ГОСТ 27981.4-88
ГОСТ 27981.4−88 고순도 구리. 원자 흡광 분석법
ГОСТ 27981.4−88
그룹 B59
소비에트 연방 국가 표준
고순도 구리
원자 흡광 분석법
고순도 구리. 원자 흡광 분석법
ОКСТУ 1709
유효기간 01.01.1990부터
까지 01.01.2000*
_______________________________
* 유효기간 제한은 Межгосударственный Совет(국가간 표준·계량·인증 위원회) 의정서 N 7−95에 의해 해제됨
(ИУС N 11, 1995년). — 데이터베이스 제작자 주.
정보 사항
1. 소련 비철금속공업부에서 제정·제출
담당자(집필):
Б.М.Рогов,
2. 1988.12.22 소련 국가표준위원회 결의 N 4443로 승인·시행
3. 최초 검토 기한 — 1994년
검토 주기 — 5년
4. 신규 도입
5. 참고 규격·기술 문서
| 참조된 규격 문서 표기 |
조항 번호 |
| ГОСТ 859–78 |
2.1 |
| ГОСТ 860–75 |
5.1 |
| ГОСТ 1089–82 |
3.1 |
| ГОСТ 1770–74 |
2.1, 3.2, 4.1.1, 4.2.1, 5.1 |
| ГОСТ 2062–77 | 4.1.1 |
| ГОСТ 3118–77 |
2.1, 3.1, 4.1.1, 4.2.1 |
| ГОСТ 3760–79 |
3.1, 5.1 |
| ГОСТ 3778&ndash–77 |
3.1 |
| ГОСТ 4204–77 |
3.1 |
| ГОСТ 4461–77 |
2.1, 3.1, 4.1.1, 4.2.1 |
| ГОСТ 5457–75 |
2.1, 3.1, 4.1.2, 5.1 |
| ГОСТ 5789–78 |
4.1.1, 4.2.1, 5.1 |
| ГОСТ 6008–82 |
3.1 |
| ГОСТ 6709–72 |
5.1 |
| ГОСТ 6836&ndash–80 |
2.1, 5.1 |
| ГОСТ 9849–86 |
3.1 |
| ГОСТ 10157–79 |
4.1.1, 4.2.1, 5.1 |
| ГОСТ 10928–75 |
3.1, 5.1 |
| ГОСТ 10929&ndash–76 |
3.1, 4.2.1 |
| ГОСТ 11125&ndash–84 |
2.1, 3.1, 5.1 |
| ГОСТ 14261&ndash–77 |
3.1, 5.1 |
| ГОСТ 14262&ndash–78 |
5.1 |
| ГОСТ 18300&ndash–87 |
4.1.1, 4.2.1, 5.1 |
| ГОСТ 20292&ndash–74 |
2.1.3.1, 4.1.1, 4.2.1, 5.1 |
| ГОСТ 20298&ndash–74 |
5.1 |
| ГОСТ 20301&ndash–74 |
2.1 |
| ГОСТ 20448&ndash–80 |
2.1, 3.1 |
| ГОСТ 22861&ndash–77 |
3.1 |
| ГОСТ 24104&ndash–88* |
4.1.1, 4.2.1, 5.1 |
| ГОСТ 25086&ndash–87 |
2.4.3 |
| ГОСТ 25336&ndash–82 |
2.1.3.1, 4.1.1, 4.2.1, 5.1 |
| ГОСТ 25644&ndash–83 |
5.1 |
| ГОСТ 27067&ndash–86 |
2.1 |
| ГОСТ 27981.0−88 |
1.1 |
_______________
* 러시아 연방 영토에서는 ГОСТ 24104–2001이 적용됨. — 데이터베이스 제작자 주.
본 표준은 표 1에 기재된 고순도 구리 내 원소들의 원자 흡광법에 의한 정량 방법을 규정한다.
표 1
| 측정 원소 |
질량분율, % |
| 비스무트 (Bismuth) |
0.00001−0.005 |
| 철 |
0.0002−0.005 |
| 망간 |
0.0002−0.005 |
| 납 |
0.0002−0.005 |
| 셀레늄 |
0.00002−0.0005 |
| 은 |
0.0002−0.003 |
| 안티모니 (Surьма) |
0.0003−0.005 |
| 텔루르 |
0.00001−0.0002 |
| 주석 |
0.00001−0.0005 |
1. 일반 요구사항
1.1. 분석 방법에 대한 일반 요구사항 및 분석 수행 시 안전 요구사항은 ГОСТ 27981.0에 따름.
1.2. 한 시료 시편으로부터 적절히 희석하고 알리쿼트(분취) 부분을 취하여 여러 원소를 연속적으로 정할 수 있다.
2. 은의 정량
(질량분율 0.0005 ~ 0.005%의 경우)
본 방법은 분석용액을 공기-아세틸렌 또는 프로판-부탄-공기 화염에 도입할 때 파장 328.1 nm의 은 공명선에서의 원자 흡광을 측정하는 데 기반한다.
2.1. 기기, 시약, 용액
형식에 관계없는 원자 흡광 분광광도계.
은 중공음극램프.
공기 압축기(콤프레서).
기술규격 ГОСТ 5457에 따른 용해·기체형 아세틸렌.
프로판-부탄 — ГОСТ 20448*.
________________
* 러시아 연방 영토에서는 ГОСТ 20448–90이 적용됨(이하 동일). — 데이터베이스 제작자 주.
비커 Н-1−100, В-1−400 TХС — ГОСТ 25336에 따름.
메스플라스크 2−100−2, 2−1000−2 — ГОСТ 1770에 따름.
피펫 5−2-10 — ГОСТ 20292*.
________________
* 러시아 연방 영토에서는 ГОСТ 29169–91, ГОСТ 29227–91~ГОСТ 29229−91, ГОСТ 29251–91~ГОСТ 29253−91 등이 적용됨(이하 동일). — 데이터베이스 제작자 주.
실린더 1−10 — ГОСТ 1770에 따름.
