ГОСТ 26473.2-85
ГОСТ 26473.2−85 바나듐 기반 합금 및 합금물. 텅스텐 측정 방법 (수정 N 1 포함)
ГОСТ 26473.2−85
그룹 В59
소비에트 연방 국가 표준
바나듐 기반 합금 및 합금물
텅스텐 측정 방법
바나듐 기반 합금 및 합금성분. 텅스텐의 정량 방법
ОКСТУ 1709
유효기간: с 01.07.86
до 01.07.91*
_______________________________
* 유효기간 제한은 Государственный комитет СССР по стандартам(소련 국가표준위원회)
(ИУС N 8, 1991). — 데이터베이스 제작자의 주.
제정: 소련 비철금속공업부
작성자(집필자)
Ю.А.Карпов,
제출: 소련 비철금속공업부
위원회 위원 A. P. Снурников
1985년 3월 25일 소련 국가표준위원회 결의 N 751, 752로 승인·시행됨
수정 N 1은 1991년 5월 14일 제품 품질 및 표준 관리에 관한 소련 국가위원회 결의 N 676으로 승인되어 1992.01.01부터 시행됨
수정 N 1은 데이터베이스 제작자가 ИУС N 2, 1990 호의 본문에 따라 반영함
본 표준은 이원계 바나듐-텅스텐 합금에서 텅스텐(약 6~8%)을 결정하는 추출-광도법 및 X선 형광법을 규정한다.
1. 일반 요구사항
1.1. 분석 방법에 대한 일반 요구사항은
2. 추출-광도법에 의한 텅스텐 측정법
이 방법은 염산성 매질에서 텅스텐의 착물인 유색 디티올레이트(디티올레이트 착물)를 형성시키고, 그 착물을 사염화탄소로 추출한 뒤 추출액의 색도를 광도로 측정하는 데 기반한다. 바나듐은 측정에 방해가 되지 않는다.
2.1. 기기, 시약 및 용액
광전색도계(ФЭК-56형).
분석용 저울.
공업용 저울.
전기 가열판.
온도 조절기가 있는 무펠 전기로(최대 온도 1000 °C).
수욕(물중탕).
높은 석영 도가니(용량 40 см³).
메스플라스크(용량 25, 50, 100, 250 및 1000 см³).
눈금 없는 10 см³ 피펫.
폴리에틸렌 피펫.
용량 5 см³, 눈금단위 0.02 см³인 마이크로뷰렛(미세 뷰렛).
계량 실린더(용량 25 및 100 см³).
2분용 모래시계 또는 스톱워치.
분액 깔때기(용량 50 см³).
무회화 여과지 '화이트 리본', 직경 70 mm.
염산(ГОСТ 3118–77).
황산(ГОСТ 4204–77) 및 1:4로 희석한 용액.
불산(ГОСТ 10484–78).
칼륨 피로황산염(Калий пиросернокислый) (ГОСТ 7172–76).
수산화나트륨(ГОСТ 4328–77), 농도 80 g/dm³의 용액.
옥살산암모늄(암모늄 옥살레이트, ГОСТ 5712–78), 농도 40 g/dm³의 용액.
사염화탄소(ГОСТ 20288–74).
정제 에틸 알코올(공업용, ГОСТ 18300–87).
2.2. 분석 수행
2.2.1. 분석 시료 0,1 g을 취하여 석영 도가니에 넣고 4−6 g의 피로황산칼륨과 농축 황산 2−3방울을 첨가한다. 도가니를 전열판에 올려 피로황산칼륨을 황산 증기가 날 때까지 용융시킨다. 그런 다음 도가니에 뚜껑을 덮고 도가니를 뮤펠로(뮤펠 가열로)에 옮겨 700−800 °С에서 균일한 용융물이 될 때까지 용융한다. 용융은 매우 조심스럽게, 처음에는 뮤펠로를 열어둔 상태에서, 그다음 도가니를 서서히 뮤펠로의 고온 영역으로 이동시키며 수행한다. 용융이 완전히 이루어지지 않았을 경우에는 용융물을 식히고 농축 황산을 몇 방울 첨가한 후 균일한 용융물이 될 때까지 다시 용융한다.
용융물을 식히고 가열하면서 30 см의 옥살산암모늄 용액에 용해시킨다. 냉각된 용액을 용량 250 см
의 정밀 눈금 플라스크로 옮기고 물로 눈금까지 채운다.
얻어진 용액을 한 번 더 희석한다: 10 см의 용액을 취하여 용량 100 см
의 정밀 눈금 플라스크로 옮기고 물로 눈금까지 채운다.
