ГОСТ 25284.7-95

ГОСТ 25284.7−95 아연 합금. 주석의 정량 방법

ГОСТ 25284.7−95

그룹 B59

국가간 표준

아연 합금

주석의 정량 방법

아연 합금. 주석의 정량 방법

МКС 71.040.40*
ОКСТУ 1709

____________________
* «국가 표준» 색인(2008년)에서는 МКС 77.120.60. — 데이터베이스 제작자의 주.

시행일 1998−01−01

서문

1 개발: 도네츠크 주립 비철금속 연구소(ДонИЦМ); 국가간 기술위원회 МТК 107

제출: 우크라이나 국가표준·계량·인증위원회

2 채택: 국가간 표준·계량·인증 협의회(프로토콜 № 7 МГС, 1995년 4월 26일)

채택에 찬성한 기관:

국가 명칭	국가 표준 담당 기관 명칭
벨라루스 공화국	벨라루스 국립 표준기관 (Госстандарт Белоруссии)
몰도바 공화국	몰도바 표준국 (Молдовастандарт)
러시아 연방	러시아 연방 국가표준위원회 (Госстандарт России)
우크라이나	우크라이나 국가표준위원회 (Госстандарт Украины)

3 러시아 연방 국가표준·계량·인증위원회의 1997년 6월 2일 결의 № 204에 따라, 국가간 표준 ГОСТ 25284.7−95는 1998년 1월 1일부터 러시아 연방의 국가 표준으로 직접 효력 발생.

4 대체 대상: ГОСТ 25284.7−82

1 적용 범위

본 표준은 아연 합금에 적용되며, 이들 합금 시료 중 주석을 페닐플루오론(주석 질량분율 0.001%에서 0.02%까지의 범위) 및 쿼세틴(주석 질량분율 0.0005%에서 0.05%까지의 범위)을 이용한 분광광도법으로 정량하는 방법을 규정한다.

2 규범 참조

본 표준에서는 다음 표준들을 참조한다:

ГОСТ 435−77 망간(II) 황산염 5수화물. 기술 조건

ГОСТ 849−70* 니켈(원료). 기술 조건
________________
* 러시아 연방에서는 ГОСТ 849–97가 시행됨. 이하 동일. — 데이터베이스 제작자의 주.

ГОСТ 860−75 주석. 기술 조건

ГОСТ 2603−79 아세톤. 기술 조건

ГОСТ 3118−77 염산. 기술 조건

ГОСТ 3640−94 아연. 기술 조건

ГОСТ 3652−69 구연산(일수화물 및 무수물). 기술 조건

ГОСТ 3760−79 암모니아 수용액. 기술 조건

ГОСТ 4166−76 황산나트륨. 기술 조건

ГОСТ 4204−77 황산. 기술 조건

ГОСТ 4233−77 염화나트륨. 기술 조건

ГОСТ 4461−77 질산. 기술 조건

ГОСТ 6006−78 부탄올. 기술 조건

ГОСТ 6344−73 티오우레아. 기술 조건

ГОСТ 10929−76 과산화수소. 기술 조건

ГОСТ 11293−89 식품용 젤라틴. 기술 조건

ГОСТ 18300−87 정제 에틸 알코올(기술용). 기술 조건

ГОСТ 20490−75 과망간산칼륨. 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 페닐플루오론을 이용한 분광광도법 (주석 질량분율 0.001에서 0.02%의 경우)

4.1 방법의 원리

이 방법은 시료를 질산에 용해하고, 망간(IV) 수산화물로 주석을 침전시킨 다음, 페닐플루오론과 주석이 형성하는 착염료화합물을 만들어 파장 510 nm에서 용액의 광학 밀도를 측정하는 데 기반한다.

4.2 장비, 시약 및 용액

분광광도계 또는 광전 컬러리미터.

ГОСТ 4461에 따른 질산, 1:200로 희석한 용액.

ГОСТ 4204에 따른 황산, 1:1 및 1:4로 희석한 용액과 2.5 mol/dm³ 용액.