초순도 질산 — ГОСТ 11125에 따름 또는 염소를 포함하지 않는 질산 — ГОСТ 4461(염소 불검출), 1:1로 희석한 것 및 0.5 및 1 몰/dm3 용액.
염산 — ГОСТ 3118 및 1, 2 및 6 몰/dm3 용액.
구리 — ГОСТ 859*.
______________
* 러시아 연방 영토에서는 ГОСТ 859–2001이 적용됨.
(구리(동)는 항 2.2.2에 따라 염화형 AV-17 음이온수지로부터 사전 정제함).
용액 100 g/dm
암모늄 티오시아네이트(ГОСТ 27067), 용액 20 g/dm
은(Ag)은 ГОСТ 6836* 또는 기타 규격·기술문서에 따름.
______________
* 러시아 연방 영토에서는 ГОСТ 6836–2002가 시행 중이며, 본문 중 이후도 동일. — 데이터베이스 제작자의 주석.
수지 AV-17은 ГОСТ 20301에 따름.
2.2. 분석 준비
2.2.1. AV-17 수지의 준비
수지 50 g을 400 cm³ 용량의 비커에 넣고 물로 적셔서 24시간 방치한다. 그 후 물을 따라내고 수지를 여러 번 1 M 염산으로 씻되 매번 디칸테이션으로 용액을 따라낸다. 마지막 세척액은 암모늄 티오시아네이트 용액과의 반응에서 철(Fe)에 대해 음성 반응을 보여야 한다. 그런 다음 수지를 1 M 염산에 담가 보관한다.
2.2.2. 구리의 은 제거
구리 용액에 준비된 AV-17 음이온수지 20–30 g을 넣고 15분간 흔든다. 용액을 느슨한 필터로 여과하여 여과액을 100 cm³ 용량의 눈금 플라스크에 모은다. 필터 위 잔사는 1 M 염산으로 세척하되 세척액을 같은 플라스크에 모으고, 그 다음 1 M 염산으로 눈금까지 맞춘다.
얻어진 용액은 구리 중 은을 정량할 때 대조실험용 용액으로 사용한다.
2.2.3. 표준용액의 조제
용액 A: 은 시료 0.1000 g을 10 cm³의 1:1로 희석한 질산에 가열하여 녹인다. 그 다음 25 cm
³의 물과 100–120 cm
³의 염산을 가하고 혼합한 뒤 1000 cm
³ 용량의 눈금 플라스크에 넣고 6 M 염산으로 눈금까지 맞춘다.
용액 A 1 cm³에는 0.1 mg의 은이 들어 있다.
용액 B: 용액 A의 10 cm³의 알리콧을 100 cm
³ 용량의 눈금 플라스크에 넣고 2 M 염산으로 눈금까지 맞춘다.
용액 B 1 cm³에는 0.01 mg의 은이 들어 있다.
용액 C: 용액 B의 5 cm³의 알리콧을 100 cm
³ 용량의 눈금 플라스크에 넣고 2 M 염산으로 눈금까지 맞춘다.
용액 C 1 cm³에는 0.005 mg의 은이 들어 있으며; 용액은 신선하게 제조해야 한다.
2.2.4. 교정곡선 작성
용량 100 см 메스플라스크 6개 중 5개에 용액 B를 각각 1.0, 2.0, 3.0, 5.0 및 10.0 cm
넣어 0.005, 0.010, 0.015, 0.025 및 0.050 mg의 은에 해당시키고, 6개 모든 메스플라스크에는 각각 10 cm
의 구리 용액과 16 cm
의 염산을 넣고 증류수로 정량선까지 채운다.
준비된 용액을 아세틸렌-공기 또는 프로판-부탄-공기 화염에 분무하고 파장 328.1 nm에서 은 선의 흡광도를 측정한다.
측정한 용액들의 흡광도 값과 이들에 대응하는 은 함량을 사용하여 직교좌표계에 교정곡선을 작성한다.
2.3. 분석 수행
구리 시료 약 1.000 g을 용량 100 cm가 들어가는 비커에 넣고 질산 10 cm
를 가하여 덮개 유리를 올리고 질소산화물 발생이 멈출 때까지 가열하지 않고 둔다. 그 다음 시료가 용해될 때까지 가열한다. 유리를 제거하고 유리를 비커 위에서 물로 씻은 후 용액을 습염(습성염) 상태까지 증발시킨다.
냉각한 후 30–40 cm의 물과 16 cm
의 염산을 가하고 염이 용해되도록 혼합한 다음 용액을 100 cm
메스플라스크로 옮겨 증류수로 정량선까지 채운다.
얻어진 용액을 아세틸렌-공기 또는 프로판-부탄-공기 화염에 분무하고 파장 328.1 nm에서 흡광도를 측정한다.
측정 조건은 사용 장비에 따라 조정한다.
은의 질량은 교정곡선으로부터 결정한다.
2.4. 결과 처리
2.4.1. 은의 질량분율( w(Ag) )을 퍼센트로 계산하는 식:
w(Ag) = (m − m0) / m1 · 0.1,
여기서 m — 분석시료의 용액에서 교정곡선으로부터 구한 은의 질량, mg;
m0 — 대조 실험 용액에서 구한 은의 질량, mg;
m1 — 시료의 질량, g.
2.4.2. 신뢰도 P = 0.95(수렴성 지표 r)에서 두 병렬 측정치의 절대 허용 차이와 동일 시료에 대해 서로 다른 두 실험실에서 얻은 결과 및 동일 실험실에서 다른 조건에서 얻은 결과(재현성 지표 R)는 표 2에 주어진 허용값을 초과해서는 안 된다.
