ГОСТ 26473.12-85

ГОСТ 26473.12−85 바나듐계 합금 및 리가투라. 원자흡광분석법 (변경 N 1 포함)

ГОСТ 26473.12−85

그룹 B59

소비에트 연방 국가 표준

바나듐계 합금 및 리가투라

원자흡광분석법

Vanadium base alloys and alloying elements. Method of atomic-absorption analysis

ОКСТУ 1709

유효기간: 01.07.86부터
до 01.07.91*
_______________________________
* 유효기간 제한은 소련 국립표준위원회 결의 1991.05.14 N 680에 의해 해제됨
(ИУС N 8, 1991). — 데이터베이스 제작자 주.

제정: 소련 비철금속공업부

작성자

Ю.А.Карпов, Е. Г. Намврина, В. Г. Мискарьянц, В. В. Недлер, В. М. Михайлов, Л. Г. Агапова, Г. Н. Андрианова, А. В. Антонов, В. Д. Десятков, М. А. Десяткова, Т. И. Кириллова, Л. И. Кирсанова, И. Е. Корепина, В. А. Орлова, Н. А. Разницина, Н. А. Суворова, Н. Л. Томашева, М. В. Шмидт, Л.Н.Филимонов

제출: 소련 비철금속공업부

위원장 А. П..Снурников

소련 국가표준위원회 결의 1985년 3월 25일 N 752에 의해 승인 및 시행

변경 N 1이 승인되어 소련 국가품질관리 및 표준위원회 결의 1991.05.14 N 678로 1992.01.01부터 시행됨

변경 N 1은 ИУС N 2, 1990의 텍스트에 따라 데이터베이스 제작자가 반영함


본 표준은 바나듐계 합금 및 리가투라에 적용되며 표 1에 기재된 성분 및 불순물의 원자흡광법에 의한 정량법을 규정한다.

표 1

본 방법은 분석용 용액을 공기-아세틸렌 화염 또는 아세틸렌과 아산화질소 혼합 화염에 도입하여 측정 원소의 공명선에 대한 원자 흡광도를 측정하는 데 기반을 둔다.

(수정된 판, 변경 N 1).

1. 일반 요구사항

1.1. 분석 방법에 대한 일반 요구사항 — ГОСТ 26473.0−85에 따름.

2. 장비, 시약 및 용액

플레임에서 원자화할 수 있는 원자흡광 분광광도계.

아세틸렌 — ГОСТ 5457–75에 따름.

아산화질소 (N2O).

알루미늄, 바나듐, 규소, 철, 망간, 몰리브덴, 티타늄용 중공 음극(허로우 캐소드) 램프.

슬릿 길이 50 또는 100 mm인 버너.

분석용 저울.

공업용 저울.

온도 조절기가 있는 뮤펠 전기로(최대 온도 800 °C).

전기 가열판.

유리 비커, 용량 100 см³.

석영 비커, 용량 100 см³.

메스플라스크 용량 100 см³, 1 дм³.

백금 도가니.

은 도가니.

메스실린더, 용량 25 및 100 см³.

눈금 있는 5 см³ 피펫.

눈금 없는 5 및 20 см³ 피펫.

유리 원뿔 깔때기.

회분 없는 여과지 «화이트 리본».

폴리에틸렌 피펫.

황산 — ГОСТ 4204–77, 1:1로 희석한 것.

질산 — ГОСТ 11125–84, 1:1로 희석한 것.

불산(플루오르화수소산) — ГОСТ 10484–78.

염산 — ГОСТ 3118–77, 1:1로 희석한 것.

수산화칼륨 — ГОСТ 24363–80.

염화바륨 — ГОСТ 4108–72, 농도 100 g/dm³ 용액.

환원된 금속 철.

2.1. 표준용액의 조제

철 표준용액(예비), 철 1 mg/cm³ 함유: 금속 철 1 g을 용량 100 cm³ 비이커에 넣고 질산 50 cm³를 가하여 약한 가열로 용해시킨다. 용액을 실온으로 식힌 후 용량 1 dm³ 메스플라스크로 옮겨 물로 눈금까지 채운다.

