204−77 황산. 기술 조건

ГОСТ 4461−77 질산. 기술 조건

ГОСТ 9293−74 질소(기체 및 액체). 기술 조건

ГОСТ 10652−73 에틸렌디아민-N,N,N',N'-테트라아세트산 이나트륨 이수화물(트릴론 B)

ГОСТ 10929−76 과산화수소. 기술 조건

ГОСТ 18300−87 에틸 알코올(정류, 기술용). 기술 조건

ГОСТ 20015−88 클로로포름. 기술 조건

ГОСТ 25284.0−95 아연 합금. 분석 방법에 대한 일반 요구사항

3 일반 요구사항

분석 방법에 대한 일반 요구사항은 ГОСТ 25284.0에 따른다.

4 원자흡광법

4.1 방법의 본질

본 방법은 시료를 염산에 용해시키고, 아세틸렌-공기 불꽃에서 파장 228.8 nm에서 카드뮴의 원자 흡광을 측정하는 데 기반한다.

4.2 기기, 시약 및 용액

원자흡광 분광광도계.

질산(ГОСТ 4461), 1:1로 희석.

염산(ГОСТ 3118), 1:1로 희석 및 2 mol/dm³ 염산 용액.

과산화수소(ГОСТ 10929).

금속 카드뮴(ГОСТ 1467).

카드뮴 표준용액

용액 A: 카드뮴 0.5 g을 질산 용액 20 cm³에 녹인 후 냉각하여 500 cm³ 눈금플라스크로 옮기고 눈금까지 물을 채워 혼합한다.

용액 A 1 cm³에는 카드뮴 0.001 g이 포함되어 있다.

용액 B: 용액 A 10 cm³를 100 cm³ 눈금플라스크에 넣고 2 mol/dm³ 염산 용액 10 cm³를 첨가한 다음 눈금까지 물을 채워 혼합한다.

용액 B 1 cm³에는 카드뮴 0.0001 g이 포함되어 있다.