표 2
| 은 질량분율, % | 결과의 절대 허용 차이, % | |
병렬 측정의 경우 |
분석 간(재현성)의 경우 | |
| 0.0005 이상 ~ 0.0020 이하 |
0.0001 | 0.0002 |
| 0.0020 초과 ~ 0.0100 이하 |
0.0003 | 0.0005 |
2.4.3. 분석 결과의 정확성 관리는 구리 조성의 표준 시료로 수행한다. 분석 결과는 표준 시료에서 재현된 성분의 질량분율이 공인(인증) 특성치와 서로 다르지 않을 때 정확한 것으로 간주한다. 그 차이는 не более чем на 0,71, 그 값은 표 2에 제시되어 있다.
정확성 검사는 , 여기서
및
— 각각 시료와 첨가된 시료에 대한 두 분석 결과 사이의 허용된 편차일 때 분석 결과는 올바른 것으로 본다.
3. 망간, 납, 철, 안티몬, 비스무트의 정량
(질량분율 0,0002~0,005%의 경우)
이 방법은 분석 용액을 아세틸렌-공기 또는 프로판-뷰탄-공기 불꽃에 주입하여 망간, 납, 철, 안티몬, 비스무트의 공명선에서의 원자 흡광을 측정하는 데 기초한다(파장 각각 279,5; 283,3; 248,3; 217,6; 223,1 nm). 해당 원소들은 사전에 철(III) 또는 란타넘의 수산화물에 공동침전시킨다.
3.1. 기기·시약·용액
임의 형식의 원자흡광 분광광도계.
망간, 납, 철, 안티몬, 비스무트용 중공음극 램프.
공기 압축기.
아세틸렌 —
프로판-뷰탄 —
눈금 플라스크 2−25−2; 2−50−2; 2−100−2; 2−1000−2 —
디플렉터(Deflegmator) 250−19/26−29/32ТС —
피펫 2−2-10, 5−2-2, 7−2-10 —
시험관 2−10−14/23 ХС —
초순도 질산 — 용액.
초순도 염산 — 용액.
희석 황산 —
수산화암모늄(암모니아수) —
철(원료) — 용액.
과산화수소 —
염화란타넘 또는 질산란타넘 또는 산화란타넘; 1 cm당 2 mg의 란타넘을 함유하는 용액: 질산란타넘 시료 3,1 g 또는 산화란타넘 2,4 g 또는 염화란타넘 5,4 g을 10−15 cm
의 1:1로 희석한 염산에 용해시키고, 얻은 용액을 1000 cm
용량의 눈금 플라스크에 옮겨 물로 정용한다.
비스무트 —
______________
* 러시아 연방에서는
망간(금속) —
______________
* 러시아 연방에서는
고순도 납 —
______________
* 러시아 연방에서는
** 러시아 연방에서는
안티몬 —
안티몬(III) 산화물.
이중증류수 또는 이온교환수.
3.2. 분석 준비
3.2.1. 표준용액의 조제
3.2.1.1. 망간.
용액 A: 망간 시료 0,100 g을 취해 1:1로 희석한 질산 20 cm에 용해시키고 냉각한 다음 1000 cm
용량의 눈금 플라스크에 넣고 물로 정용한다.
1 см раствора A содержит 0.1 mg марганца.
Раствор B: 10 см раствора A помещают в мерную колбу вместимостью 100 см
, добавляют 1 см
азотной кислоты, разбавленной 1:1, и доводят водой до метки.
1 см раствора B содержит 0.01 mg марганца.
Раствор C: 20 см раствора B помещают в мерную колбу вместимостью 100 см
, добавляют 3 см
азотной кислоты, разбавленной 1:1, и доводят водой до метки.
1 см раствора C содержит 0.002 mg марганца.
3.2.1.2 Свинец.
Раствор A: навеску свинца массой 0.100 g растворяют в 10 см азотной кислоты, разбавленной 1:1. Раствор помещают в мерную колбу вместимостью 1000 см
и доводят водой до метки.
1 см раствора A содержит 0.1 mg свинца.
Раствор B: 10 см раствора A помещают в мерную колбу вместимостью 100 см
и доводят водой до метки.
1 см раствора B содержит 0.01 mg свинца.
Раствор C: 20 см раствора B помещают в мерную колбу вместимостью 100 см
и доводят водой до метки.
1 см раствора C содержит 0.002 mg свинца.
3.2.1.3. Железо.
Раствор A: навеску железа массой 0.100 g растворяют в 20 см соляной кислоты, разбавленной 1:1, при нагревании. Раствор охлаждают, помещают в мерную колбу вместимостью 1000 см
и доводят водой до метки.
1 см раствора A содержит 0.1 mg железа.
Раствор B: 10 см раствора A помещают в мерную колбу вместимостью 100 см
, добавляют 10 см
0.1 M азотной кислоты и доводят водой до метки.
1 см раствора B содержит 0.01 mg железа.
1 см раствора В 에는 0.002 mg의 철이 포함되어 있다.
3.2.1.4. 안티몬.
용액 A: 질량 0.100 g의 안티몬 시료를 용량 250 см의 원추 플라스크에 넣고 20 см
의 황산을 가하여 가열하여 시료를 용해시킨다. 냉각 후 100−150 см
의 물을 가하고 교반한 다음 냉각하여 용액을 용량 1000 см
의 메스플라스크에 옮기고 1:10로 희석한 황산으로 눈금까지 채운다. 용액 A를 삼산화안티몬으로부터 준비할 경우 질량 0.120 g의 시료를 환류 냉각기를 장착한 용량 1000 см
의 플라스크에 넣고 200 см
의 7:3로 희석한 염산을 가하여 가열해 시료를 용해시킨다. 냉각 후 용액을 증발시켜 부피를 5−10 см
로 농축한 뒤 용량 1000 см
의 메스플라스크에 옮기고 1:10로 희석한 황산으로 눈금까지 채운다.
1 см раствора A 에는 0.1 mg의 안티몬이 포함되어 있다.
용액 B: 용액 A 10 см를 용량 100 см
의 메스플라스크에 넣고 1:10로 희석한 황산으로 눈금까지 채운다. 신선히 조제한 용액을 사용한다.
1 см раствора B 에는 0.01 g의 안티몬이 포함되어 있다.