규소 표준용액(규소 1 mg/cm³ 함유)은 다음 방법들 중 하나로 준비한다.

첫째 방법: 이산화규소 시료 2.1309 g을 은 컵에 넣고 수산화칼륨 6–8 g을 가한 다음 물 30 cm³를 넣어 혼합하고 완전히 용해될 때까지 가열한다. 용액을 용량 1 dm³의 메스플라스크로 옮기고 물로 눈금까지 채운다.

둘째 방법: 이산화규소 시료 2.1309 g 또는 소성한 규소 분말 1.0000 g을 백금 도가니에서 탄산나트륨 15 g과 융합한 다음 냉각시키고, 수산화나트륨 용액으로 침출한 후 동일한 용액으로 1 dm³까지 적정한다.

셋째 방법: 나트륨 규산염으로부터 ГОСТ 4212–76에 따라 규소 표준용액을 조제한다.

규소의 정확한 질량농도는 중량법으로 정한다. 이를 위해 백금 컵에 피펫으로 표준 규소 용액 20 cm³를 취하고, 희석한 황산(1:1) 2–3 cm³를 가한 뒤 컵의 내용물을 2–3 cm³가 될 때까지 증발시킨다. 실온까지 식힌 다음 조심스럽게 한 방울씩 농축 황산 5–6 cm³를 더 가한다. 그런 다음 용액을 짙은 황산 무수물 증기(SO3)가 발생할 때까지 가열하고, 실온까지 식힌 후 물 2–3 cm³를 가해 다시 짙은 황산 무수물 증기가 발생할 때까지 증발시킨다. 실온까지 식히고 물 100 cm³를 가한다. 용액을 70–80 °C까지 가열한 후 침전물을 여과지(“백색 띠”)에 걸러 내고 뜨거운 물로 여러 번 세척하여 침전물에서 황산염 이온이 제거될 때까지 세척한다(여과액의 마지막 방울을 염화바륨 용액과 반응시켜 반응이 없음을 확인). 여과지와 침전물을 백금 도가니에 넣고 건조시키며 회화(소각)한 다음 무(뮤펠)로에서 700–800 °C로 1–1.5시간 동안 소성한다. 도가니와 침전물을 실험용 건조기(데시케이터)에서 실온까지 식힌 후 중량을 잰다. 도가니 내 침전물에 폴리에틸렌 피펫으로 불산(HF) 5 cm³와 농축 황산 몇 방울을 더한 뒤 황산 증기 발생이 멈출 때까지 가열한다. 도가니와 침전물을 다시 무로에서 10–15분 동안 소성한 후 식혀서 중량을 잰다. 표준 규소 용액의 질량농도(ρ), 단위 mg/cm³,는 다음 식으로 계산한다: (식 생략) 여기서 - m1 — 불산 처리 전 침전물의 질량, mg; - m2 — 불산 처리 후 침전물의 질량, mg; - 0.4674 — 이산화규소(SiO2)를 규소(Si)로 환산하는 계수; - V — 분석에 취한 표준 용액의 부피, cm³. 예비용 망간 표준용액(망간 1 mg/cm³): 이산화망간 1.583 g을 100 cm³ 용량의 비이커에 넣고 염산 20 cm³를 가하여 완전히 용해시킨다. 얻은 용액을 건조할 때까지 증발시키고 잔류물을 물에 용해한 다음 1 dm³(1 L) 플라스크로 옮겨 물로 눈금까지 채운다. 망간의 정확한 질량농도는 ГОСТ 26473.5−85의 요구사항에 따라 적정법으로 결정한다. 이를 위해 용량 250 см인 원추 플라스크에 피펫으로 표준 망간 용액 20 см를 취하고 물로 100 см까지 희석한 다음 오르토인산 용액 7 см를 넣고, 이후 제 3절에 따라 망간을 결정한다. 표준 망간 용액의 질량농도 (), 단위 mg/см로 표시된 값은 다음 식으로 계산한다: 여기서 는 적정에 사용된 옥살산 용액의 부피, 단위 см이다. 0,001099는 옥살산 용액의 질량농도(망간으로 환산한 값), 단위 g/см이다. 