텅스텐을 결정하기 위해 원뿔 플라스크(용량 50 см)에 피펫으로 10 см
(20−40 µg 텅스텐 함유)의 용액을 취하고 환원 혼합액 10 см
을 가한 뒤 끓는 물중탕에서 10−15분 가열하고, 아연-디티올 용액 5 см
을 가한 뒤 다시 끓는 물중탕에서 추가로 10−15분 가열한다.
냉각된 용액을 용량 50 см의 분액 깔때기로 옮긴다. 플라스크를 5 cm
씩 두 번에 걸쳐 씻은 다음 그 씻은 액도 분액 깔때기로 옮긴다. 분액 깔때기를 마개로 닫고 2분간 강하게 흔들어 텅스텐-디티올산염의 추출을 수행한다. 층분리가 된 후 유기상(하층)을 건조한 용량 25 см
의 건조된 정밀 눈금 플라스크로 따라낸다. 텅스텐-디티올산염의 추출은 무색의 유기층이 얻어질 때까지 5−7 см
씩 사염화탄소로 여러 번 수행한다. 얻어진 추출물을 용량 25 см
의 정밀 눈금 플라스크에 모아 사염화탄소로 눈금까지 채운다.
추출물의 일부를 마른 여과지로 여과하여 흡광층 두께가 20 mm인 건조 큐벳으로 옮기고, 큐벳에 뚜껑을 덮은 상태에서 약 607 nm에서 최대 투과를 갖는 필터를 사용하여 사염화탄소를 대조로 하여 포토일렉트로컬로리미터로 추출물의 광학 밀도를 측정한다.
텅스텐의 질량은 검량곡선으로부터 구한다.
2.2.2. 검량곡선 작성
В 용량 50 см짜 눈금 플라스크에 마이크로뷰렛으로부터 작업용 표준 텅스텐 용액을 2,0; 2,5; 3,0; 3,5 및 4,0 см
씩 넣는다. 이는 텅스텐 20, 25, 30, 35 및 40 мкг에 해당한다. 물을 10 см
까지 채우고, 환원 혼합물을 10 см
씩 가한 다음 측정은 항 2.2.1에 따라 실시한다.
측정된 광학 밀도 값과 그에 대응하는 텅스텐 질량으로 검량곡선을 작성한다.
2.3. 결과 처리
2.3.1. 텅스텐의 질량분율 ()은 백분율로 다음 식에 따라 계산한다
여기서 — 검량곡선으로부터 구한 텅스텐 질량, мкг;
— 첫 희석 시의 눈금 플라스크 부피, см
;
— 두 번째 희석 시의 눈금 플라스크 부피, см
;
— 희석을 위해 취한 용액의 분취(알리콧) 부피, см
;
— 측정을 위해 취한 용액의 분취 부피, см
;
— 분석 시료의 시료량(질량),
g.
2.3.2. 텅스텐 질량분율이 6~8%인 경우 허용 편차값은 0.5%를 초과해서는 안 된다.
(개정판, 수정 N 1).
3. X선 형광법에 의한 텅스텐 정량 방법
이 방법은 시료를 용액으로 전환한 후 1차 X선 광자 빔으로 시료 원자를 여기시키고, 텅스텐 형광 방사선의 특징선 세기를 측정하여 방사선 세기와 텅스텐 질량분율의 관계로부터 검량곡선을 작성해 텅스텐의 질량분율을 결정하는 데 기반한다.
3.1. 기기, 시약 및 용액
형광 X선 정량계 FRK-10형(발광관 БХВ-7 및 양극의 금 반사경 포함) 또는 용액을 다룰 수 있는 특수 큐벳을 장착한 동등 기기.
용액의 X선 형광 분석용 큐벳(도면 참조)은 나사식 금속(강철
______________
* 러시아 연방 영토에서는
1 — 원통형 금속 몸체; 2 — 뚜껑(너트); 3 — 내산성 고무 개스킷; 4 — 불소수지(테프론) 인서트; 5 — 불소수지 마개; 6 — 나사 결합; 7 — 금속 플랜지; 8 — 원뿔형 돌기; 9 — 폴리머 필름
몸체 내부와 불소수지 인서트 밑면 사이에는 원뿔형 돌기를 통해 두께 20 μm인 폴리에틸렌테레프탈레이트(ГОСТ 24234–80) 필름이 고정된다. 필름의 장력 및 고정은 불소수지 인서트를 압착 금속(ГОСТ 5632−72) 플랜치로 몸체 바닥에 완전히 밀착시킨 다음 나사 결합으로 조여 마감함으로써 얻어진다.