용액 B: 용액 B는 다음과 같이 준비한다. 용액 B 10 cm³를 부피 100 cm³의 메스플라스크에 넣고, 염산 용액(2 mol/dm³) 10 cm³를 첨가한 뒤 물로 눈금까지 채워 혼합한다. 용액 B 1 cm³에는 카드뮴 0.00001 g이 들어 있다. 4.3 분석 수행 4.3.1 합금 시료 약 1 g을 부피 300 cm³의 비커에 넣고, 1:1로 희석한 염산 용액 10 cm³를 첨가한다. 용해 반응이 멈추면 과산화수소 1 cm³를 넣고 5분간 끓인다. 용액을 식힌 후 부피 50 cm³의 메스플라스크로 옮겨 물로 눈금까지 채우고 혼합한다. 4.3.2 카드뮴의 질량분율이 0.01%를 초과하는 경우, 4.3.1에 따라 얻은 용액에서 25 cm³의 알리쿼트(분취액)를 취하여 부피 50 cm³의 메스플라스크에 넣고 물로 눈금까지 채워 혼합한다. 4.3.3 검량선 작성을 위해 부피 50 cm³ 메스플라스크 7개 중 6개에는 각각 표준용액 B를 1.0; 3.0; 6.0; 9.0; 12.0 및 15.0 cm³씩 넣는다. 각 플라스크에 염산 용액(2 mol/dm³) 5 cm³를 첨가한 뒤 물로 눈금까지 채워 혼합한다. 카드뮴을 첨가하지 않은 용액은 대조 시료(블랭크)로 사용한다. 4.3.4 4.3.1과 4.3.2에 따라 얻은 시료 용액, 대조 시료 용액 및 검량선 작성을 위한 용액들을 아세틸렌-공기 화염에 분무하여 파장 228.8 nm에서 카드뮴의 원자 흡광도를 측정한다. 측정된 원자 흡광도 값과 이에 대응하는 질량농도 값을 이용하여 검량선(교정곡선)을 작성한다(가로축: 원자 흡광도, 세로축: 질량농도, g/cm³). 시료 용액 및 대조 시료 용액의 카드뮴 질량농도는 이 검량선에서 구한다. 4.4 결과 처리 4.4.1 카드뮴의 질량분율 ω, (%)는 다음 식으로 계산한다: (식) 여기서 - C_sample — 검량선에서 구한 시료 용액의 카드뮴 질량농도, g/cm³; - C_blank — 검량선에서 구한 대조 시료(블랭크) 용액의 카드뮴 질량농도, g/cm³; - 50 — 원자 흡광 측정을 위해 준비한 시료 용액의 부피, cm³; — 시료 소요 질량 또는 시료 용액의 앨리콰트 부분에 대한 소요 질량, г 4.4.2 병행 측정 결과 및 분석 결과 간의 편차는 신뢰도 0.95에서 표 1에 제시된 허용값을 초과해서는 안 된다. 표 1 단위: % - 질량분율 카드뮴 - 절대 허용 편차 - 카드뮴 병행 측정 결과의 편차 - 카드뮴 분석 결과의 편차 범위: - 0,001 이상 0,003 이하 — 병행 측정: 0,00025; 분석 결과: 0,0005 - 0,003 초과 ~ 0,01 — 병행 측정: 0,0006; 분석 결과: 0,0012 - 0,01 초과 ~ 0,03 — 병행 측정: 0,0008; 분석 결과: 0,0017 5 콤플렉소노메트릭법 5.1 방법의 원리 본 방법은 합금을 황산 용액에 용해시키고, 카드뮴을 디안티피릴메탄의 테트라브롬카드미온(복합체) 형태로 다른 방해 성분으로부터 분리한 다음, 산성성 인디케이터(암청색 산성 크롬) 존재하에서 에틸렌디아민테트라아세트산(EDTA)의 이나트륨염(트릴론 B)으로 적정하여 카드뮴을 정량하는 방법에 기초한다. 5.2 시약 및 용액 - 황산(ГОСТ 4204), 희석비 1:6; 0,05 몰/дм³ 용액. - 디안티피릴메탄(규격품). - 브로마이드 칼륨(KBr, ГОСТ 4160), 100 g/дм³ 용액. - 염산(ГОСТ 3118). - 질산(ГОСТ 4461). - 암모니아수(ГОСТ 3760), 용액 2:3. - 세척액 I: 1 дм³ 물에 황산 10 см³, 브로마이드 칼륨 20 g, 디안티피릴메탄 10 g. - 세척액 II: 1 дм³ 물에 염산 10 см³, 브로마이드 칼륨 5 g, 디ан티피릴метан 3 g. - 카드뮴(ГОСТ 1467). - 표준 카드뮴 용액: 0.2248 g의 카드뮴(분말)을 약간의 질산을 첨가한 20 см³ 황산에 녹여 황(IV) 산화물의 휘발이 일어날 때까지 졸여 증발시킨다. 식힌 후 침전물을 물에 용해시키고 1 дм³ 메스플라스크로 옮겨 물로 정용하고 혼합한다. — 1 см³ 표준용액에는 0.0002248 g의 카드뮴이 함유되어 있다. - 산성 크롬 암청색(규격품), 5 g/дм³ 용액. - 에틸렌디아민-N,N,N',N'-테트라아세트산 이나트륨염 2수화물(트릴론 B, ГОСТ 10652), 0,002 몰/дм³용액: 7.44 g의 염을 물에 녹여 1 дм³ 메스플라스크에 넣고 눈금까지 채워 혼합한다. 그 다음 얻어진 트릴론 B 용액 100 см³를 1 дм³ 메스플라스크로 옮겨 눈금까지 희석하여 혼합한다. - 트릴론 B 용액의 유효 농도(질량농도)를 정하기 위해 표준 카드뮴 용액 20 см³를 콘(원추) 플라스크에 넣고 물 100 см³를 가하여 암모니아로 pH 10을 맞춘 다음, 산성 크롬 암청색 3방울을 넣고 트릴론 B 용액으로 분홍색에서 청자색(보라빛)으로 변할 때까지 적정한다. - 트릴론 B의 카드뮴에 대한 질량농도(그램 카드뮴/1 см³ 용액)는 다음 식으로 계산한다: c_trilon = (c_std * V_std) / V_trilon 여기서 c_std — 표준용액의 카드뮴 질량농도, g/см³; V_std — 표준용액의 부피(20 см³), см³; V_trilon — 적정에 사용된 트릴론 B 용액의 부피, см³. 5.3 분석 절차 - 10 g의 합금 시료를 50 см³ 황산 용액(1:6)에 먼저 상온에서, 그 다음 가열하여 용해시킨다. 