는 망간 결정을 위해 취한 표준 망간 용액의 부피, 단위 см이다. 알루미늄 10 mg/см를 함유한 표준 알루미늄 용액: 금속 알루미늄 1 g을 용량 100 см 비커에 넣고 염산을 20 см씩 나누어 가하고 완전히 용해될 때까지 가열한다. 용액을 실온으로 식힌 후 용량 100 см의 메스 플라스크로 옮겨 물로 눈금까지 채운다. 바나듐 표준용액(농도 10 mg/cm³): 금속성 바나듐 1 g을 용량 100 cm³ 비커에 넣고 황산 10 cm³를 가한 뒤 질산을 5–10 cm³씩 나누어 넣어 가열하여 용해시킨다. 용액을 증발시켜 황산 무수물(SO3) 증기가 발생할 때까지 졸인 후 실온까지 식히고 플라스크 벽을 따라 물 20 cm³를 가해 조심스럽게 섞은 다음 용량 100 cm³의 정량플라스크로 옮겨 물로 눈금까지 채운다. 티타늄 표준용액(농도 10 mg/cm³): 스펀지형(해면상) 티타늄 1 g을 용량 100 cm³ 비커에 넣고 황산 15 cm³와 불산(플루오르화수소산) 몇 방울을 가한 뒤 가열하여 용해시킨다. 용액을 실온까지 식힌 후 용량 100 cm³ 정량플라스크로 옮기고 물로 눈금까지 채운다. 몰리브데넘 표준용액(농도 10 mg/cm³): 금속성 몰리브데넘 1 g을 용량 100 cm³ 비커에 넣고 황산 20 cm³와 질산 10 cm³를 가한 뒤 완전히 용해될 때까지 가열한다. 용액을 실온까지 식힌 후 용량 100 cm³ 정량플라스크로 옮기고 물로 눈금까지 채운다. 크롬 표준용액(예비, 농도 10 mg/cm³): 금속성 크롬 1 g을 용량 100 cm³ 비커에 넣고 1:1로 희석한 황산 20 cm³에 가열하여 용해시킨다. 용해된 후 1:1로 희석한 질산 10 cm³를 가하고 계속 가열하여 황산 증기가 발생할 때까지 졸인다. 식힌 뒤 물 50 cm³를 가하고 염이 용해될 때까지 가열한 다음 다시 식혀 용량 100 cm³ 정량플라스크로 옮겨 물로 눈금까지 채운다. 크롬 용액(작업용), 크롬 1 mg/cm³를 함유한 것은 표준 예비(저장) 용액을 물로 10배 희석하여 제조한다. 구리의 표준 용액(구리 1 mg/cm³): 금속 구리 1 g을 용량 100 cm³ 비커에 넣고 질산 5 cm³를 가하여 가열하여 용해시킨다. 물로 50 cm³까지 희석한 다음 질소산화물이 제거될 때까지 끓인다. 용액을 실온으로 식힌 후 용량 1 dm³ 메스플라스크로 옮겨 물로 눈금까지 채운다. (수정된 판, 수정 N 1). 3. 분석 준비 3.1. 비교용(대조) 용액의 제조 3.1.1. 규소, 철, 망간 및 구리의 측정에 대한 작업용 비교용 용액은 해당 표준 용액을 희석하여 준비하고, 크롬의 경우에는 표준 작업용 용액을 희석하여 준비한다. 용량 100 cm³ 메스플라스크 여섯 개에 각각 표준용액을 0.25; (망간은 0.2); 0.5; 1.0; 2.0; 3.0; 5.0 cm³씩 넣고 물로 눈금까지 채우면, 용액 중 이들 원소의 농도는 규소·철·망간·구리·크롬 각각 0.0025 (망간은 0.002), 0.005; 0.01; 0.02; 0.03; 0.05 mg/cm³가 되어, 시료 중 원소의 질량분율에 대응하는 값은 규소·철·망간·구리·크롬 각각 0.05 (망간 0.04), 0.1, 0.2, 0.4, 0.6 및 1.0%이다. 망간 함량이 최대 2.5%인 경우의 측정을 위해 추가로 작업용 비교용 용액을 다음과 같이 준비한다. 