용액 В: 용액 B 20 см를 용량 100 см
의 메스플라스크에 넣고 1:10로 희석한 황산으로 눈금까지 채운다. 신선히 조제한 용액을 사용한다.
1 см раствора В 에는 0.002 mg의 안티몬이 포함되어 있다.
3.2.1.5. 비스무트.
용액 A: 질량 0.100 g의 비스무트 시료를 가열하여 5 см의 1:5로 희석한 염산에 용해시킨다. 냉각 후 50−80 см
의 물을 가하고 염이 용해될 때까지 교반한 다음 용량 1000 см
의 메스플라스크에 옮기고 1:1로 희석한 질산으로 눈금까지 채운다.
1 см раствора A 에는 0.1 mg의 비스무트가 포함되어 있다.
용액 Б: 용액 A 10 cm³를 100 cm³ 용량의 계량플라스크에 넣고 0.1 M 질산으로 눈금까지 채운다.
용액 Б 1 cm³에는 비스무트 0.01 mg가 함유되어 있다.
3.2.2. 교정 그래프 작성
교정 그래프 작성을 위해 일련의 비커(또는 원추형 플라스크)에 다음을 넣는다: 표준 망간 용액 В 0.0; 1.0; 2.0; 5.0; 10.0 cm³ 및 표준 망간 용액 Б 5.0; 10.0 cm³ — 이는 각각 0.0; 0.002; 0.004; 0.010; 0.020; 0.050 및 0.100 mg의 망간에 해당한다; 표준 납 용액 В 1.0; 2.0; 5.0; 10.0 cm³ 및 표준 납 용액 Б 5.0; 10.0 cm³ — 이는 각각 0.002; 0.004; 0.010; 0.020; 0.050; 0.100 mg의 납에 해당한다; 표준 철 용액 В 1.0; 2.0; 5.0; 10.0 cm³ — 이는 각각 0.002; 0.004; 0.010; 0.020 mg의 철에 해당한다; 표준 안티모니 용액 В 1.0; 3.0; 5.0 cm³ 및 표준 안티모니 용액 Б 3.0; 5.0; 10.0 cm³ — 이는 각각 0.0; 0.002; 0.006; 0.010; 0.030; 0.050; 0.100 mg의 안티모니에 해당한다; 표준 비스무트 용액 Б 0.5; 1.0; 2.5; 5.0; 7.5; 10.0 cm³ — 이는 각각 0.005; 0.010; 0.025; 0.050; 0.075; 0.100 mg의 비스무트에 해당한다.
모든 비커(또는 플라스크)에 란타넘 또는 철 용액을 각각 3 cm³씩 가한다(철 표준용액을 담은 비커에는 란타넘 용액을 각각 3 cm³ 첨가). 그다음 1:1로 희석한 질산 5–10 cm³, 30% 과산화수소 용액 3–5 cm³, 물 80–100 cm³를 첨가하고 용액을 끓인다. 암모니아를 가하여 철 또는 란타넘의 수산화물 침전이 생기게 하고 암모니아를 추가로 5 cm³ 더 넣는다. 침전물이 응집될 때까지 60–70 °C에서 유지한다. 그 후 중간 밀도의 여과지로 여과하고 여과지 위의 침전물을 1:19로 희석한 뜨거운 암모니아 용액으로 4–5회 세척한다.
여과지 위의 침전물을 1:1로 희석한 뜨거운 염산 10–15 cm³에 녹인다(납이 포함된 수산화물 침전물은 1:1로 희석한 뜨거운 질산에 녹인다). 여과지를 세척액이 중성(범용 지시약 시험지로 확인)이 될 때까지 뜨거운 물로 세척하면서 여과액을 침전시킨 비커(또는 플라스크)에 모은다. 용액을 가열하여 6–8 cm³로 졸인 후 냉각시키고, 성분의 양에 따라 10 cm³ 용량의 계량 시험관 또는 25 cm³ 용량의 계량 플라스크에 옮겨 물로 눈금까지 채운다.
Распыляют растворы в пламени ацетилен-воздух или пропан-бутан-воздух и измеряют поглощение резонансных линий элементов при длинах волн: марганца — 279.5 нм, свинца — 283.3 нм, железа — 248.3 нм, сурьмы (анти-мон) — 217.6 нм, висмута — 223.1 нм.
По полученным значениям оптических плотностей и соответствующим им концентрациям элементов в стандартных растворах строят градуировочные графики в прямоугольных координатах, используя для каждой точки среднее значение из двух измерений оптической плотности.
3.3. Проведение анализа
3.3.1. Для удаления частиц железа (возможно, занесенных при подготовке пробы к анализу) стружку меди обрабатывают магнитом. Затем стружку обмывают 5–10 cm соляной кислоты, разбавленной 1:10, и дважды бидистиллированной (или деионизованной) водой.
3.3.2. Навеску меди массой 2.000 g помещают в стакан (или коническую колбу) вместимостью 250 cm и приливают 20–25 cm
азотной кислоты, разбавленной 1:1. Нагревают до растворения навески. Затем приливают 100 cm
воды, 10 cm
раствора лантана, 3–5 cm
30%-ного раствора пероксида водорода и нагревают раствор до кипения. В раствор добавляют аммиак в таком количестве, чтобы вся медь перешла в аммиачный комплекс, а затем добавляют еще 5 cm
. Выдерживают стакан (или колбу) в теплом месте на плите до коагуляции осадка.
Фильтруют раствор через фильтр средней плотности и промывают осадок на фильтре 4–5 раз горячим аммиаком, разбавленным 1:19.
Затем осадок на фильтре растворяют в 10–15 cm горячей азотной кислоты, разбавленной 1:1, и промывают фильтр горячей водой до нейтральной реакции промывных вод (по универсальной индикаторной бумаге), собирая фильтрат в стакан (или колбу), в котором проводили осаждение. Раствор упаривают до объема 6–8 cm
, охлаждают, помещают в мерную пробирку вместимостью 10 cm
или мерную колбу вместимостью 25 cm
в зависимости от массовой доли элементов и доводят водой до метки.