절단된 원뿔형으로 된 불소수지 인서트의 하부에 분석할 용액을 넣는다(큐벳의 작동 부피는 6 cm³).
불소수지 인서트의 상부(원통형)에는 반구형(타원형) 바닥과 링형 돌기(인서트 측벽에 느슨하게 닿음)를 가진 불소수지 마개(플로트)를 넣고, 개스킷을 끼운 채로 뚜껑을 끝까지 조여 닫는다. 이때 불소수지 마개의 타원형 바닥부가 용액에 침수되어 큐벳 작동 부피에서 공기와 일부 용액을 몰아내며, 마개의 링형 돌기는 불소수지 인서트의 내부 돌기와 밀착되어 큐벳의 작동 부피를 밀봉한다.
분석 저울.
일반(공업용) 저울.
전기 가열판.
온도조절기가 부착된 뮤펠 전기로로서 최대 900 °C까지 유지 가능.
전압조절기 RHO-250−05형이 부착된 IKZ-500형 적외선 램프.
용량 100, 200, 300 cm³의 화학 비커.
용량 50, 200 cm³의 메스플라스크.
용량 30 cm³의 석영(쿼츠) 컵.
용량 30 cm³의 백금 도가니.
눈금 없는 10 cm³ 피펫.
눈금값 0.02 cm³인 용량 10 cm³의 뷰렛.
용량 25 및 50 cm³의 계량 실린더(메저).
염화칼슘을 넣은 건조기(데시케이터).
황산(ГОСТ 4204–77).
불산(фтористоводородная кислота) (ГОСТ 10484–78).
질산(ГОСТ 4461–77) 및 희석액(1:1, 1:5).
오르토인산(ГОСТ 6552–80), 희석 1:1.
용해용 산 혼합물: 희석된 질산과 오르토인산을 각각 같은 부피로 혼합한다(두 산은 1:1로 희석된 것).
과산화수소(ГОСТ 10929–76).
수산화나트륨(ГОСТ 4328–77).
회분이 없는 여과지(«빨간 띠» 또는 «흰 띠»).
백금 도가니.
지름 30 mm의 원추형 유리 깔때기.
텅스텐 함량이 0.01%를 넘지 않는 금속 바나듐.
텅스텐 금속(분말 또는 미세 절편 형태), 텅스텐 함량 99.9% 이상.
텅스텐(VI) 산화물.
텅스텐 5 mg/cm³을 포함하는 표준 용액은 아래에 기술된 방법 중 하나로 제조한다.
첫 번째 방법. 금속 텅스텐 1 g을 200 cm³ 비커에 넣고 물 5–10 cm³와 과산화수소 20–25 cm³를 가한 뒤 용해될 때까지 가열하면서 때때로 저어 녹인다. 용해 후 과산화수소 분해를 위해 10–15분 더 끓인다. 냉각한 용액을 용량 200 cm³의 메스플라스크로 옮겨 물로 눈금까지 희석한다.
표준 용액의 정확한 질량농도는 중량법으로 확정한다. 이를 위해 450–500 °C에서 일정 질량이 될 때까지 미리 가열(소성)한 석영 컵에 표준 용액 20 cm³를 피펫으로 취한다. 용액을 적외선 램프 아래에서 조심스럽게 건조시킨 뒤 컵과 잔류물을 뮤펠로에 넣고 800–900 °C에서 30분 동안 소성하고, 건조기에서 냉각한 다음 무게를 잰다. 일정 질량이 나올 때까지 소성 및 측량을 반복한다.
표준 텅스텐 용액의 질량농도(C, mg/cm³)는 다음 식으로 계산한다:
여기서 — 소성 후 잔류물의 질량, mg;
0.7930 — 텅스텐 산화물을 텅스텐으로 환산하는 계수.
두 번째 방법. 1.261 g의 텅스텐 산화물을 600–700 °C에서 일정 질량이 될 때까지 소성한 후 250–300 cm³ 비커에 넣고 물 100–150 cm³를 가한다. 수산화나트륨 20 g을 넣고 약하게 가열하여 시료를 녹인다. 용액을 냉각시켜 용량 200 cm³ 메스플라스크로 옮긴 뒤 물로 눈금까지 희석한다.