용량 100 cm³ 메스플라스크에 규소 표준용액, 철 표준용액, 크롬 표준 작업용액을 각각 5.0 cm³씩, 망간 표준용액을 12.5 cm³ 넣고 물로 눈금까지 채우면, 얻어지는 용액의 농도는 규소·철·크롬 각 0.05 mg/cm³ 및 망간 0.125 mg/cm³가 되며, 이는 규소·철·크롬 1% 및 망간 2.5%에 해당한다. 3.1.2. 바나듐-몰리브덴-알루미늄-철-크롬 조성의 합금, 바나듐-몰리브덴-알루미늄-티타늄, 바나듐-알루미늄-티타늄, 바나듐-알루미늄 합금 중 바나듐, 몰리브덴, 알루미늄, 티타늄, 크롬 및 철을 측정하기 위해서는 순차적으로 네 계열의 비교용 용액을 준비한다. 시리즈 1, 용액 N 1–2. 용량 100 cm³ 메스플라스크 2개에 표준용액을 차례로 넣는다: 바나듐 15.5 및 17.5 cm³; 몰리브덴 15.0 및 17.5 cm³; 크롬 2.5 및 5.0 cm³; 철 25 및 50 cm³; 알루미늄 14 및 7 cm³. 물로 눈금까지 채운다. 그 결과 바나듐 1.55 및 1.75 mg/cm³, 몰리브덴 1.50 및 1.75 mg/cm³, 크롬 0.25 및 0.5 mg/cm³, 철 및 알루미늄 1.4 및 0.7 mg/cm³를 함유하는 용액을 얻는다. 시리즈 1, 용액 N 3–4 (작업 비교용 용액). 얻은 각 용액 N 1–2를 20배 희석한다. 이를 위해 용액 5 cm³를 취해 용량 100 cm³ 메스플라스크에 옮기고 물로 눈금까지 채운다. 그 결과 바나듐 0.0775 및 0.0875 mg/cm³, 몰리브덴 0.075 및 0.0875 mg/cm³, 크롬 및 철 0.0125 및 0.025 mg/cm³, 알루미늄 0.070 및 0.035 mg/cm³를 함유하는 용액을 얻는다. 이는 시료의 원소 질량분율에 대해 다음에 해당한다: 바나듐 31 및 35%, 몰리브덴 30 및 35%, 크롬 및 철 5 및 10%, 알루미늄 28 및 14%. 시리즈 2, 용액 N 1–2. 용량 100 cm³ 메스플라스크 2개에 표준용액을 차례로 넣는다: 바나듐 15 및 17 cm³; 몰리브덴 2.5, 17.5 및 20 cm³; 알루미늄 5.0 및 10.5 cm³; 티타늄 12.5 및 3.5 cm³. 물로 눈금까지 채운다. 그 결과 바나듐 1.5 및 1.7 mg/cm³, 몰리브덴 0.25, 1.75 및 2.0 mg/cm³, 알루미늄 0.5 및 1.05 mg/cm³, 티타늄 1.25 및 0.35 mg/cm³를 함유하는 용액을 얻는다. 시리즈 2, 용액 N 3–4 (작업 비교용 용액). 얻은 각 용액 N 1–2를 20배 희석한다. 이를 위해 용액 5 cm³를 취해 용량 100 cm³ 메스플라스크에 옮기고 물로 눈금까지 채운다. 그 결과 바나듐 0.075 및 0.085 mg/cm³, 몰리브덴 0.0125, 0.0875 및 0.10 mg/cm³, 알루미늄 0.025 및 0.0525 mg/cm³, 티타늄 0.0625 및 0.0175 mg/cm³를 함유하는 용액을 얻는다. 이는 시료의 원소 질량분율에 대해 다음에 해당한다: 바나듐 30 및 34%, 몰리브덴 5, 35 및 40% (원문 수치 확인 필요), 알루미늄 10 및 21%, 티타늄 25 및 7%. 시리즈 3, 용액 N 1–3. 용량 100 cm³ 메스플라스크 3개에 표준용액을 차례로 넣는다: 바나듐 22.5, 25 및 30 cm³; 알루미늄 25, 21 및 13.5 cm³; 티타늄 1.0, 2.5 및 5.0 cm³. 