의약용 아스코르브산, 20 g/dm³ 용액, 신선히 조제한 것.

ГОСТ 3652에 따른 구연산, 200 g/dm³ 용액, 신선히 조제한 것.

ГОСТ 3760에 따른 암모니아 수용액.

ГОСТ 435에 따른 황산망간(망간황산염), 20 g/dm³ 용액.

ГОСТ 10929에 따른 과산화수소.

ГОСТ 20490에 따른 과망간산칼륨, 10 g/dm³ 용액.

ГОСТ 11293에 따른 젤라틴, 10 g/dm³ 용액.

ГОСТ 2603에 따른 아세톤.

ГОСТ 18300에 따른 정제 에틸 알코올(기술용).

페닐플루오론(규격에 따른 용액): 0.1 g 페닐플루오론을 용량 100 cm³ 비이커에 넣고 50 cm³ 에탄올에 용해시킨 다음 황산(1:1) 용액 1 cm³를 첨가한다. 용액을 냉각한 후 용량 100 cm³ 플라스크로 옮기고 에탄올로 눈금까지 채워 혼합한다. 용액은 암소에 보관한다. 아연(금속)은 ГОСТ 3640에 따른 것으로 주석의 질량분율이 0.0001% 미만이다. 주석(금속)은 ГОСТ 860에 따른다. 표준 주석용액: 0.1 g 주석을 황산 10 cm³에 용해시킨 후 용액을 냉각하고 황산(2.5 mol/dm³) 용액으로 희석하여 용량 1 dm³ 플라스크로 옮긴다. 황산(2.5 mol/dm³) 용액으로 눈금까지 채우고 혼합한다. 1 cm³ 용액은 0.0001 g 주석을 함유한다. 4.3 분석 수행 4.3.1 합금 시료 약 5 g을 용량 600 cm³ 비이커(시계유리로 덮음)에 넣고 물 20 cm³를 첨가한 다음 질산 20 cm³를 소량씩 조심스럽게 가하여 용해시킨다. 시료가 용해된 후 질소산화물 제거를 위해 용액을 끓여 증발시킨 다음 물로 부피를 150 cm³로 맞춘다. 암모니아로 중화하여 사라지지 않는 침전물이 생기게 한 후 그 침전물을 질산 1–2방울을 첨가하여 다시 용해시킨다. 용액을 물로 200 cm³까지 희석하고 황산망간 용액 5 cm³을 첨가한 다음 가열하여 끓인다. 과망간산칼륨 용액 5 cm³를 첨가하고 3–5분간 끓인 후 1시간 방치한다. 용액과 침전물을 중간 밀도 필터(소위 “백색 띠”)로 여과하고, 침전물이 붙은 필터는 뜨거운 질산 용액으로 5–7회 세척한다. 침전물을 침전이 이루어진 비이커로 씻어내고 필터는 황산(1:4) 용액 10 cm³(과산화수소 5–7방울 첨가)로 뜨겁게 여러 번 씻은 다음 여러 번 뜨거운 물로 씻는다. 용액을 황산의 백색 증기가 날 때까지 증발시키고 냉각한 후 비이커 벽을 3–5 cm³ 물로 헹구어 다시 증발시켜 백색의 황(IV) 산화물 증기가 날 때까지 증발시킨다. 용액을 냉각하고 황산(2.5 mol/dm³) 용액을 사용하여 용량 100 cm³ 플라스크로 옮긴 다음 황산(2.5 mol/dm³) 용액으로 눈금까지 채우고 혼합한다. 표 1에 따라 알리쿼트(분취) 부분을 용량 100 cm³ 비이커에 취해 완전히 건조할 때까지 증발시키되 소성(회화)하지 않는다. 표 1 주석의 질량분율, % 분취액 부피, cm³ 용액의 알리콧(분취) 부분에 대한 시료 질량, г
От 0,001 до 0,005 включ.
20
1
Св. 0,005 «0,02 «
5
0,25

비커의 잔류액을 냉각시키고, 2,5 см 용액(2,5 моль/дм)의 황산, 5 см의 물을 첨가하여 끓인 다음 냉각시킨다. 아스코르빈산 용액 2 см, 시트르산 용액 5 см, 젤라틴 용액 1 см, 아세톤 3 см, 페닐플루오론 1 см을 각 시약 첨가 후마다 교반하면서 넣는다. 용액을 25 см 용량 플라스크로 옮기고 눈금까지 물을 더해 혼합한다.