용해되지 않는 스펀지상 구리는 중간 여과지(“백색 띠”)로 여과한다. 여과지 위의 잔유물은 뜨거운 물로 3–4회 세척한다. - 여과액 및 세척액(총 부피는 70–80 см³를 넘지 않음)을 끓인 뒤 디안티피릴메탄 0.5 g을 가하고 용해된 후 70°C로 예열한 브로마이드 칼륨 용액 20 см³를 넣어 3–4시간 방치하여 카드뮴 복합체를 침전시킨다. - 광택 있는 비단결 같은 침전은 두 장의 중간 여과지로 거르고 아연염으로부터 더 완전히 분리하기 위해 재침전한다. 이를 위해 여과지 위의 침전을 0.05 몰/дм³ 황산의 뜨거운 용액으로 녹이고, 침전이 진행된 플라스크에 용액을 모아 끓인 다음 디안티피릴메탄 0.5 g과 뜨거운 브로마이드 칼륨 용액 15 см³를 넣고 하룻밤 방치한다. - 침전물을 이중 중간 여과지로 여과하고 플라스크 및 여과지 위의 침전물을 세척액 I로 4–5회(각각 3–4 см³씩) 세척한 후 세척액 II로 2회 세척한다. - 여과지 위의 침전은 암모니아(2:3) 용액 50 см³로 녹여 250 см³ 원추 플라스크에 모으고 끓인 후 플라스크 벽을 물로 씻어 산성 크롬 암청색 지시약 3–4방울을 첨가하고 트릴론 B 용액으로 분홍색에서 청자색(보라빛)으로 변할 때까지 적정한다. - 카드뮴 질량분율이 0.02% 미만일 경우 미세 뷰렛을 사용하여 적정한다. 5.4 결과 처리 5.4.1 카드뮴의 질량분율 w, %는 다음 식으로 계산한다: w = (c_trilon * V_trilon * 100) / m 여기서 c_trilon — 트릴론 B의 질량농도(1 см³ 용액에 해당하는 카드뮴 질량), g/см³; V_trilon — 시료 용액 적정에 소비된 트릴론 B 용액의 부피, см³; m — 시료 소요 질량, g. 5.4.2 병행 측정 결과 및 분석 결과 간의 편차는 신뢰도 0.95에서 표 1에 제시된 허용값을 초과해서는 안 된다. 6 극전위법(폴라로그래픽 방법) 6.1 방법의 원리 본 방법은 시료를 염산에 용해시키고 살리실알독심으로 구리를 분리한 다음, 포화 칼로멜 전극에 대한 전위 범위 −0.5 ~ −0.9 V에서 폴라로그래픽으로 카드뮴을 정량하는 방법에 기초한다. 6.2 장치, 시약 및 용액 - 폴라로그래프기. - 염산(ГОСТ 3118) 용액 1:1. - 질산(ГОСТ 4461) 용액 1:1. - 과산화수소(ГОСТ 10929). - 과염소산 칼륨(규격품), 상온에서 포화 용액. - 정제 에탄올(ГОСТ 18300). - 살리실알독심(규격품) 용액: 살리실알독심 4 g을 에탄올 40 см³에 녹인 다음 교반하면서 80°C로 가열한 물 50 см³를 첨가한다. - 세척용액: 살리실알독심 용액 5 см³를 물로 1 дм³까지 희석한다. - 클로로포름(ГОСТ 20015). - 질소 기체(ГОСТ 9293). - 카드뮴 금속(ГОСТ 1467). - 표준 카드뮴 용액: 용액 A: 4.2절에 따라 준비. 1 см³ 용액 A에는 0.001 g의 카드뮴이 함유되어 있다. 용액 B: 용액 A 10 см³를 100 см³ 메스플라스크로 옮겨 물로 정용한다. 1 см³ 용액 B에는 0.0001 g의 카드뮴이 함유되어 있다. 6.3 분석 절차 - 5 g의 합금 시료를 600 см³용량의 비커에 넣고 염산 용액 50 см³로 용해시킨다. 용해 후 과산화수소 5 см³를 넣고 시럽 상태가 될 때까지 졸인다. - 구리의 질량분율이 0.05% 이내인 경우 물 5 см³를 넣어 염을 완전히 용해시키고 25 см³ 메스플라스크로 옮겨 물로 정용한다. 구리가 0.05%를 초과하는 경우 물 125 см³를 가하고 염이 완전히 용해될 때까지 가열한다. - 구리의 질량분율에 따라 살리실알독심 용액 10–15 см³를 가하고 30분 동안 주기적으로 교반한다. - 침전물을 여과하고 세척용액으로 여러 번 세척한다. 여과액을 30 см³가 될 때까지 졸이고 100 см³ 분액 깔때기로 옮기며 비커를 20 см³ 물로 세척하여 함께 옮긴다. 클로로포름 25 см³를 두 번 가하여 각각 1분간 흔들어 추출한다. 유기층은 버리고 수층은 100 см³ 비커에 옮겨 시럽 상태로 졸인다. - 과염소산 칼륨 용액 2.5 см³를 넣고 시계 유리로 덮어 시럽 상태가 될 때까지 졸인다. 다시 과염소산 칼륨 2.5 см³를 넣고 재차 졸인다. 시계 유리를 제거하고 물로 씻어, 염산 5 см³를 넣어 졸이고 이를 한 번 더 반복한다. 물 5 см³를 넣어 완전히 용해시켜 25 см³ 메스플라스크로 옮기고 정용한다. - 일부 용액을 폴라로그래프 전지에 넣고 질소로 10분간 불어주어 탈기한 뒤 포화 칼로멜 전극 기준에서 전위 −0.5 ~ −0.9 V 범위에서 파형을 기록한다. 병행적으로 표준용액을 일정량 첨가하여(첨가에 해당하는 파형 높이가) 그 첨가 파형이 시료 파형 높이의 0.8–1.2배가 되도록 하여 평가를 한다. 6.4 결과 처리 6.4.1 카드뮴의 질량분율 w, %는 다음 식으로 계산한다: w = (h1 / (h2 − h1)) * (m_add / m_sample) * 100 여기서 h1 — 시료 용액에서의 카드뮴 파형 높이, mm; h2 — 표준용액을 첨가한 시료 용액에서의 카드뮴 파형 높이, mm; m_add — 첨가한 카드뮴의 질량(첨가량), g; m_sample — 시료 소요 질량, g. 6.4.2 병행 측정 결과 및 분석 결과 간의 편차는 신뢰도 0.95에서 표 1에 제시된 허용값을 초과해서는 안 된다.