Распыляют анализируемые растворы, растворы контрольного опыта и растворы для построения градуировочных графиков в пламени ацетилен-воздух или пропан-бутан-воздух и измеряют поглощение резонансных линий элементов. Массу элементов определяют по градуировочным графикам.
Условия измерения подбирают в соответствии с используемым прибором.
3.4. Обработка результатов
3.4.1. Массовую долю элемента () в процентах вычисляют по формуле
,
где — концентрация определяемого элемента в растворе пробы, найденная по градуировочному графику, mg/cm
;
— концентрация определяемого элемента в растворе контрольного опыта, mg/cm
;
실린더 1−10 —
시험관 П-2−10−0,2 ХС, П-2−20−0,2 ХС, П-2−25−0,2 ХС —
에펜도르프 피펫(용량 0,02 см³).
온도계.
셀레늄 — 규범·기술 문서에 따름.
질산 —
염산 —
브롬화수소산 —
염소산(57% 용액).
톨루엔 —
정제된 에틸 알코올(공업용, 증류) —
4.1.2. 분석 준비
4.1.2.1. 비교용 용액(PC) 준비
용액 A: 금속 셀레늄 시료 0,100 г을 10−15 см³ 염산과 0,1−0,2 см³ 질산의 혼합물에 넣고 중탕에서 가열하여 셀레늄이 완전히 용해되게 한다. 냉각한 용액을 용량 1000 см³의 메스플라스크에 옮기고 염산으로 눈금까지 채워 최종 용액의 염산 농도가 6 моль/дм³가 되게 한다.
용액 A 1 см³에는 셀레늄 1 мг가 포함되어 있다.
용액 B: 용액 A 2 см³를 용량 100 см³ 비커에 넣고 염소산 10 см³를 가한 뒤 중탕에서 염소산 증기가 발생할 때까지 가열한다. 비커를 중탕에서 내려 식힌 후 벽을 물로 세척하고 염소산 증기가 발생할 때까지 증발을 반복한다. 용액을 10−15 см³의 물을 사용하여 용량 100 см³의 메스플라스크로 옮기고 염산으로 눈금까지 채운다.
용액 B 1 см³에는 셀레늄 20 мкг가 포함되어 있다.
용액 В: 용액 B 1 см³를 용량 25 см³의 시험관에 넣고 염소산 2 см³를 가한 다음 염산으로 9 см³의 눈금까지 맞추고, 브롬화수소산 0,3 см³와 톨루엔 10 см³를 추가한다. 15분간 추출한다. 용액 В 1 см³에는 셀레늄 2 мкг가 포함되어 있다.
4.1.2.2. 원자흡수분석용 비교용액(최소 3종류).
용액 В 1 см³를 용량 10 см³의 시험관에 넣고 톨루엔 9 см³를 가한다(용액 Г).
4.1.3.1 질량 1,000 г의 구리 시료를 용량 100 cm 비커에 넣고 1:1로 희석한 질산 10–15 cm
를 가하여 시료가 용해될 때까지 가열한다. 용액을 증발시켜 5–6 cm
로 줄인 다음 과염소산 7 cm
를 가한다. 과염소산 증기가 발생할 때까지 가열한 후 가열판에서 비커를 내려 식히고 약 3 cm
의 물을 넣고 다시 백색 증기가 발생할 때까지 가열한다. 용액을 30–50 °C로 식히고 염산 10 cm
를 가한 다음 50 °C 이하로 가열하면서 염류가 완전하거나 부분적으로 용해될 때까지 교반한다. 내용을 용량 20 cm
(또는 25 cm
) 시험관으로 옮기고 비커를 0.5–1 cm
의 물과 염산으로 씻어 시험관에 넣는다. 브롬화수소산 0.6 cm
를 넣고 염산으로 눈금 20 cm
까지 맞춘다. 2–4회 흔든 뒤 매번 시험관을 열어 가스를 빼면서 침전물이 용해될 때까지 혼합한다.
용량 10 cm 시험관에 추출제 2 cm
와 시료 용액 2 cm
(셀레늄 예상 함량 (2–5)·10
%인 경우 — 유기상:수상 부피비 1:1) 또는 셀레늄 예상 함량이 2·10
% 미만인 경우에는 시료 용액 4 cm
(부피비 1:2)을 넣고 15분간 추출한다. 추출액은 무색이어야 하고 수상은 진한 갈색이어야 한다. 상을 분리하지 않고 추출액을 분석에 사용한다.
4.1.3.2. 표준용액(PC), 분석 시료 및 대조실험 용액의 알리쿼트 부분(부피 0.02 cm)을 전기열 원자화기(ЭТА)에 차례로 주입한다. 흡광 신호는 기록기로 기록한다. 기록 시 셀레늄의 원자화 시작 순간을
4.1.4. 결과 처리
4.1.4.1. 셀레늄의 질량분율 ()을 백분율로 계산한다:
,
여기서 는 환산 계수로 다음과 같다:
где
시료 중 셀레늄의 질량분율 (
4.1.4.2. 두 개의 병행 측정 결과의 절대 허용 편차 ( — 일치성 지표) 및 동일 시료의 분석 결과가 두 개의 실험실에서 얻어진 경우, 또한 동일 실험실에서나 서로 다른 조건에서 얻어진 경우 (
— 재현성 지표)는 표 5에 제시된 값을 초과해서는 안 된다.
표 5
| 셀레늄 질량분율, % | 결과의 절대 허용 편차, %, | |
병행 측정의 편차 |
분석 간 편차 | |
| 0,00002 | 0,00001 |
0,00002 |
| 0,00005 | 0,00003 | 0,00004 |
| 0,00010 | 0,00004 | 0,00006 |
| 0,00030 | 0,00008 | 0,00008 |
| 0,00050 | 0,00012 | 0,00016 |
참고. 구간 내 허용 편차 값은 선형 보간법으로 계산한다.