4.3.2 교정곡선을 작성하기 위해 각각 용량 600 см인 6개의 비커에 각각 아연 5 g을 넣고 물 20 см을 가한 뒤 시계유리로 덮고 조심스럽게 소량씩 질산 20 см을 첨가한다. 용액을 질소산화물이 제거될 때까지 끓이고 물로 150 см까지 희석한다. 6개의 비커 중 5개에는 주석 표준용액을 각각 0,5; 1,0; 1,5; 2,0 및 2,5 см씩 첨가한다. 모든 비커의 용액을 암모니아로 불용성 침전이 사라지지 않을 때까지 중화시키고, 생긴 침전은 질산 1–2방울을 더해 용해시킨다. 이후 4.3.1에 따라 각 용액에서 20 см의 알리콧 부분을 취한다.

30분 후에 시료와 교정곡선 작성용 용액들의 광학적 밀도(흡광도)를 측정한다. 비교용액은 주석을 포함하지 않는 용액(대조 실험용 용액)이다.

얻은 광학적 밀도 값과 이에 해당하는 주석 질량으로 교정곡선을 작성한다.

4.4 결과 처리

4.4.1 주석의 질량 분율 , %는 다음 공식으로 계산한다

, (1)

여기서 — 교정곡선으로부터 구한 주석의 질량, g;

— 알리콧 부분에 해당하는 시료의 취시량(시료 질량), g.

4.4.2 병행측정 결과 간의 차이 및 분석 결과 간의 차이는 신뢰도 0.95에서 표 2에 제시된 허용값을 초과해서는 안 된다.

표 2

단위: %

주석의 질량 분율	허용되는 절대 편차
	병행측정 결과 간의 편차	분석 결과의 편차
От 0,0005 до 0,001 включ.	0,0002	0,0004
Св. 0,001 «0,003 «	0,0004	0,0008
» 0,003 «0,006 «	0,0007	0,0014
» 0,006 «0,01 «	0,0015	0,0036
» 0,01 «0,02 «	0,0025	0,005
» 0,02 «0,05 «	0,006	0,012

5 퀘르세틴을 이용한 광도법(주석 질량 분율 0,004~0,05%의 경우)

5.1 방법의 본질

이 방법은 염산 용액에서 부탄올로 추출되는 주석과 퀘르세틴의 착물 용액의 광학적 밀도(흡광도)를 측정하는 데 기반한다.

5.2 기구, 시약 및 용액

Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.

Кислота соляная по ГОСТ 3118, разбавленная 1:1, 1:4 и 1:10.

Водорода пероксид по ГОСТ 10929.

Аммиак водный по ГОСТ 3760, разбавленный 1:1.

Натрия хлорид по ГОСТ 4233.

Натрия сульфат безводный по ГОСТ 4166.

Бутанол по ГОСТ 6006.

Кверцетин по нормативной документации, раствор 0,4 г/дмв бутаноле.

Олово металлическое марки О1 по ГОСТ 860.

Стандартные растворы олова

Раствор А: 0,1 г олова помещают в коническую колбу вместимостью 100 см, прибавляют 1 г хлорида натрия, 20 смсоляной кислоты и нагревают. В процессе нагревания добавляют по каплям пероксид водорода до полного растворения олова. Раствор охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 1 дм, доливают до метки раствором соляной кислоты (1:10) и перемешивают.

1 смраствора, А содержит 0,0001 г олова.

Раствор Б: 25 смраствора, А помещают в мерную колбу вместимостью 250 см, доливают до метки раствором соляной кислоты (1:10) и перемешивают.