표준 용액의 정확한 질량농도는 중량법으로 확정한다. 이를 위해 150–200 cm³ 비커에 표준 용액 20 cm³를 취하고 농질산 15 cm³를 가한 뒤 용액을 5–10 cm³가 될 때까지 졸인다. 그런 다음 끓는 물 100 cm³를 가하고 몇 분간 끓인 뒤 소량의 분쇄된 여과지를 넣어 침전물을 회수한다. 침전물을 «빨간 띠» 또는 «흰 띠» 무재(無灰) 여과지로 여과하며, 깔때기 내의 여과지에 침전물이 모이도록 하고 1:5로 희석한 질산 따뜻한 용액으로 침전물을 씻는다.
여과지와 침전물을 무게를 재어둔 백금 도가니에 넣고 건조·회화(소각)한 다음 800–900 °C에서 일정 질량이 될 때까지 뮤펠로에서 소성한다.
무게를 잰 침전물에 물 2–3방울을 적신 뒤, 농황산 5–6방울과 불산 2 cm³를 가한다. 도가니를 전기 가열판(나선 코일이 덮인 타입)에 올리고 황산 증기 발생이 멈출 때까지 조심스럽게 증발시킨다. 남은 잔류물을 800–900 °C에서 20분간 뮤펠로에 소성하고 건조기에서 냉각한 뒤 무게를 재며, 일정 질량이 나올 때까지 소성 및 측량을 반복한다.
표준 텅스텐 용액의 질량농도(C, mg/cm³)는 다음 식으로 계산한다:
여기서 — 소성 후 잔류물의 질량, mg;
0.7930 — 텅스텐 산화물을 텅스텐으로 환산하는 계수.
(개정판, 변경 N 1).
3.2. 분석 수행
3.2.1. Подготовка растворов сравнения (대조 용액 준비)
용량 100 cm³ 비커에 각각 450, 460, 465, 470 및 480 mg의 금속 바나듐을 넣고 각 비커에 혼합 산 20 cm³를 가한 후 상온에서 시료가 완전히 용해될 때까지 둔다.
각 비커의 내용을 50 cm³ 메스플라스크로 옮기고 물로 30–35 cm³까지 희석한 다음 뷰렛으로 표준 텅스텐 용액을 각기 다른 부피(표 1 참조)만큼 첨가하고 물로 눈금까지 채운다.
표 1
| 대조 용액 번호 |
표준 텅스텐 용액 부피, cm³ |
대조 용액 내 원소 질량, mg |
대조 용액 내 텅스텐 질량분율(계산값), % | |
| 바나듐 |
텅스텐 |
|||
| 1 |
5 |
450 |
50 |
10 |
| 2 | 4 |
460 |
40 |
8 |
| 3 | 3.5 |
465 |
35 |
7 |
| 4 |
3 |
470 |
30 |
6 |
| 5 |
2 |
480 |
20 |
4 |
3.2.2. Подготовка пробы к анализу (시료 분석 준비)
분석할 시료 0.5 g을 취하여 용량 100 cm³ 비커에 넣고 혼합 산 20 cm³를 가한 뒤 실온에서 용해시킨다. 비커의 내용을 50 cm³ 메스플라스크로 옮기고 물로 눈금까지 채운다.
3.2.3. Рентгенофлуоресцентное определение (X선 형광 측정)
퀀토미터 FRK-10을 작업 준비 상태로 한다. X선관 동작 조건을 설정한다: 전압 50 kV, 전류 70 mA; 분석 결정기: SiO(...), 회절 각도 0.668 nm; 검출기 — NaI(Tl) 결정이 장착된 섬광 계수기; 분석선 파장 0.1476 nm; 노출 시간 100 s; 측정 횟수 — 2회.
_____________
* 원문과 동일함. — 데이터베이스 제작자의 주.
작동 큐벳의 작동 부피에 차례로 대조 용액들, 분석 시료 및 다시 대조 용액들을 채워 넣고 텅스텐의 분석선에 대한 강도를 측정한다.
시료 측정 전과 후에 기록된 대조 용액에 대한 텅스텐 선의 강도 결과를 평균한다. 텅스텐 분석선의 강도(impulses/s)와 대조 용액의 계산된 텅스텐 질량분율(%)을 좌표로 하여 보정 곡선을 작성한다.
3.3. 결과 처리
3.3.1. 텅스텐의 질량분율(w, %)은 보정 곡선으로부터 계산한다.
3.3.2. 텅스텐 질량분율이 6–8%인 경우 허용되는 편차 값은 0.3%를 초과해서는 안 된다.
(개정판, 변경 N 1).
3.3.3. 본 방법은 합금의 품질 평가에 관해 의견 불일치가 있을 때 적용한다.