물로 눈금까지 채운다. 그 결과 바나듐 2.25, 2.5 및 3.0 mg/cm³, 알루미늄 2.5, 2.1 및 1.35 mg/cm³, 티타늄 0.1, 0.25 및 0.5 mg/cm³를 함유하는 용액을 얻는다. 시리즈 3, 용액 N 4–6 (작업 비교용 용액). 얻은 각 용액 N 1–3를 20배 희석한다. 이를 위해 용액 5 cm³를 취해 용량 100 cm³ 메스플라스크에 옮기고 물로 눈금까지 채운다. 그 결과 바나듐 0.1125, 0.125 및 0.15 mg/cm³, 알루미늄 0.125, 0.105 및 0.0675 mg/cm³, 티타늄 0.005, 0.0125 및 0.025 mg/cm³를 함유하는 용액을 얻는다. 이는 시료의 원소 질량분율에 대해 다음에 해당한다: 바나듐 45, 50 및 60%, 알루미늄 50, 42 및 27%, 티타늄 2.5 및 10%. 시리즈 4, 용액 N 1–2. 용량 100 cm³ 메스플라스크 2개에 표준용액을 차례로 넣는다: 바나듐 35 및 40 cm³, 알루미늄 15 및 10 cm³. 물로 눈금까지 채운다. 그 결과 바나듐 3.5 및 4.0 mg/cm³, 알루미늄 1.5–1.0 mg/cm³를 함유하는 용액을 얻는다. 시리즈 4, 용액 N 3–4 (작업 비교용 용액). 얻은 각 용액 N 1–2를 20배 희석한다. 이를 위해 용액 5 cm³를 취해 용량 100 cm³ 메스플라스크에 옮기고 물로 눈금까지 채운다. 그 결과 바나듐 0.175 및 0.20 mg/cm³, 알루미늄 0.075 및 0.05 mg/cm³를 함유하는 용액을 얻는다. 이는 시료의 원소 질량분율에 대해 다음에 해당한다: 바나듐 70 및 80%, 알루미늄 30 및 20%. 3.1.1, 3.1.2. (수정본, 변경 N 1). 3.2. 시료 준비 분석할 시료 0.5 g을 취하여 용량 100 cm³의 석영 비커에 넣고, 1:1로 희석한 황산 10 cm³와 1:1로 희석한 질산 10 cm³를 가한 뒤 시료가 완전히 용해될 때까지 가열한다. 용액을 용량 100 cm³ 메스플라스크로 옮기고 냉각한 후 물로 눈금까지 채운다. 얻은 용액은 규소, 철, 크롬, 구리 및 망간의 측정에 사용한다. 합금 성분(함량이 1% 초과인 경우) — 알루미늄, 바나듐, 철, 몰리브덴, 티타늄 및 크롬 — 의 측정을 위해 얻은 용액을 물로 20배 희석한다(분취량 5 cm³를 취해 용량 100 cm³ 메스플라스크로 옮기고 물로 눈금까지 채운다). 3.3. 분석 수행 기기는 기기 사용 설명서에 따라 시험 준비를 한다. 원자 흡광 측정 조건은 표 2에 제시되어 있다. 원자 흡광 측정을 수행할 때, 기기를 전원에 연결한 후(측정하는 원소에 따라) 할로우 캐소드 램프(Hollow cathode lamp)의 위치를 조정하여, 램프 사양서에 기재된 전류에서 마이크로암미터 지시가 최대가 되도록 한다. 램프 예열(15–20분) 후 해당 화염을 점화하고, 분석 대상 원소가 최대 농도로 포함된 작업 비교용 용액을 분무하면서 버너의 위치와 분무 속도를 조정하여 분석선의 원자 흡광이 최대가 되도록 한다. 