4.1.4.3. 분석 결과의 정확성(정확도) 관리 — 항 2.4.3에 따름.
4.2. 텔루르의 정량(질량분율 범위 0,00001−0,0002%)
1 см 용액 В에는 텔루륨 0.05 μg가 들어 있다.
원자흡광분석용 비교용액(PC)은 최소 세 개: 용량 10 см인 눈금 시험관 세 개에 용액 В를 각각 1, 2 및 4 см
씩 넣고, 각 시료(항 4.2.3에 따라 조제된) 중 하나의 래피네이트(рафинат)를 약 0.4 см
씩 가하여, 1:1로 희석한 염산으로 부피를 4 см
까지 맞추고 추출제 2 см
를 첨가한다. 15분 동안 추출한다. 추출물에는 텔루륨이 각각 0.025; 0.05 및 0.1 μg/см
의 농도로 포함되어 있다.
4.2.2.2. 방법의 정확도 및 기기 작동의 정확성 확인을 위한 인증 혼합액의 조제.
5 см 항 4.2.2.1에 따라 조제한 용액 Б를 취하여 용량 50 см
의 메스 플라스크에 넣고 눈금까지 물로 희석한다.
준비된 혼합액 1 см에는 텔루륨 0.200 μg가 포함되어 있다. 도입된 텔루륨 함량의 오차는 2%를 초과하지 않는다.
인증 혼합액은 텔루륨 농도 (0.200±0.004) μg/см를 갖는 수용액이다.
4.2.2.3. 측정 장비 준비
기기 및 ETA의 전원 투입과 조정은 사용 설명서에 따른다.
항 4.2.2.2에 따라 조제한 인증 혼합액을 사용하여 기기의 정상 작동을 확인한다.
분석선 214.3 nm, 슬릿 0.2 nm 및 표 6에 제시된 ETA 작동 모드를 사용한다.
표 6
| 시료의 열처리 단계 |
온도, °C | 시간, s |
| 건조 | 150 |
10 |
| 분해 |
800–1000 | 8 |
| 원자화 |
2500 | 5–7 |
용량 0.02 см인 에펜도르프 피펫으로 톨루엔 중의 추출제 용액을 ETA에 주입하고, 분해 온도를 800–1000 °C 사이에서 변화시켜 용액의 흡광 신호가 큐벳(관)의 태움 시보다 크지 않도록 조정한다. 이 작업은 각 흑연관(graphite tube)에 대해 수행한다.
4.2.3. Проведение анализа (분석 수행)
4.2.3.1. 시료 준비
질량 0.500 g의 구리 시료를 취하여 용량 100 см 비커에 넣고, 피펫으로 염산 4.2 см
를 가한 뒤 덮개 유리(뚜껑)로 덮고 30% 과산화수소 용액 3 см
를 첨가한다. 반응을 촉진하기 위해 혼합물을 3–5회 흔든다. 반응(가스 방출)이 멈춘 후 5–8분 뒤에 과산화수소를 추가로 4 см
넣고 3–5회 흔든다. 구리 시료가 용해된 후 비커를 가열판에 올려 용액을 끓이고 과산화물의 과량이 분해된 후 2–3분 경과하면 비커를 가열판에서 내린다. 식힌 다음 물로 부피를 10 см
까지 맞춘다.
4.2.4.2. 두 병렬 측정 결과의 절대 허용 편차( — 수렴성 지표) 및 동일 시료에 대한 서로 다른 두 실험실에서 얻은 결과, 또한 동일 실험실이더라도 서로 다른 조건에서 얻은 결과(
— 재현성 지표)의 절대 허용 편차는 표 7에 제시된 값을 초과해서는 안 된다.
표 7
| 텔루르의 질량 분율, % | 결과의 절대 허용 편차, %, | |
병렬 측정의 |
분석의 | |
| 0,00001 |
0,00001 | 0,00001 |
| 0,00002 |
0,00001 | 0,00002 |
| 0,00005 |
0,00003 | 0,00004 |
| 0,00020 |
0,00005 | 0,00006 |
참고. 구간 내 값은 선형 보간법으로 계산한다.
4.2.4.3. 분석 결과의 정확성 관리는 — 항목
5. 비스무트, 주석 및 은의 결정
(비스무트 질량분율 0,00001~0,0005%, 주석 0,00001~0,0005%, 은 0,0002~0,003% 범위)
본 방법은 시료 소량의 산 분해, 톨루엔 중 트라이알킬벤질암모늄 염화물(ТАБАХ) 용액을 이용한 비스무트·주석·은의 추출적 분리 및 유기층에서의 비스무트·주석·은의 원자흡광법적 정량을 포함한다. 비스무트와 주석의 분석 시 시료의 원자화는 전기열 원자화기에서 이루어지며, 은의 정량은 아세틸렌-공기 화염에서 수행된다.
5.1. 장비, 시약, 용액
전기열 원자화기를 갖춘 히타치(«Хитачи»)사의 원자흡광 분광계 또는 Perkin-Elmer사 모델 403.
비스무트·주석·은용 중공음극램프.
액체 교반 장치(AVB-4P형 또는 이와 동등한 형식).
2급 정밀도의 가정·분석용 저울(임의형).
В ХС형 깔때기 —
분액 깔때기 ВД-1−1000 —
메스플라스크 2−50−2, 2−100−2, 1−500−2, 2−1000−2 —
시험관 П-2−100−29/32 ХС —
피펫 1−2-1, 1−2-2, 2−2-5, 2−2-10, 2−2-25, 2−2-50, 4−2-1, 4−2-2, 5−2-2 —
비커 В-1−100 ТС —
에펜도르프 피펫(용량 0,02 см).
고순도 질산 —
고순도 황산 —
고순도 염산 —
수산화암모늄 수용액 —
은(Ag) —
주석(Sn) —
비스무트(Bi) —
에틸알코올(정제된 기술용) —
톨루엔(톨루올) —
아세틸렌(용해·기체) —
트라이알킬벤질암모늄 염화물(ТАБАХ), 1,3 몰/dm; 톨루엔 중 0,26 몰/dm
용액.