1 смраствора Б содержит 0,00001 г олова.

Раствор Б готовят в день применени

я.

5.3 Проведение анализа

5.3.1 Навеску сплава массой 1 г помещают в стакан вместимостью 250 см, добавляют 5 г хлорида натрия, 20 смраствора соляной кислоты (1:1) и нагревают. В процессе нагревания вводят небольшими порциями 7−10 смпероксида водорода до растворения навески, переносят раствор в мерную колбу вместимостью 50 см, доводят до метки водой и перемешивают.

Аликвотную часть раствора в соответствии с таблицей 3 помещают в делительную воронку вместимостью 150 см.

Таблица 3

Массовая доля олова, %	Аликвотная часть раствора, см	Навеска сплава в аликвотной части раствора, г
От 0,004 до 0,02 включ.	25	0,5
Св. 0,02 «0,05 «	10	0,2

Раствор в делительной воронке нейтрализуют по каплям раствором аммиака (1:1) до слабощелочной реакции бумаги «конго», добавляют 5 смраствора соляной кислоты (1:4), 25 смраствора кверцетина и энергично встряхивают в течение 5 мин.

После разделения фаз нижний водный слой отбрасывают, не допуская остатка водной фазы, а органический слой переливают в сухой стакан вместимостью 50 см, содержащий 0,2−0,5 г безводного сульфата натрия.

5.3.2 Для построения градуировочного графика в пять делительных воронок вместимостью 150 смкаждая помещают 2,0; 4,0; 6,0; 8,0 и 10,0 смстандартного раствора Б. Растворы нейтрализуют раствором аммиака (1:1) до слабощелочной реакции по бумаге «конго», приливают 5 смраствора соляной кислоты (1:4) и далее поступают, как указано в 5.3.1.

Через 5 мин измеряют оптическую плотность раствора пробы и растворов для построения градуировочного графика при длине волны 440 нм.

Раствором сравнения служит раствор кверцетина в бутаноле.

По полученным данным строят градуировочный график в координатах: значение оптической плотности — масса олова, г.

5.4 Обработка результатов

5.4.1 Массовую долю олова , %, вычисляют по формуле

, (2)

где  — масса олова, найденная по градуировочному графику, г;

 — масса навески олова в аликвотной части раствора, г.

5.4.2 Расхождение между результатами параллельных определений и результатами анализа не должно превышать допускаемых (при доверительной вероятности 0,95) значений, приведенных в таблице 2.

6 ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД С КВЕРЦЕТИНОМ (ПРИ МАССОВОЙ ДОЛЕ ОЛОВА ОТ 0,0005 ДО 0,005%)

6.1 Сущность метода

Метод основан на измерении оптической плотности раствора комплексного соединения олова с кверцетином, экстрагируемого метилизобутилкетоном.

6.2 Аппаратура, реактивы и растворы

Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.

Цинк металлический по ГОСТ 3640.

Кислота соляная по ГОСТ 3118, разбавленная 1:9.

Водорода пероксид по ГОСТ 10929, свободный от стабилизаторов, содержащих олово.

Тиомочевина по ГОСТ 6344, раствор: 12,5 г тиомочевины растворяют в 100 смгорячей воды, разбавляют до 200 см. Охлаждают и доводят объем до 250 см.

Кислота аскорбиновая медицинская, раствор 20 г/дм(готовят непосредственно перед применением).

Кверцетин по нормативной документации, подкисленный спиртовой раствор: 0,05 г кверцетина растворяют в 300 смэтанола при умеренном нагревании. Охлаждают, добавляют 25 смсоляной кислоты. Переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм, используя вместо воды этанол, доливают до метки этанолом и перемешивают. Если образуется осадок, его отфильтровывают. Кверцетин считают пригодным к использованию, если оптическая плотность раствора контрольного опыта менее 0,1.

Метилизобутилкетон по нормативной документации.

Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:19.

Никель металлический по ГОСТ 849.