표 2 (표 구성) - 항목: 원소 | 분석선, nm | 버너 | 슬릿 폭, mm | 가스 소비량, dm³/분 - 바나듐: 318.4 nm; 단일 슬롯 버너(슬릿 길이 50 mm); 슬릿 폭 2 mm; 아산화질소 — 12.5 dm³/분, 아세틸렌 — 5.5 dm³/분 추가 분석선: 439.0 nm (동일 조건) - 알루미늄: 309.3 nm; 동일; 슬릿 폭 2 mm; 동일 가스 - 티타늄: 364.3 nm; 동일; 슬릿 폭 2 mm; 동일 - 몰리브덴: 313.3 nm; 동일; 슬릿 폭 2 mm; 동일 - 규소(실리콘): 251.6 nm; 동일; 슬릿 폭 2 mm; 동일 - 크롬: 357.9 nm; 동일; 슬릿 폭 2 mm; 동일 - 철: 248.3 nm; 단일 슬롯 버너(슬릿 길이 100 mm); 슬릿 폭 2 mm; 공기 — 24 dm³/분, 아세틸렌 — 4.7 dm³/분 - 망간: 279.4 nm; 동일; 슬릿 폭 2 mm; 동일 - 구리: 324.8 nm; 동일; 슬릿 폭 2 mm; 동일 최적화된 측정 조건에서 시료 용액과 비교용 작업용액을 순차적으로 버너의 화염에 분무한다. 비교용 용액은 하나가 시료보다 더 큰 신호를, 다른 하나가 더 작은 신호를 주도록 선택한다(제한 용액법). 측정 절차를 3회 반복하고 분석 신호의 산술평균을 계산한다. 규소, 철, 망간을 측정할 때는 분석 전 과정에 걸쳐 대조 실험(시약 오염 시험)을 병행한다. 대조 실험의 평균값(3회)을 시료 용액의 분석 신호값에서 뺀다. 3.2, 3.3. (수정본, 변경 N 1). 4. 결과 처리 4.1. 알루미늄, 바나듐, 철, 규소, 망간, 몰리브덴 및 티타늄의 질량분율(%)은 다음식으로 계산한다: (원식 이미지 생략) 여기서: - 첫 번째 항목 — 비교용 작업용액(시료에 비해 함량이 작은 쪽)의 해당 원소 질량분율, %; - 두 번째 항목 — 비교용 작업용액(시료에 비해 함량이 큰 쪽)의 해당 원소 질량분율, %; - 세 번째 항목 — 함량이 작은 비교용 용액의 광학밀도 값; - 네 번째 항목 — 함량이 큰 비교용 용액의 광학밀도 값; - 다섯 번째 항목 — 분석(시료) 용액의 광학밀도 값. 4.2. 허용되는 편차값은 표 3에 제시되어 있다. 표 3 (요약) - 원소별 허용 편차(질량분율 %에 대한 허용 오차) - 바나듐: 30.0% → ±1.9%; 40.0% → ±2.1%; 50.0% → ±2.3%; 60.0% → ±2.5%; 70.0% → ±2.7%; 80.0% → ±2.9% - 알루미늄: 10.0% → ±0.3%; 20.0% → ±0.5%; 30.0% → ±0.8%; 40.0% → ±1.1%; 50.0% → ±1.5% - 티타늄: 2.0% → ±0.2%; 5.0% → ±0.4%; 10.0% → ±0.8%; 15.0% → ±1.2%; 25.0% → ±2.0% - 몰리브덴: 5.0% → ±0.2%; 10.0% → ±0.4%; 30.0% → ±1.2%; 40.0% → ±1.6% - 크롬: 0.05% → ±0.05%; 0.10% → ±0.01%; 1.0% → ±0.1%; 5.0% → ±0.4%; 10.0% → ±0.8% - 규소: 0.05% → ±0.01%; 0.10% → ±0.02%; 0.5% → ±0.1%; 1.0% → ±0.2% - 철: 0.05% → ±0.01%; 0.1% → ±0.02%; 1.0% → ±0.2%; 5.0% → ±0.5%; 10.0% → ±1.0% - 망간: 0.040% → ±0.005%; 0.10% → ±0.01%; 1.0% → ±0.1%; 2.5% → ±0.3% - 구리: 0.050% → ±0.005%; 0.10% → ±0.01%; 0.50% → ±0.05%; 1.0% → ±0.1% (수정본, 변경 N 1).