증류수 —
양이온 교환 수지 KУ-2−8 —
아르곤(기체·액체) —
합성 세정제(분말형) —
______________
* 러시아 연방 내에서는
5.2. 분석 준비
5.2.1. ТАБАХ(타바흐) 용액 0.26 mol/dm³ 준비
ТАБАХ(1.3 mol/dm³)는 톨루엔으로 1:4 비율로 희석하고 분액깔때기에 넣어 암모니아(1:1로 희석한 것)로 같은 부피만큼 4–5분 동안 2회 세척한다. 분층이 완전히 이루어질 때까지 방치한다. 그런 다음 물로 세척하고 염산을 1:5로 희석한 용액으로 세척한 뒤 1:100으로 희석한 염산으로 2회 세척한다. 수상층의 산도를 확인하여 pH가 1–2이어야 한다. pH가 2보다 크면 1:5로 희석한 염산으로 다시 세척한 다음 1:100으로 희석한 염산으로 세척을 반복한다.
5.2.2. 표준 용액의 제조
5.2.2.1. 비스무트 표준용액의 제조
금속 비스무트 0.100 g을 취하여 용량 100 cm³ 비커에 넣고 10 cm³의 질산(1:1로 희석한 것)에 용해시킨다. 이어 5 cm³의 황산을 넣고 백연(희석된 황산의 증기)이 날 때까지 졸여서 건조시킨 후 냉각한다. 이를 용량 1000 cm³ 정량플라스크에 옮기고 1:17로 희석한 황산으로 정량선까지 채운다.
1 cm³ 용액에는 0.10 mg의 비스무트가 들어 있다.
5.2.2.2. 주석 표준용액의 제조
금속 주석 0.100 g을 취하여 용량 100 cm³ 비커에 넣고 가온한 상태에서 20 cm³의 염산에 용해하되 끓이지 않는다. 냉각한 뒤 이를 용량 1000 cm³ 정량플라스크에 옮기고 물로 정량선까지 희석한다.
1 cm³ 용액에는 0.10 mg의 주석이 들어 있다.
5.2.2.3. 은 표준용액의 제조
금속 은 0.100 g을 취하여 용량 100 cm³ 비커에 넣고 10 cm³의 질산(1:1로 희석한 것)에 용해시킨다. 이를 용량 1000 cm³ 정량플라스크에 옮기고 물로 정량선까지 채운다.
1 cm³ 용액에는 0.10 mg의 은이 들어 있다.
5.2.3. 작업 표준용액의 제조
5.2.3.1. 비스무트 및 주석의 작업 표준용액 제조
용량 500 cm³ 정량플라스크에 비스무트와 주석의 표준용액을 각각 5 cm³씩 넣고 1:10로 희석한 염산으로 정량선까지 채운다. 그런 다음 피펫으로 50 cm³의 용액을 취하여 용량 100 cm³ 시험관에 넣고 TAБАХ 용액과 같은 부피로 30분간 액체교반장치에서 추출을 수행한다. 추출액 1 cm³에는 비스무트와 주석이 각각 1 µg 들어 있다.
용량 25 cm³ 정량플라스크들에 추출액을 각각 0.50; 1.25; 2.50; 5.00; 12.50 cm³씩 옮기고 TAБАХ 용액으로 정량선까지 채운다. 작업 표준용액의 농도는 비스무트와 주석 각각에 대해 0.02; 0.05; 0.10; 0.20; 0.50 µg/cm³이다.
5.2.3.2. 은의 작업 표준용액 제조
용량 500 cm³ 정량플라스크에 은 표준용액 50 cm³를 넣고 1:10로 희석한 염산으로 정량선까지 채운다. 피펫으로 50 cm³의 용액을 취하여 용량 100 cm³ 시험관에 넣고 TAБАХ 용액과 같은 부피로 30분간 액체교반장치에서 추출을 수행한다. 얻어진 추출액은 은 10 µg/cm³을 포함한다.
용량 50 cm³ 정량플라스크들에 추출액을 각각 0.50; 1.25; 2.50; 5.00; 10.00; 15.00 cm³씩 옮기고 TAБАХ 용액으로 정량선까지 채운다. 작업 표준용액은 은에 대해 0.10; 0.25; 0.50; 1.00; 2.00; 3.00 µg/cm³를 포함한다.
작업 표준용액은 4일간 안정하다.
5.2.4. 검량선(교정곡선) 작성
검량선은 계산장치 “일렉트로니카-60” 또는 다른 종류의 장치나 수작업으로 작성한다.
검량선을 작성하기 위해 작업 표준용액의 흡광도를 시료군의 측정 시작 시와 종료 시에 측정하고, 흡광도의 평균값과 대응하는 질량농도를 이용하여 직교좌표에 검량선을 그린다.
각 용액의 분광측정은 최소 2회 이상 수행한다.
5.2.5. 측정 전에 기기 준비
5.2.5.1. 측정 조건 및 분광광도계를 사용 가능 상태로 만드는 준비작업은 사용설명서에 따른다.
5.2.5.2. Perkin-Elmer(퍼킨-엘머) 분광광도계에서의 광도측정 조건은 표 8에 나타낸다.
표 8
| 매개변수 | 원소 — 은 |
| 파장, nm | 328.1 |
| 슬릿 폭, nm | 0.7 |
| 불꽃 종류 | 아세틸렌-공기 |
| 아세틸렌 유량, dm³/min | 15 |
| 공기 유량, dm³/min | 35 |
| 아세틸렌 압력, kg/cm² (kgf/cm²) | 0.7 |
| 공기 압력, kg/cm² (kgf/cm²) | 1.5 |
| 작동 모드 | “흡광” |
5.2.5.3. Hitachi(히타치) 분광광도계에서의 광도측정 조건은 표 9에 나타낸다.
표 9
| 매개변수 | 원소 | |
| 비스무트 | 주석 | |
| 램프 전류, mA | 12.5 | 30.0 |
| 파장, nm | 223.1 | 286.0 |
| 슬릿, nm | 1.3 | 1.3 |
| 세포(큐벳) 종류 | 컵형 | 튜브형 |
| 운반가스(아르곤) 유속, cm³/min | 200 | 200 |
| 시료 부피, cm³ | 0.02 | 0.02 |
| 분석 모드 | “흡광” | “흡광” |
| 기록 방법 | 피크 면적 | 피크 면적 |
| 그래프 유형 | 선형 | 선형 |
| 지멘 효과(Zeeman) 유무 | 있음 | 있음 |
| 스케일 확대 | 1.0 | 1.0 |
| 프린터 운전 모드 | “자동” | “자동” |
| 측정 횟수 | 2 | 2 |
그래파이트 큐벳에서의 시료 원자화 단계 및 조건은 표 10에 제시한다.