Раствор никеля 0,5 г/дм, солянокислый: 0,5 г никеля растворяют в минимальном количестве соляной кислоты, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дми разбавляют водой до метки.

Олово по ГОСТ 860.

Стандартные растворы олова

Раствор А: 0,5 г олова растворяют при умеренном нагревании в 100 смсоляной кислоты в стакане вместимостью 250 см, накрытом часовым стеклом. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм, доливают до метки водой и перемешивают.

1 смраствора, А содержит 0,0005 г олова.

Раствор Б: 10 смраствора, А помещают в мерную колбу вместимостью 1 дм, добавляют 100 смсоляной кислоты, доводят до метки водой и перемешивают.

1 смраствора Б содержит 0,000005 г олова.

Этанол ректификованный технический по

ГОСТ 18300.

6.3 Проведение анализа

6.3.1 Навеску сплава массой 2 г помещают в стакан вместимостью 100 сми растворяют в 20 смсоляной кислоты без нагревания. Если процесс растворения происходит медленно, добавляют 2 смсолянокислого раствора никеля, который активизирует процесс растворения.

Добавляют несколько капель пероксида водорода и охлаждают раствор. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 50 см, доливают водой до метки и перемешивают.

6.3.2 В делительную воронку вместимостью 125 смпомещают 20 смраствора тиомочевины, 5 смраствора аскорбиновой кислоты, 20 смраствора кверцетина и перемешивают. Добавляют 25 смраствора пробы и снова перемешивают.

Через 10−15 мин добавляют 15 смметилизобутилкетона и встряхивают в течение 1 мин, дают отстояться. После четкого разделения фаз водный слой сливают. Добавляют 25 смраствора серной кислоты и встряхивают в течение 30 с. Дают отстояться в течение 5 мин. После четкого разделения фаз водный слой сливают. В кювету с рабочей длиной 1 см наливают часть органического слоя, фильтруя его через сухой фильтр «красная лента», чтобы удалить капли, попавшие из водного слоя, причем первые порции фильтрата отбрасывают.

Рекомендуется избегать попадания прямого солнечного света на органический слой

.

6.3.3 Для приготовления раствора контрольного опыта навеску цинка массой 2 г помещают в стакан вместимостью 100 сми растворяют в 15 смсоляной кислоты. Добавляют несколько капель пероксида водорода и выпаривают до сиропообразного состояния, чтобы удалить возможные следы олова. Добавляют 15 смсоляной кислоты и охлаждают. Переносят раствор в мерную колбу вместимостью 50 см, доводят водой до метки и перемешивают.

Далее поступают, как указано в 6.3.2.

6.3.4 Для построения градуировочного графика в шесть стаканов вместимостью 100 смкаждый помещают по 2 г цинка и по 18 смсоляной кислоты, в которой растворяют цинк без нагревания. В каждый стакан добавляют 0; 2,0; 8,0; 12,0; 16,0; 20,0 смстандартного раствора Б и 20,0; 18,0; 12,0; 8,0; 4,0 смраствора соляной кислоты. Добавляют по несколько капель пероксида водорода, охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 50 см, доливают водой до метки и перемешивают. Далее поступают, как указано в 6.3.2.

6.3.5 Измеряют оптическую плотность раствора пробы и растворов для построения градуировочного графика при длине волны 440 нм. Раствором сравнения для раствора пробы служит раствор контрольного опыта, для растворов при построении градуировочного графика — раствор по 6.3.4, который не содержит олова.

По полученным значениям оптической плотности и соответствующим им содержаниям олова строят градуировочный график.

Содержание олова в пробе определяют по градуировочному графику.

6.4 Обработка результатов

6.4.1 Массовую долю олова , %, вычисляют по формуле

, (3)

где  — масса олова, найденная по градуировочному графику, г;

 — масса навески пробы в аликвотной части раствора, г.

6.4.2 Расхождение между результатами параллельных определений и результатами анализа не должно превышать допускаемых (при доверительной вероятности 0,95) значений, приведенных в таблице 2.