표 10
전기열적 원자화기(전기로 원자화기)의 온도 프로그램
(가스 흐름 정지 시)
| 원소 | 단계 | 시작 온도, °C | 종료 온도, °C | 시간, s |
| 비스무트 | 건조 | 50 | 120 | 30 |
| 흔화(오존화) | 120 | 400 | 10 | |
| 흔화(오존화) | 400 | 550 | 20 | |
| 원자화 | 1800 | 1800 | 7 | |
| 정리, 큐벳 블로잉 | 2400 | 2400 | 10 | |
| 주석 | 건조 | 25 | 100 | 10 |
| 건조 | 100 | 120 | 10 | |
| 흔화(오존화) | 120 | 400 | 10 | |
| 흔화(오존화) | 400 | 400 | 10 | |
| 원자화 | 2700 | 2700 | 7 | |
| 정리, 큐벳 블로잉 | 2800 | 2800 | 3 |
5.3. 분석 수행
5.3.1. 시료 1.000 g을 취하여 용량 100 cm³ 비커에 넣고 가열하면서 15 cm³의 질산(1:1로 희석한 것)에 용해시킨다. 습성염까지 졸여 증발시킨 후 7 cm³의 황산(1:1 희석)을 가하고 황산 증기가 발생할 때까지 졸인다. 잔류물을 냉각한 뒤 가열하면서 10 cm³의 염산(1:100으로 희석한 것)에 용해시키고 용량 50 cm³ 정량플라스크로 옮긴다. 비커를 5–7 cm³의 염산(1:100로 희석한 것)으로 세척하고 그 세척액을 정량플라스크에 더한다. 피펫으로 TAБАХ 용액 2 cm³를 첨가하고 30분간 교반장치에서 추출을 수행한다. 완전히 분층된 후에는 유기층을 플라스크의 좁은 부분으로 올리기 위해 20 cm³의 염산(1:100 희석)을 가한다.
5.3.2. 은의 질량농도를 결정하기 위해 모세관을 추출액이 담긴 플라스크에 넣고 항 5.2.5.2에 따라 광도측정을 수행한다. 각 광도측정 후 모세관과 분무장치는 10–15초 동안 TAБАХ 용액으로 세척한다. 시료군의 측정이 끝날 때에는 모세관과 분무장치를 8–10 cm³의 에탄올로 세척한다.
5.3.3. 에펜도르프 피펫으로 0.02 cm³의 비스무트 또는 주석 시료용액을 취하여 2회 소성한 그래파이트 큐벳에 옮기고 항 5.2.5.3에 따라 광도측정을 수행한다.
8–10회의 측정 후에는 큐벳의 소성 및 퍼지(블로잉) 작업을 수행한다.
5.3.4. 분석과 동시에 반응시약 및 재료에 포함된 결정성분의 질량분율을 고려한 보정값을 결과에 보정하기 위한 대조실험을 수행한다. 보정값은 3회의 병행측정의 산술평균으로 계산한다.
5.4. 결과 처리
5.4.1. 결과 계산은 계산장치 “일렉트로니카-60”으로 수행한다.
5.4.2. 비스무트, 주석 및 은의 질량분율(%)은 다음 식으로 계산한다.
(식은 원문 그림 또는 표기를 그대로 유지)
여기서: Cконт — 대조실험 용액에서의 원소 질량농도, µg/cm³;
Cград — 검량선에서 얻은 원소의 질량농도, µg/cm³;
V — 광도측정한 추출액의 부피, cm³;
m — 시료 취한 질량, g.
5.4.3. 최종 분석 결과는 세 개의 시료 취한 결과의 질량농도 평균으로 한다. 평균에는 서로의 차이가 다음값을 초과하지 않는 결과만 포함한다. (원문에 따른 한계값 식 및 기호 유지)
(해당 식 및 기호는 원문 그림 또는 표기를 그대로 유지)
계수 a 및 b의 값은 표 11에 제시되어 있다.
표 11
| 분석 원소 | 계수 | |||
| a (값) | b (값) | a (값) | b (값) | |
| 비스무트 | 0.00077 | -0.42 | 0.00077 | -0.42 |
| 주석 | 0.037 | -0.076 | 0.037 | -0.075 |
| 은 | 0.017 | -0.16 | 0.017 | -0.16 |
병행분석 결과의 편차가 허용치를 초과하면 시료 분석을 반복한다.
반복 분석에서도 이 요구조건을 만족하지 못하면 시료채취를 다시 한다.
반복검증이 불만족스러운 경우에는, 편차를 일으킨 원인을 찾아 교정하기 전까지 본 방법에 따른 분석을 중단한다.
5.4.4. 결과의 재현성이 만족스러운지 여부는, 신뢰수준 α = 0.95에서 1차 및 재분석 결과의 차이가 식(3)으로 계산된 한계를 초과하지 않는 경우에 긍정적으로 판단한다.
(식(3)은 원문 그림 또는 표기를 그대로 유지)
여기서 a 및 b는 표 11의 계수이고, x̄는 분석 결과의 산술평균(%)이다.
5.4.5. 분석 결과의 정확도 관리는 항 2.4.3에 따른다.